正宗佳士宝II IGBT逆变直流焊机 ZX7-200II佳仕宝二代电焊机 - 电动、气动工具 - 名品导购
您现在的位置：&&>>&&>>&&>>&&>>&正文
正宗佳士宝II IGBT逆变直流焊机 ZX7-200II佳仕宝二代电焊机
类型：全新
掌柜：wzl2007wat
更新时间：
承诺：七天退换&公益宝贝&集分宝
所在地：广东深圳
参考价格：<font color="#FF元
关于“正宗佳士宝II IGBT逆变直流焊机 ZX7-200II佳仕宝二代电焊机”的商品介绍：
品牌:佳士宝
“正宗佳士宝II IGBT逆变直流焊机 ZX7-200II佳仕宝二代电焊机”所属类别“电动、气动工具导购”，是店盟根据该商品的销售量和收藏量进行统计，根据顾客期望值、顾客感知的产品价值、顾客感知的服务价值、顾客购买成本进行分析，是买家们成交量大、信誉度好、关注值高的商品。导购希望能让各位朋友在网上购物更加轻松，减少查找商品的时间，祝大家买到称心如意的商品！
::::::::::::::::::::::宝贝描述:::::::::::::::::::::正宗佳士宝IGBT逆变直流焊机 ZX7-200 送金象电焊钳产品特点：1、& 采用IGBT逆变技术，大大提高了整机可靠性2、& 逆变频率高，明显提高了整机效率，节能效果显著3、& 壳体采用塑料与金属结合结构，美观、小巧坚固稳定，耐碰撞4、& 具有引弧容易，飞溅小，电流稳定，成型好等特点5、& 可广泛应用于各种酸、碱性焊条的焊接，可以连续烧60根3.2焊条6、& 高的空载电压及良好的推力补偿功能7、& 用途广泛，可用于高空作业，野外作业，室内装修等主要技术参数：型号规格 ZX7-200 额定输入电压（V） AC220V&15%，50/60Hz 额定输入功率（KVA） 7.7 额定输入电流（A） 35 额定输出 200A/28V 焊接电流调节范围（A） 10-200A 空载电压（V） 67 额定负载持续率 60% 整机效率（%） 85 功率因数 0.85 外壳防护等级 IP21S 绝缘等级 F 外型尺寸（mm） 290&120&198 重量（KG） 4.7 标准附件：内六角扳手1把，说明书保修卡合格证，KDP焊机快速连接插头2只，无其他配件，机身带电源线3米，不带插头实物参数：::::::::::::::::::::买家须知::::::::::::::::::::1.一分质量一分价格,网上已经低价销售，请不要再议价，如果您懂得选择好的工具,那您必定是会得到事半功倍的效率!工欲善其事,必先利其器! 2.由于产品众多,偶尔会断货,确定购买此宝贝之前，请先与本店取的联系，看是否有现货，一般情况是不会缺货的，如果您选择的商品断货，我们将及时通知您选择退款或等新货到,已免耽误您的急用。3.欢迎您在购买前提出疑问，让我们对产品本身或其它事项达成一致认识，已免造成不必要的麻烦，谢谢！4.本店商品均会仔细检查才打包发货，货物送达时请当场检查验收，如有变形，破损请即刻联系我们以便和快递公司交涉，签收后如有破损问题本店不予退换。掌柜承诺：本店商品质量保证，买家收货7天内有任何不满意，无条件退货;有质量问题15天内包换，三个月保修。没有质量问题的退换过程我们不负责运费;但网店销售利润微薄，签收后7天内有质量问题，我们负责更换和来回平邮运费，签收后3个月内质量问题我们负责保修和平邮发出的运费。以后售后所产生的运费由买家承担， 谢谢!购买以后如果我们的服务您觉得还满意，请给我一个好评＾-＾ ，如果有不足的地方，请告知本店，以便给您及时处理，请勿在未有任何联系的的情况下贸然差评或抵毁本店，这样做的后果不仅是您的问题没能得到解决而本店又蒙受不必要的损失。与本店协商好我会给您一个满意的答复。 &本公司宗旨坚持薄利多销,并愿意用最好的服务,和绝对的信守承诺,来换取您的满意和信任。&售后服务 &　　１、如有质量问题产品，一经发现，在收到宝贝(七天之内)与我取的联系将无条件同客户退换；　　２、不是质量问题，不在退换范围;　& ３、本店所 有产品均有不同层度的质保 公司经营理念：为用户制造所需超值商品，为商家提供超值服务。本网店所有商品均全部支持，为了保障买家的权益，强烈推荐使用支付宝。如果对商品有疑问请您在拍前询问清楚，实物拍摄商品因光照因素，电脑显示器等有所不同,会有些色差，这不属于商品质量问题,商品以收到的实物为准,不能接受的买家请别拍,收到货后如有问题，请联系店主解决，对于不联系而直接给中差评者，一律取消商品售后服务并投诉到底，谢谢合作!::::::::::::::::::::运费说明 :::::::::::::::::::1.广东省（珠三角）如：广州,东莞,佛山,顺德,肇庆,台山,开平,清远,江门,新会,鹤山,中山等首重1公斤内8.0元，续重：1.0元/公斤；2.江,浙,沪首重 一公斤仅需10.0元,续重一公斤仅需6.0元；3.天津,北京,安微,福建,江西,四川,山东,湖北,湖南,贵州,海南,陕西,云南,广西,河北，内蒙古，山西，河南，首重一公斤仅 需10元,续重一公斤8元；4.辽宁,吉林，黑龙江，新疆，西藏，甘肃，青海，宁夏首重一公斤12元,续重一公斤10元；5.香港地区首重20元,续重5元； 6.请各位买家拍下物品前与我们联系，不同地区运费不同，标注运费仅供参考。重货建议走物流！::::::::::::::::::::联系方式::::::::::::::::::::电话： 旺旺：wzl2007wat&& (注明淘宝） 邮箱： 收货小常识：
上一个名品：
下一个名品：
店内商品推荐
风豹大功率无油空气压缩机 三机头静音空压机 气泵正宗博世电锤钻GBH3-28DRE BOSCH重型电锤 电镐 电钻正宗博世 假一罚十 博世六角柄电镐 GSH388X电镐 博世电镐您好，欢迎新老客户咨询洽谈!
佳士焊机ARCZX7-400 逆变直流焊机 ARC-400
发货地区面议
焊煌焊割器材有限公司
切割机 焊割设备 焊枪 焊材 焊料焊丝焊条焊钜割炬加热炬 助焊发生器 焊剂
产品名称】 直流手工电弧焊机 【产品型号】 ARCZX7-400 【产品订货号】&& 【产品特点】 ◇ 体积小，重量轻，高效节能◇ 起弧性能好，抗干扰，良好推力调节功能◇ 电弧稳定，飞溅小◇ 焊接品质好，熔池深，强度高◇ 过压过流自动保护◇ 可连续工作，性能稳定，具有电压波动自动补偿功能◇ 适合各种酸性碱性焊条施焊 产品描述主要技术参数项目 \ 型号 　　ARCZX7-400 　输入电源电压频率（V) 380(three phase)±15% 　额定输入电源容量（KVA） 18 　输入电压频率(Hz) 50/60 　空载电压（V） 67 　输出电流调节范围（A） 20-400 　额定输出电压（V） 36 　负载持续率（%） 40 　空载损耗（W） 100 　效率（%） 85 　功率因素COSφ 0.93 　绝缘等级 F 　重量（KG） 34.2 　外形尺寸（mm） 565×305×495 　外壳防护等级 IP23 　推力调节范围(A) 0-100 　适用焊条直径（mm) 1.6-6 焊煌焊割器材有限公司，专营佳士电焊机|佳士氩弧焊机|佳士气保焊机|佳士切割机|佳士焊机：2
东莞市焊煌焊割器材有限公司，位于东莞长安358省道旁，秕邻家具名镇大岭山与服装名镇虎门。是一家专门代理经销国内、外名优焊割设备，批发零售各种焊机易损件及各种焊接器材。品种多达3000种之多。
本行创立于1999年，开业至今，走过了十个春秋。多年来一直本着“品种齐全，质优价廉”的服务宗旨，真诚为广大用户服务！ 以推广世界知名专业公司先进的焊接、切割设备及技术为业务方向，已经树立了在金属加工领域设备先进；技术专业；经验丰富；服务完善的形象。已累积多个知名品牌代理的优势，如国内一级代理：台湾中田牌，代理：上海华威焊割，常州金球黑狼牌，广州长胜焊机，广州超胜焊机，南海银象焊机，上海斯米克焊粉，上海强翠焊膏，佛山钜泰/东升切管机，意大利优肯圆锯片，等等相关于焊接的焊材、设备和配件，因空间有限，无法尽列，欢迎光临指导或来电垂询洽谈。
今焊煌焊割器材为拓展业务需要，增加网上电子商务销售平台。我们众多产品都在让利促销中，只为让利顾客，拒绝爆经营。请买家放心购买，产品全部正货渠道，质量绝对有保证。本店销售的对象为中国市场，广东省内的朋友可以货到付款，外省的朋友请用支付宝，以确保大家交易的安全，当然，没有支付宝的我们也支付汇款发款。
本店的产品都是不含税的价格，如要含税请另加4%(普通)的税点，增值税（8%-10%不等，看内容）谢谢。
联系电话：2，传真：1
店内热销产品
提醒：勤加缘网为第三方互联网信息服务平台，以上所展示的商品/服务的标题、价格、详情等信息内容系由店铺经营者发布，其真实性、准确性和合法性均由店铺经营者负责，请意识到互联网交易中风险客观存在。如您发现店铺内有任何违法/侵权信息，请立即向勤加缘举报并提供有效线索。佳士焊机系列维修培训手册_甜梦文库
佳士焊机系列维修培训手册
佳士焊机系列培训手册（第一册――基础知识）深圳市佳士科技发展有限公司1培训手册目录第 1章 焊接概述 ..................................................................................................................................................2 1.1 焊接的种类.............................................................................................................................................2 1.2 手工电弧焊 ............................................................................................................................................3 1.3 钨极氩弧焊 ............................................................................................................................................5 1.4 CO2 气体保护焊.......................................................................................................................................9 1.5 等离子切割机 ......................................................................................................................................12 第 2章 逆变弧焊电源介绍 ................................................................................................................................13 2.1 弧焊逆变器 ..........................................................................................................................................13 2.2 逆变器几种主电路的基本模型...........................................................................................................14 2.3 功率开关器件 ......................................................................................................................................16 2.4 脉冲弧焊电源 ......................................................................................................................................18 2.5 弧焊电源的一般技术要求 ..................................................................................................................19 第 3章 逆变焊机电路 ........................................................................................................................................21 3.1 主回路工作原理 ..................................................................................................................................21 3.2 辅助电源工作原理 ..............................................................................................................................23 3.3 控制电路工作原理 ..............................................................................................................................24 3.4 驱动电路工作原理 ..............................................................................................................................28 3.5 保护电路工作原理 ..............................................................................................................................30 第 4章 氩弧焊机工作原理 ................................................................................................................................31 4.1 氩弧焊的主要用途和适用范围...........................................................................................................31 4.2 氩弧焊机的工作原理 ..........................................................................................................................31 第 5章 空气等离子切割机工作原理................................................................................................................. 33 5.1 空气等离子切割机工作特点...............................................................................................................33 5.2 等离子切割的起弧方式 ......................................................................................................................34 5.3 工作原理 ..............................................................................................................................................35 5.4 CT 三用机系列 .....................................................................................................................................36 第 6章 二氧化碳气体保护焊机工作原理.........................................................................................................37 6.1 CO2 气体保护焊机的特点 .....................................................................................................................37 6.2 MIG 焊机控制板电路工作原理............................................................................................................39 6.3 送丝机构 ..............................................................................................................................................41前言本手册是佳士系列培训手册的第一册，手册介绍了本公司的焊机工艺、逆变焊机特点；并重点介绍了（场管） 逆变焊机的主回路、辅助电源、控制电路、保护电路的工作原理和特点。 为方便读者的理解，手册对逆变单元拓扑结构、单端反激式开关电源、脉宽调制器等功率电子学的基本理论， 作了穿插性的、简单介绍。它适用于焊机初学者、维修员、调试员等岗位的学习。是逆变焊机的入门读物， 对于要具体了解本公司焊机的读者，可选择地学习本公司编写的培训手册系列篇 。 再版时间：二 OO 七年九月2培训手册第 1 章 焊接概述焊接是一种不可拆卸的连接方法，是金属热加工方法之一。焊接与铸造、锻压、热处理、金属切削等加 工方法一样，是机器制造、石油化工、矿山、冶金、航空、航天、造船、电子、核能等工业部门中的一 种基本生产手段。没有现代焊接技术的发展，就没有现代的工业和科学技术的发展，因此焊接也被称为 “钢铁裁缝” 。1.1 焊接的种类焊接：是指通过适当的物理化学过程（加热或加压） ，使两个工件产生原子(或分子)之间结合力而连成一 体的加工方法。 1.1.1 焊接方法的分类 ―焊条电弧焊（ARC） ―熔 化 极――埋弧焊 CO ―CO2 电弧焊（MAG） ―氩气电弧焊（MIG） ―电弧焊― ―钨极氩弧焊（TIG） ―非熔化极――原子氢焊 ―等离子弧焊（PAW） ―熔化焊接一―螺柱焊 ―氢氧火焰加热 ―气 焊――氧乙炔火焰加热 ―空气乙炔火焰加热 ―铝热焊 ―电渣焊 基本焊接方法一 ―电子束焊 ―激光焊 ―电阻点、缝焊 ―电阻对焊 ―冷压焊 ―压力焊接――超声波焊 ―爆炸焊 ―锻焊 ―扩散焊 ―磨擦焊 ―火焰钎焊 ―感应钎焊 ―钎 焊――炉中钎焊 ―盐浴钎焊 ―电子束钎焊 哈沂歉痔梅欤JASIC31.1.2 焊接方法的特点培训手册1、焊接过程的本质 就是采用加热、加压或两者并用的办法，使两个分离表面的金属原子之间接达到晶格距离并形成结合 力。按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三类。 2、熔焊： 是在焊接过程中，将焊接接头加热至熔化状态，不加压完成焊接的方法。 3、压焊： 是在焊接过程中，对焊件施加压力（加热或不加热） ，以完成焊接的方法。 4、钎焊： 是采用比母材熔点低的金属材料，将焊件和钎料加热至高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液 态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材互相扩散实现联接焊件的方法。1.1.3 电弧焊 1、 什么是焊接电弧： 它由弧焊电源电压引发气体放电的形式，焊接电弧的形成和维持是在电场、热、光和质点动能的作用 下，气体原子不断被激发、电离及电子发射的结果。 2、 什么是电弧焊： 是指用电弧供给加热能量，使工件熔合在一起，达到原子间接合的焊接方法。 电弧焊是焊接方法中应用最为广泛的一种。据一些工业发达国家的统计，电弧焊在焊接生产总量中所 占比例一般都在 60%以上。根据其工艺特点不同，电弧焊可分为焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电 弧焊和等离子弧焊等多种。 1.1.4 四种常用的弧焊方式 1、手工电弧焊： 使用焊钳夹住焊条进行焊接的方法。 2、钨极氩弧焊： 用工业钨或活性钨作不熔化电级，惰性气体氩气作保护气的焊接方法。简称 TIG。 3、二氧化碳气体保护焊： 用金属焊丝作为熔化电极，惰性气体（CO2）作保护的弧焊接方法。简称 MIG。 4、埋弧焊： 在颗粒助焊剂层下，利用焊丝与母材间电弧的热量，进行焊接的焊接方法。提示：学习焊接工艺的进一步知识，可查阅《焊接工程师手册》或阅读《弧焊电源》 等的书籍。1.2 手工电弧焊1.2.1 概述 手工电弧焊，简称手弧焊。它利用焊条与工件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和工件熔化，从 而获得牢固的焊接接头。 在焊接过程中，药皮不断地分解、熔化而生成气体及熔渣，保护焊条端部、电弧熔池以及其附近区域，4皮掺合金粉末，提高焊缝的机械性能。 1.2.2 ZX7 系列焊机的一次电线截面计算 一次接线盒及空气开关的容量大小（根据额定容量测算） 。一次线截面计算：培训手册以防止熔化金属氧化，焊条芯棒也在电弧作用下不断熔化，进入熔池，构成焊缝填充金属。也有焊条药1.2.3 焊机面板上旋钮的调节方法和作用 1.2.4 手工电弧焊电流选择详见说明书。1、 根据焊接金属材质、焊条类型、焊接结构来选择。 2、 根据焊接结构所用的材料，结构形式等因素确定所需电流的大小。 3、影响电流选择的其它因素，如：效率、电网容量、场地设施、噪音、维修、重量等因素。 1.2.5 电焊条的分类 一般按药皮成份分类为 10 种类型 ，现列三种常用焊条举例说明如下： J422 型：该焊条引弧容易电弧稳定飞溅小，熔深较浅，熔渣复盖性好，脱渣容易，焊缝波纹特别美观， 适用于全位置和薄板焊接，但塑性和裂性较差，能适用于一般低碳钢和同等强度的低合金钢焊接。氧化 钛钙型药皮，交直流两用。焊缝金属抗热强度不低于 420Mpa（42Kg/m O） 。结构钢焊条（表示用途类型） J507 型：该焊条熔渣流动性，其工艺性较好，能全位置焊，焊缝金属抗裂性能和机械性能较好，适用于 焊接重要结构件，受压容量 16MnR 及中碳钢及低合金钢重要构件。低氢钠型药皮，直流焊缝金属抗拉强 度不低于 500Mpa。结构钢焊条 A117 型：该焊条为低氢型不锈钢焊条，适用于铬 18 镍 9 不锈钢结构。低氢型药皮---直流。同一等级焊 缝化学成分中的不同牌号。焊缝金属主要化学成分类型 Cr18%Ni8%；奥氏体不锈钢焊条。 1.2.6 电弧焊工艺 1、焊条牌号及直径。主要取决于材料性质，焊件的厚度，接头形式焊缝位置，焊缝参数等因素。 表 1.1焊条直径与板厚关系如下表： 焊件厚度（L） 焊条直径（фL） ＜4 ф2.5/ф3.2 4 ～ 8 ф3 ～ 4 ＞ 8 ～ 12 ф4 ～ 5 ＞ 12 ф5 ～ 62、焊接电流：焊接电流的大小，主要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头型式、焊缝位置及层次 等因素，结构钢焊条平焊位置时，焊接电流可根据下列经验公式来初选。 I=Kd I――焊接电流 K――经验系数 d――焊条直径表 1.2 焊接电流经验系数和焊条直径关系： 焊条直径（L） 经验系数（A/mm） ф1.6 20 ～ 25 ф2 ～ 2.5 25 ～ 30 ф3.3 30 ～ 40 ф4 ～ 6 40 ～ 50立焊、横焊、仰焊时焊接电流应比平焊电流小 10 ～ 20%，角焊时应比平焊位置时大 10 ～ 20%。合金 钢焊条、不锈钢焊条，由于电阻率大、热膨胀系数高，若电流大则焊接过程中焊条容易发红造成药皮脱 落，影响焊接质量，因此电流要适当减小。53、焊接输出的连接方法 ●使用碱性焊条施焊时，应采用直流反接法。 ●使用酸性焊条施焊时，应采用直流正接法。 1.2.7 手工电弧焊操作过程： 1、引弧培训手册将焊条与工件短路然后向上提起焊条以引燃电弧称为提拉式引弧。将焊条端部在金属表面轻轻划擦后提 起焊条以引燃电弧叫划擦引弧。 2、焊接过程 电弧引燃后，一方面要仔细观察熔池状态，始终保持熔池大小不变， 不断调整焊条角度，控制弧长保持 熔池金属不致外溢，另一方面要保持电弧沿焊接方向作匀速直线移动；只有保持熔池大小和焊接电弧移 动速度始终不变，才能获得均匀一致的焊缝。 3、收弧 焊接结束时如果直接拉断电弧则会形成弧坑，弧坑会产生气孔、裂缝，降低焊缝接头的强度，为此要采 取下列措施。 ●当电弧移至焊缝终端时，稍稍停留或者回焊一小段拉断电弧，此法适用于碱性焊条。 ●当电弧移至焊缝终端时，采用反复熄弧、引弧法，填满弧坑。 ●重要结构焊缝采用收弧板，使电弧在收弧板上运行一般后再 拉断电弧。 在焊接过程中要获得高质量的焊缝，须要有三个共同的要求： ●合适的工艺规范 ●正确的焊条角度 ●适当的运条方法 图 1.1 焊条电弧焊（手焊）原理示意图1.3 钨极氩弧焊1.3.1 概述： 1、钨极氩弧焊就是以氩气作为保护气体，钨极作为不熔化极，借助钨电极与焊件之间产生的电弧，加 热熔化母材（同时添加焊丝也被熔化）实现焊接的方法。氩气用于保护焊缝金属钨电极和熔池，使电弧 加热区域不被空气氧化。 2、一般氩弧焊的优点： ●能焊接除熔点非常低的铝、锡外的绝大多数的金属和合金。 ●交流氩弧焊能焊接化学性质比较活泼和易形成氧化膜的铝及铝镁合金。 ●焊接时无焊渣、无飞溅。 ●能进行全位置焊接，用脉冲氩弧焊可减小热输入，适宜焊 0.1mm 不锈钢 ●电弧温度高、热输入小、焊接速度快、热影响面小、焊接变形小。 ●填充金属和添加量不受焊接电流的影响。 3、氩弧焊适用焊接范围 适用于碳钢、合金钢、不锈钢、铝及铝镁合金、铜及铜合金、钛及钛合金，以及超薄板，同时能进行 全位置焊接，特别对复杂焊件难以接近部位等等。61.3.2 钨极氩弧焊焊机的组成 1、本公司氩弧焊机的型号、文字说明。 2、焊机的部件（焊机、焊枪、气、水、电） 、地线及地线 钳、钨极。 3、焊机原理（见右图 1.2） ●焊机的一次进线，根据焊机的额定输入容量配制配电 箱，空气开关的大小，一次线的截面。 ●焊机的输出电压计算方法：U=10+0.04I ●焊机极性，一般接法：工件接正为正极性接法； 工件接负为负极性接法。钨极氩弧焊一定要直流正极性 接法：焊枪接负，工件接正。 ●水源接法、氩气接法 1.3.3 焊枪的组成（水冷式、气冷式） ： 手把、连接件、电极夹头、保护喷嘴（罩） 、气管、水管、电缆线、控制导线。 1.3.4 氩气的作用、流量大小与焊接关系、调节方法。培训手册图 1.2 氩焊原理示意图1、氩气属于惰性气体，不易和其它金属材料、气体发生反应。而且由于气流有冷却作用，焊缝热影响 区小，焊件变形小。 2、氩气主要是对熔池进行有效的保护，在焊接过程中防止空气对熔池侵蚀而引起氧化，同时对焊缝区 域进行有效隔离空气，使焊缝区域得到保护，提高焊接性能。 3、调节方法是根据被焊金属材料及电流大小，焊接方法来决定的：电流越大，保护气越大。活泼元素 材料，保护气要加强加大流量。 表 1.3 板厚与气体流量对照表 板厚 (mm) 0.3～0.5 0.5～1.0 1.0～2.0 2.0～3.0 3.0～4.0 &4.0 电流大小（A） 10～40 20～40 40～70 80～130 120～170 160～200 气体流量（L/min） 不锈钢 4 4 4～6 8～10 10～12 10～14 铝 6 6 8～10 10～12 10～15 12～18 铜 6 6 8～10 10～12 10～15 12～18 钛 6 6 6～8 8～10 10～12 12～1414～18 如果氩气太小，保护效果差，被焊金属有严重氧化现象。氩气太大，由于气流量大而产生紊流，使空气 被紊流气卷入熔池，产生熔池保护效果差，焊缝金属被氧化现象。所以流量一定要根据板厚、电流大小、 焊缝位置、接头型式来定。具体以焊缝保护效果来决定，以被焊金属不出现氧化为标准。 1.3.5 钨极 1、 钨极是高熔点材料，熔点为 3400℃，在高温时有强烈的电子发射能力，并且钨极有很大的电流载流 能力。 电极 φ1.0 φ1.6 φ2.0 φ3.0 φ4.0 φ5.0 φ6.0 表 1.4 钨极载流能力 直流正接法时 20～80A 50～160A 100～200A 200～300A 300～400A 420～520A 450～550A2、 钨极表面要光滑，端部要有一定磨尖 ，同心度要好，焊接时高频引弧好、电弧稳定性好，熔深深，7熔池能保持一定，焊缝成形好，焊接质量好。培训手册3、 如果钨极表面烧坏或表面有污染物、裂纹、缩孔等缺陷时，焊接时会造成高频引弧困难，电弧不稳 定，电弧有漂移现象，熔池分散，表面扩大，熔深浅，焊缝成形差，焊接质量差等现象。 4、钨极直径大小是根据材料厚度、材料性质、电流大小、接头形式来决定，见下表。 表 1.5 板厚（mm） 0.5 0.8 1.0 1.5 2.0 3.0 钨极直径对照表 焊接电流(A) 35～40 35～50 40～70 50～85 50～130 120～150 钨极直径（mm） φ1.0 φ1.0 φ1.6 φ1.6 φ2.0～2.5 φ2.5～3.01.3.6 焊丝 焊丝选择要根据被焊材料来决定，一般以母材的成分性质相同为准。焊接重要结构工件时，由于高温要 烧损合金元素，所以选择焊丝一定要高于母材料，把焊丝熔入熔池来补充合金元素烧损。 钨极氩弧焊，一种方法可以不添丝自熔，熔化被焊母材；另一种要添加焊丝，电弧熔化金属，同时焊丝 熔入熔池，冷却后形成焊缝。 不锈钢焊接时，焊丝与板厚和电流大小关系见下表： 表 1.6 不锈钢焊接对照表 板厚 (mm) 0.5 0.8 1.0 1.5 2.0 3.0 随着板厚增加，电流增大、焊丝直径增粗 铝及铝合金焊接时，焊丝与板厚、电流大小关系见下表： 表 1.7铝及铝合金焊接对照表 板厚(mm) 1 1.5 2 3 4 6 电流(A) 60～90/110～140 70～100/130～160 90～120/150～180 120～180/170～220 140～200/190～260 160～220/200～300 钨极直径(mm) φ1.0～1.6 φ2.0 φ2.0～3.0 φ3.0～4.0 φ3.0～4.0 φ4.0～5.0 焊丝直径(mm) 气流量（L/min） 4～6 6～8 5～9 6～8 8～10 8～12 8～12 10～14 10～18 12～20 电流(A) 30～50 30～50 35～60 45～80 75～120 110～140 焊丝直径(mm) φ1.0 φ1.0 φ1.6 φ1.6 φ2.0 φ2.0φ2.0 φ2.0 φ2.5 φ3.01.3.7 直流氩弧焊与脉冲氩弧焊的区别： 1、直流氩弧焊，即在直流正极性接法下以氩气为保护气，借助电极与焊件之间的电弧在一定的要求下（焊 接电流） ，加热熔化母材，添加焊丝时焊丝也一同熔入熔池，冷却形成的焊缝。 2、脉冲氩弧焊，除直流钨极氩弧焊的规范外，还可独立地调节峰值电流、基值电流、脉冲宽度、脉冲周 期或频率等规范参数，它与直流氩弧焊相比优点如下： ●增大焊缝的深宽比，在不锈钢焊接时可将熔深宽增大到 2：1 ●防止烧穿、在薄板焊接或厚板打底焊时，借助峰值电流通过时间，将焊件焊透，在熔池明显下陷之 前即转到基值电流，使金属凝固。而且有小电流维持电弧直至下一次峰值电流循环。 ●减小热影响区，焊接热敏感材料时，减小脉冲电流通过时间和基值电流值，能把热影响区范围降低 到最小值，这样焊接变形小。 ●增加熔池的搅拌作用，在相同的平均电流值时，脉冲电流的峰流值比恒定电流大，因此电弧力大， 搅拌作用强烈，这样有助于减少接头底部可能产生气孔和不熔合现象。在小电流焊接时，较大的脉冲 电流峰值电流增强了电弧挺度，消除了电弧漂移现象。81.3.8 焊前准备和焊前清洗： 1、检查焊机的接线是否符合要求。 2、水、电、气是否接通，并按要求全部连接好，不能松动。 3、对母材进行焊前检查并清洗表面。 4、用工具清洗，即用刷子或砂纸彻底清除母材表面水、油、氧化物等。培训手册5、重要结构用化学清洗法，清洗表面的水、油、高熔点氧化膜、氧化物污染。简单用丙酮清洗。 6、工作场所的清理，不能有易燃、易爆物，采取避风措施等。 1.3.9 焊接规范参数 钨极氩弧焊参数主要是电流、氩气流量、钨极直径、板的厚度、接头型式等。 表 1.8 不锈钢氩弧规范列表如下： 板材厚度 0.5 0.8 1.0 1.5 2.0 3.0 钨极直径 1.0 1.0 1.6 1.6 2～2.5 2.5～3 焊丝直径 1.0 1.0 1.6 1.6 2.0 2.25 表 1.9 交流铝合金规范参数如下： 板材厚度 &1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 6.0 1.3.10 焊接操作 1、焊前 检查设备、水、气、电路是否正常，焊件和焊枪接法是否符合要求，规范参数是否调试妥当，全部正 常后，接通电源、水源、气源。 2、焊接 把焊枪的钨极端部对准焊缝起焊点，钨极与工件之间距离为 1.3mm，按下焊枪开关，提前送气，高频 放电引弧，焊枪保持 70°～80°倾角，焊丝倾角为 11°～20°焊枪作直线匀速移动，并在移动过程 中观察熔池，焊丝的送进速度与焊接速度要匹配，焊丝不能与钨极接触，以免烧坏钨极，同时根据焊 缝金属颜色，来判定氩气保护效果的好坏。 3、收弧的方法： 1） 焊接结束时，焊缝终端要多添加些焊丝金属来填满弧坑。熄灭电弧后，在熄弧处多停留一段时间， 使焊缝终端得到充分氩气保护，防止氧化。 2）利用焊机的电流衰减装置，在焊缝终端结束前关闭控制按钮，此时电弧继续燃烧，焊接继续，直 至电弧熄灭，保证了焊缝端部不至于烧穿，保证了焊缝质量。 3）重要结构的焊接件，焊缝的两端要加装引弧板和熄弧板。焊接引弧在引弧板上进行，熄弧在熄弧 板上进行，保证了焊缝前点和终端的质量。 钨极直径 1.0～1.5 2.0～2.5 2.0～3.0 3.0～4.0 3.0～4.0 4.0～5.0 焊丝直径 1.0～2.0 2.0 2.0～2.5 2.5～3.0 2.5～3.0 3.0～4.0 接头型式 平对接 添加丝 焊接电流 60～90A 70～100A 90～120A 120～180A 140～200A 160～220A 气体流量 （L/min） 4～6 6～8 8～10 10～12 12～14 14～16 接头型式 平对接 添加丝 焊接电流 35～40A 35～45A 40～70A 50～85A 80～130A 120～150A 气体流量 （L/min） 4～6 4～6 5～8 6～8 8～10 10～129培训手册1.4 CO2 气体保护焊1.4.1 CO2 电弧焊的特点和应用 CO2 电弧焊是一种高效率的焊接方法，以 CO2 气体作保护气体，依靠焊丝与焊件之间的电弧来熔化金属的 气体保护焊的方法称 CO2 焊。这种焊接法都采用焊丝自动送丝，敷化金属量大，生产效率高，质量稳定。 因此，在国内外获得广泛应用，与其它电弧焊相比有以下特点： ●生产效率高 CO2 电弧焊穿透力强，熔深大、而且焊丝熔化率高，所以熔敷速度快、生产效率可比 手工电弧焊高 3倍。 ●焊接成本低 CO2 焊的成本只有埋弧焊与手工电弧焊成本的 40%~50%。 ●消耗能量低 CO2 电弧焊和药皮焊条相比 3mm 厚钢板对接焊缝，每米焊缝的用电降低 30%，25mm 钢板对接焊缝时用电降低 60% 。 ●适用范围宽 不论何种位置都可以进行焊接，薄板可焊到 1mm，最厚几乎不受限制（采用多层焊） 。 而且焊接速度快、变形小。 ●抗锈能力强 焊缝含氢量低、抗裂性能强。 ●焊后不需清渣，引弧操作便于监视和控制，有利于实现焊接过程机械化和自动化。 我国在 CO2 焊接设备、焊接材料、焊接工艺方面已取得了很大的成就。CO2 电弧焊接在我国的造船、 机车、汽车制造、石油化工、工程机械、农业机械中获得广泛应用。 1.4.2 焊机的型号和连接方法 1、 我公司 CO2 焊机型号（见文字说明表） 2、 面板上的旋钮作用与调节方法， （见说明书） 3、 连接方法 、水、电、气、焊枪（见说明书） 4、 焊枪的构造及软管、导电嘴、喷嘴。 （见右图 1.3） 5、 焊机可能发生的故障及排除方法（见说明书） 1.4.3 焊接材料 1、CO2 保护气体 CO2 有固态、液态、气态三种状态。瓶装液态 CO2，是 CO2 焊接的主要保护气源。液态 CO2 是无色液体，其密 度随温度变化而变化。当温度低于-11℃时密度比水大， 当温度高于-11℃时则密度比水小。由于 CO2 由液态变为 气态的沸点很低为-78℃，所以工业焊接用 CO2 都是液 态。在常温下能自己气化。 CO2 气瓶漆成黑色标有“CO2”字样。 2、焊丝 CO2 气体保护焊对焊丝化学成分的要求： ●焊丝必须含有足够数量的脱氧元素，以减少焊缝金属中的含氧量和防止产生气体。 ●焊丝的含碳量要低，通常要求＜0.11%，这样可减少气孔和飞溅。 ●保证焊缝金属具有满意的机械性能和抗裂性能。 目前生产中应用最广的焊丝为 H08Mn2SiA 焊丝，该焊丝有较好的工艺性能、机械性能及抗热裂纹能 力，适用于焊接低碳钢、屈服极限＜500Mpa 的低合金钢，和经焊后热处理抗拉强度＜1200Mpa 的低 合金高强钢。 焊丝表面的清洁程度影响到焊缝金属中含氢量。焊接重要结构应采用机械、化学或加热办法清除焊丝 表面的水分和污染物。 3、药芯焊丝 1）由于药芯成分改变了纯 CO2 电弧的物理化学性质，因而飞溅小，飞溅颗粒容易清除，又因熔池表 面盖有熔渣，焊缝成形类似手工弧焊。焊缝较实芯焊丝电弧焊美观。 2）与手工焊相比，由于 CO2 电弧耐热效率高，加上电流密度比手工弧焊大，生产效率可为手工弧焊 的 3～5 倍。 3）调整药芯成分就可焊不同的钢种，而不象冶炼实芯丝那样复杂。 4）由于熔池受到 CO2 气体和熔渣二方面的保护，所以抗气孔能力比实芯焊丝能力强。 图 1.3 气保焊原理示意图CO2101.4.1 焊接规范选择 1、短路过渡焊接培训手册CO2 电弧焊中短路过渡应用最广泛，主要用于薄板及全位置焊接，规范参数为电弧电压、焊接电流、 焊接速度、焊接回路电感、气体流量及焊丝伸出长度等。 1）电弧电压和焊接电流，对于一定的焊丝直径及焊接电流（即送丝速度） ，必须匹配合适的电弧电压， 才能获得稳定的短路过渡过程，此时的飞溅最少。 不同直径焊丝的短路过渡时参数如表： 表 1.10 短路过渡参数表 焊丝直径（L） 电弧电压（V） 焊接电流（A） 0.8 18 100～110 1.2 19 120～135 1.6 20 140～1802） 焊接回路电感，电感主要作用： ●调节短路电流增长速度 di/dt， di/dt 过小发生大颗粒飞溅至焊丝大段爆断而使电弧熄灭，di/dt 过大 则产生大量小颗粒金属飞溅。 ●调节电弧燃烧时间控制母材熔深。 3）焊接速度。焊接速度过快会引起焊缝两侧咬边，焊接速度过慢容易发生烧穿和焊缝组织粗大等缺 陷。 4）气体流量大小取决于接头型式板厚、焊接规范及作业条件等因素。通常细丝焊接时气流量为 5～15 L/min，粗丝焊接时为 20～25 L/min。 5）焊丝干伸长度。合适的焊丝伸出长度应为焊丝直径的 10～20 倍。焊接过程中，尽量保持在 10-20 L范围内，伸出长度增加则焊接电流下降，母材熔深减小，反之则电流增大熔深增加。电阻率越大的 焊丝这种影响越明显。 ●电源极性。CO2 电弧焊一般采用直流反极性时飞溅小，电弧稳定、母材熔深大、成型好，而且焊缝 金属含氢量低。 2、细颗粒过渡。 1）在 CO2 气体中，对于一定的直径焊丝，当电流增大到一定数值后同时配以较高的电弧电压，焊丝 的熔化金属即以小颗粒自由飞落进入熔池，这种过渡形式为细颗粒过渡。 细颗粒过渡时电弧穿透力强，母材熔深大，适用于中厚板焊接结构。细颗粒过渡焊接时也采用直流反 接法。 2）达到细颗粒过渡的电流和电压范围： 表 1.11 颗粒过渡参数表 焊丝直径（mm） 1.2 1.6 2.0 电流下限值（A） 300 400 500 电弧电压（V） 32 36 39随着电流增大电弧电压必须提高，否则电弧对熔池金属有冲刷作用，焊缝成形恶化，适当提高电弧电 压能避免这种现象。然而电弧电压太高飞溅会显著增大，在同样电流下，随焊丝直径增大电弧电压降 低。CO2 细颗粒过渡与在氩弧焊中的喷射过渡有着实质性差别。氩弧焊中的喷射过渡是轴向的，而 CO2 中的细颗粒过渡是非轴向的，仍有一定金属飞溅。另外氩弧焊中的喷射过渡电流有明显较变特征，尤 其是焊接不锈钢及黑色金属，而细颗粒过渡则没有。 3、减少金属飞溅措施： 1）正确选择工艺参数，焊接电弧电压：在电弧中对于每种直径焊丝其飞溅率和焊接电流之间都存在 着一定规律。在小电流区，短路过渡飞溅较小，进入大电流区（细颗粒过渡区）飞溅率也较小。11培训手册2）焊枪角度：焊枪垂直时飞溅量最少，倾向角度越大飞溅越大。焊枪前倾或后倾最好不超过 20度角。 3）焊丝伸出长度：焊丝伸出长对飞溅影响也很大，焊丝伸出长度从 20L增至 30 L，飞溅量增加约 5%，因而伸出长度应尽可能缩短。 4、保护气体种类不同其焊接方法有区别。 1）利用 CO2 气体作为保护气的焊接方法，称为 CO2 电弧焊。在供气中要加装预热器。因为液态 CO2 在不断气化时吸收大量热能，经减压器减压后，气体体积膨胀也会使气体温度下降，为了防止 CO2 气体中水分在钢瓶出口及减压阀中结冰而堵塞气路，所以在钢瓶出口及减压之间将 CO2 气体经预热器 进行加热。 2）利用 CO2＋Ar 气作为保护气的焊接方法，称为 MAG 焊接法，或称为惰性气体保护。此种焊接方 法适用于不锈钢焊接。 3）Ar 作为气体保护焊的 MIG 焊接方法，此种焊接方法适用于铝及铝合金焊接。1.4.5 基本操作技术 1、注意事项 1）电源、气瓶、送丝机、焊枪等连接方式参阅说明书。 2）选择正确的持枪姿势： ●身体与焊枪处于自然状态，手腕能灵活带动焊枪平移或转动。 ●在焊接过程中，软管电缆最小曲率半径应大于 300mm 焊接时可任意拖动焊枪。 ●在焊接过程中，能维持焊枪倾角不变还能清楚方便观察熔池。 ●保持焊枪匀速向前移动，可根据电流大小、熔池的形状、工件熔合情况调整焊枪前移速度，力争匀 速前进。 2、基本操作 1）检查全部连接是否正确，水、电、气连接完毕合上电源，调整焊接规范参数。 2）引弧：CO2 气体保护焊采用碰撞引弧，引弧时不必抬起焊枪，只要保证焊枪与工作距离。 ●引弧前先按遥控盒上的点动开关或焊枪上的控制开关将焊丝送出枪嘴，保持伸出长度 10～15 mm。 ●将焊枪按要求放在引弧处，此时焊丝端部与工件未接触，枪嘴高度由焊接电流决定。 ●按下焊枪上控制开关，焊机自动提前送气，延时接通电源，保持高电压、慢送丝，当焊丝碰撞工件 短路后自然引燃电弧。短路时，焊枪有自动顶起的倾向，故引弧时要稍用力下压焊枪，防止因焊枪抬 起太高，电弧太长而熄灭。 3、焊接 引燃电弧后，通常采用左焊法，焊接过程中要保持焊枪适当的倾斜和枪嘴高度，使焊接尽可能地匀速 移动。当坡口较宽时为保证二侧熔合好，焊枪作横向摆动。焊接时，必须根据焊接实际效果判断焊接 工艺参数是否合适。看清熔池情况、电弧稳定性、飞溅大小及焊缝成形的好坏来修正焊接工艺参数， 直至满意为止。 4、 收弧 焊接结束前必须收弧。若收弧不当容易产生弧坑并出现裂纹、气孔等缺陷。焊接结束前必须采取措施。 1）焊机有收弧坑控制电路。焊枪在收弧处停止前进，同时接通此电路，焊接电流电弧电压自动减小， 待熔池填满。 2） 若焊机没有弧坑控制电路或因电流小没有使用弧坑控制电路。在收弧处焊枪停止前进，并在熔池 未凝固时反复断弧、引弧几次，直至填满弧坑为止。操作要快，若熔池已凝固才引弧，则可能产生未 熔合和气孔等缺陷。12培训手册1.5 等离子切割机1.5.1 等离子弧切割方法： 利用等离子弧高速、高温和高能的等离子气流加热并熔化金属，再借助某种气体介质排除熔化了的金属 而形成割口。由于等离子弧能量集中，所以割件的热影响区小，热变形小，切割速度随割件厚度增加面 减慢。等离子弧可切割所有金属材料，特别适用于火焰切割无法切割的高合金钢和有色金属。 1.5.2 割枪的组成： 等离子枪体、导电咀、电极、气体分配器、陶瓷、喷咀。 1.5.3 本公司切割机型号、连接方法、面板调节旋钮的作用和调节方法（详见说明书） 。 1.5.4 切割工艺 1、切割气体 2、切割规范 空气等离子弧切割采用压缩空气作为切割气体。 包括切割电流、切割速度、气体流量等参数。●切割电流：电流大小与割件材质和厚度有关，切割电流随割件厚度增加而增大电流。 ●切割速度：切割速度取决于割件材质厚度、切割电流。切割速度快慢严重影响切口质量，速度过快， 等离子弧来不及熔化金属。 ●喷嘴高度：喷嘴离割件的高度与割炬结构有关，一般金属表面 2.4mm。 ●气体流量：影响着电弧压缩程度和吹除熔化金属的效果，流量过大，电弧趋于不稳定，气流过小无 法吹掉熔化金属，甚至烧坏导电嘴。 表 1.12 等离子弧切割规范表： 低碳钢空气等离子切割规范 板材厚度 （mm） 6 10 20 30 导电嘴孔径 （mm） ф1 ф1.2 ф2 ф2.5 切割电流（A） 30 40 100 125 气体流量 （L/min） 8 70 70 70 切割速度 （m/min） 0.24 0.30 0.35 0.306 10 20 30ф1 ф1.2 ф2.5 ф3不锈钢空气等离子切割规范 30 40 100 125 铝及铝合金空气等离子切割规范 40 100 125 125 等离子割炬（详见说明书）8 70 70 700.25 0.25 0.20 0.206 10 20 30ф1.2 ф1.5 ф2.5 ф3.510 70 70 700.30 0.30 0.25 0.25提示：焊接工艺的知识，在以上的章节介绍完了。学习下一章节的逆变弧焊电源知识， 建议先复习电子技术、功率电子学的基本理论。13培训手册第 2 章 逆变弧焊电源介绍 2.1 弧焊逆变器弧焊逆变器即逆变式整流器，它是采用电子高频技术，使变压器的工作频率提高(日前生产的产品大多工 作频率在 15~100KHz 范围内)，从而使变压器重量、体积大大缩小(相同容量可减到三分之一左右)，有效 的节约了原材料，所以随着当代逆变技术的发展，弧焊逆变器也应运而生，逐渐发展起来。 2.1.1 逆变式整流器原理 l、逆变器和整流器的区别：普通整流器是将交流电变为直流电而使用，而逆变器则是将交流电变为直流 电，直流再变成中频交流，最后再把中频交流整流成直流而输出。 2、逆变弧焊整流器的类别 ●晶闸管式逆变弧焊整流器:采用快速关断的晶闸管作为变频开关元件。由于受到晶闸管关断的限制， 变频范围只能在 2.5KHz 左右，工作时产生刺耳变频声。这类产品属于初期发展的产品，现己被淘汰。 ●大功率晶体管式逆变弧焊机，其工作频率在 15~25KHz 左右，工作时无刺耳变频声，但大功率晶体 制造技术复杂。故此类产品发展受到元件的限制。 ●场效应管逆变弧焊机，采用大功率场效应晶体管作变频开关元件，其工作频率可达 50～100KHz 左 右，此类产品是当代国内外大量发展的产品。低频变压器与高频变压器的比较表 2.1。 表 2.1 项目 名称 低频变压器 工频(50Hz) 多 硅钢片 低(约 70%) 大 大 高频变压器 高频(10K 以上) 少 铁氧体 高(90%以上) 小 小工作频率 铜材 磁芯材料 转换效率 体积 重量3、逆变的目的 改变工作频率：由于低频变压器体积庞大，工作效率低下，为了减小整机的体积与重量，提高转换效 率，需要把工频交变电转变为高频交流电。从而可利用高频变压器对电压、电流进行变换。 在变换频率的同时，通过控制开关器件导通、关闭时间比，达到控制输出电流大小的目的。 2.1.2 电路结构 逆变弧焊整流器由电源整流模块、变频开关元件、中频变压器、中频整流模块和控制电路等组成。其原 理图如下：整流高频变压整流输入输出控制电路图 2.1 逆变焊机原理框图14培训手册2.2 逆变器几种主电路的基本模型目前逆变焊接电源常用的逆变电路有以下几种型式。 2.2.1 单端式逆变电路 这种电路的一个显著点是中频变压器磁心仅工作在磁滞的一侧(第一象限)。 按中频变压器二次测整流二 极管连接方式不同，单端逆变电路又分为单端反激电路和单端正激逆变电路两种型式。 1）单端反激逆变电路。该电路图如右图 2-2 所示。 当功率开关管 Q1 基极有脉冲信号输入而导通时，输 入电压 Vcc 便施加到中频变压器 T1 的一次绕组 N1 上，T1 的一、二次绕组同名端为反向接法。此时， 二次侧整流二极管 D1 被反向关断。二次绕组 N2 没 有电流流过；当 Q1 关断时，绕组 N2 上电压极性颠 倒，D1 正向导向，Q1 导通期间储存在 Tl 中的能量 便通过 D1 向负载释放。 图 2.2 单端反激逆变电路 由于这种变换器在功率开关管导通期间只存储能量。在截止期间才向负载传递电能，中频变压器在工作 过程中，既是变压器又相当于一个储能用电感。因此，人们也称它为“电感储能式变换器” 。 2）单端正激逆变电路 带有去磁绕组和二极管钳位电路的单端正激逆变电路。 与单端反激逆变电路正好相反，中频变压器二次侧整流二极管 D1 的连接使功率开关管导通时，电网向 负载传送能量，输出电感 L 储能；Q1 截止时，电感 L 的储能通过续流二极管向负载释放。这种在晶体 管导通的同时向负载传递能量的方式称为“单端正激变换电路” 。 跟单端反激逆变电路一样，中频变压器 T1 的 磁通仅工作在磁滞回线的一侧(变压器只是单 方向通过电流)。因而，必须遵循磁通“复位” 原则，当电路没有去磁绕组 N3 时，Ql 截止期 间犹如一个二次负载十分大的反激逆变器，T1 中储存的能量将导致 Q1 集射极之间存在很高 的电压幅值。而且，暂态过程中 T1 漏感储能 引起的电压尖峰，亦叠加在稳态集射电压波形 上。为将它们限制在允许的范围内，方法之一 是采用带去磁绕组二极管箝位电路，如图 2.3 所示。 通常去磁绕组 N3 的匝数和 N1 相等，且保持紧密藕合。Q1 导通时，输入电压 E 施加到 N1 上，二次绕 组 N2 上感应电动势幅值为 EN2/N1，电感电流按(EN2/Nl-Vo)T/L+I。的规律增长。若绕组 Nl 的电感量为 Ll，则励磁电流 Iu 将按 Et/L1 的规律增长。在 t=ton 时，达到幅值 Eton/L1，Q1 集电极电流 IC1 应是 lu、 折算负载电流以及折算二次电感电流增量之和。 Q1 关断后，绕组 N1 上极性颠倒，其幅值被二极管 D3 钳位于 E，励磁电流 Iu 通过绕组 N3 和二极管 D3 继续流动，其衰减规律为: Id3=Eton/Ll-ET/L1 (2.1) 图 2.3 单端正激逆变电路显然，当截止时间 toff 和导通时间 ton 相等时，即 toff=ton 励磁电流 Iu 便下降到零，此时 N1 上感应电势消失，Q1 的集电极电压 VCE1 施加输入电源 E。 由此可见，采用上述钳位电路，将 VCE1 限制在 2E 时，为满足复位条件，导通脉宽将如式 2.l 所示， 不得超过周期的一半。152.2.2 半桥式逆变电路 半桥式逆变电路如图 2.4 所示，它是由两只功率开 关管和两只电容组成一个桥式电路，其工作原理如 下:当一对功率开关管均截止时，若电容器 C01 和 C02 的容量相等且电路对称，则电容中点 A 的电压 为输入电压的一半，即 VCO1=Vco2=E/2。当 Vl 被 基极驱动导通时，电容 C01将通过 Q1 和中频变压 器的一次绕组 N1 放电，同时电容 C02 将通过输入 电源、Q1 和一次绕组 N1 充电，中点 A 的电位在 充放电过程中将按指数规律下降，在 Ql 导通终了 时，VA 将下降至 E/2-?E，接着是一对晶体管都截 止的时期，此时，Vce1=Vc01，Vce2=Vc02，培训手册图 2.4半桥式逆变电路它们都接近输入的电源电压一半，当 Q2 被驱动导通时，电容 C01 将被充电，电容 C02 将放电，中点 A 的电位在 Q2导通终了时将增至 E2+△E，亦即中点 A 的电位在电路开关过程中将在 E/2 的电位上以±△ E 的幅度作指数变化。 一个晶体管导通时，截止晶体管上承受的电压大致和输入电源电压相等，晶体管由导通转换到截止过程 中，漏感引起的夹峰电压亦将被二极管钳位，因此，功率开关管上承受的最高电压亦不超过电源电压.而 且晶体管的数量只有两个，驱动功率也小，这是它的优点。 但是中频变压器上施加的电压只有输入电源电压的一半，欲得到和全桥式相同的输出功率，功率开关管 必须流过 2 倍的电流;此外，它必须有 2 个输入电源，而且流过跟跟电路工作频率相同的充电电流，电压 脉冲顶部倾斜等等是其不足.一般，半桥式只宜获得中等容量输出。 然而，半桥式逆变电路有一个极其重要的特点是具有抗不平衡能力，这是它得到广泛应用的一个重要原 因。 2.2.3 全桥式逆变电路 全桥逆变因其简单的电路、较高的转换效率、完整的输出波形而得到广泛的应用。图 2.5 是其工作模型：图 2.5全桥式逆变电路工作原理：t1 时间，使开关 Q1、Q4 合上，电流方向如图中①；t2 时间，开关全都断开，电路无电流通 过；t3 时间，Q2、Q3 合上，电流方向如图②；t4 时间，开关全部断开，电路中无电流，完成一个周期 动作循环，则可得到完成的逆变波形，如图 2.6a。t1t2a、逆变输出b、集电极电压图 2.6 逆变输出波形16培训手册显然，当一组功率开关管(例如 Q1、Q4)导通时，截止晶体管(Q2、Q3)，上承受的电压即为输入电压 E， 当所有晶体管均截止时，一组两个功率开关管将共同承受输入电压即 E/2.由中频变压器漏感引起的电压 尖峰，当其超过输入电压时，反向并接在功率开关管两端之间的高速钳位二极管便导通，集电极电压被 钳位在输入电压上。集电极电流同样也有尖峰，它们都示于图 2.6b。 由此可见，全桥式电路功率开关管稳态时其上最高施加电压即为输入电压，暂态过程中的尖峰电压亦被 钳位于 E，而且，钳位二极管将漏感储能归还给输入电源，也有益于提高效率。由于输入电压直接施加 在中频变压器上，功率开关管的耐压要求低，宜于获得大功率输出。因此大功率电源宜采用这种电路。2.3 功率开关器件功率开关器件是弧焊逆变器的核心器件，对逆变电源的电路设计、性能有很大的影响。功率开关器件的 不断发展和完善，为弧焊逆变器的更新换代提供了保证。功率器件的多样化发展为一切各种容量及特性 的逆变焊机提供丰富的选择。从器件的发展趋势来看，晶闸管与晶体管式逆变器将退出市场，并完全被 IGBT 式和 MOSFET 式逆变器代替。IGBT 式逆变器是发展的主流器件并朝着高压、大容量化、集成化、高 频化、多功能的方向发展。 2.3.1 功率场效应管(MOSFET) 这是一种单极型的电压控制器件，有驱动功率小、工作速度高、无二次击穿问题，安全工作区域宽等特 点.MOSFET 可分 N 型沟道和 P 型沟道两种。它的符号如图所示。图中箭头表示载流子移动方向。图 2.7(a) 表示 N 沟道，电子流出源极:图 2.7(b)表示 P 沟道，空穴流出源极。图中 D 为管子漏极，G为栅极，S 为 源极。DDG S （a）图 2-7G S （b）功率场效应管等效电路2.3.2 绝缘门栅极晶体管(IGBT) 绝缘门栅极晶体管是把 MOSFET(场效应管)与 GTR(大功率晶体管)集成在一个芯片上的复合器件，它综合 了这两类器件的优点，具有工作速度快，输入阻抗高、驱动电路简单、阻断电压高、电流容量大、安全 工作区宽等特点，因而目前广泛地应用于逆变焊接电源上，它的图形符号及简化等效电路如图 2.8所示。CRdrDGG E (a) 图形符号 S (b) 等效电路图 2.8 IGBT 等效电路 2.3.3 驱动电路 MOSFET 与 IGBT 栅极驱动电路分为直接驱动和间接驱动两种，直接驱动方式是指驱动电路与主电路之间 直接连接，而间接驱动是指驱动电路与主电路隔离，隔离元件可采用脉冲变压器和光藕合器两种形式。171、直接驱动 直接驱动电路如图 2.9所示。VCC VCC VDS R3 Q1 TTL R1 R2 Q2 Q3培训手册+ -图 2.9 直接驱动电路 由于 MOSFET 的输入阻抗高，所以可用 TTL 器件和 CMOS 器件直接驱动。为了提高 TTL 输出控制 电平，在 TTL 电路与 MOSFET 之间增加一级互补射极跟随电路 Q1、Q2 这样可提高驱动电压和减小 信号源内阻。 CMOS 电路可直接驱动 MOSFET，但 CMOS 电路输出电流较小，如要加快开通过度，也可增加一级 互补射极跟随器或采用多个 CMOS 并联输出的方法。 2、间接驱动 间接驱动由脉冲变压器作为隔离元件驱动电路如图 2.l0 所示。VCC VDD RL R3 D2 Q2 R1 R2 R4 VI Q1R3图 2.l0 脉冲变压器驱动电路 图 3.12 本电路特点是在脉冲变压器两端并联了续流二极管 D1，用于限制驱动晶体管 Q1中可能出现的过电压， 电阻 R1 限制充电电流的数值，电阻 R2 防止栅极开路，R1电阻两端并联了加速二极管 D2使得充电 电流增加，并提高开通速度。 间接驱动另一型式采用光电耦合器，隔离栅极驱动电路，其电路如图 2.11 所示。VCC VEE R7 R3 R1 D1 Q1 D2 Q2 R2 C R4 D3 Q3 R5 R1 Q4 VDD图 2.l1 光藕驱动电路18培训手册这是一种基本的光电耦合电路，通过光电耦合器件将逻辑控制信号与驱动电路隔离。该电路关断时间 短，光电耦合器件输出接成射板跟随器的型式。当光电耦合器件导通时，晶体管 Q1 随之而导通并向 晶体管 Q2 提供基板电流，于是 Q2 导通而晶体管 Q3 截止 MOSFET-Q4 的栅极经电阻 R5 充电而开通。 当光电耦合器件截止时，Q1 随之截止并使 Q2 经电阻 R3 切断，于是 Q2 截止，电源 Vcc 经电阻 R3 二极管 D3 电容 C 加速网络向 Q3 提供基极电流，使 Q3 导通将 Q4 的栅极接地，MOSFET-Q4 关断。 由于该电路采取了光电耦器件的射极输出，Q2 具有钳位和 Q3 加速网络三项措施，因而大大提高了开 关速度。 由于 IGBT 的输入特性几乎与 MOSFET 相同，所以用于 MOSFET 的驱动电路同样可以用于 IGBT 的 驱动控制。2.3.4 逆变器的磁性材料 弧焊逆变器中使用的磁性器件有许多新的特点，激磁电流可能是非正弦的，磁化不一定对称，因此磁性 材料的选择要考虑逆变电源的工作频率、结构设计和成本。必须根据具体的情况作出合理选择。铁氧体 的价格相对较低，制造工艺也较为成熟，是目前弧焊逆变器中应用最广泛的一种磁性材料，但其饱和磁 通密度低、温度特性不好，居里温度低且易碎，制造大规格的磁心有一定困难，不适于超高频、超大功 率的逆变器。在大功率逆变电源的饱和电感和电流互感器等体积要求小、要求高的场合，磁性材料采用 非晶或微晶纳粹米软磁材料.非晶材料和微晶纳米材料，其电阻率高，温度系数小，矫顽力小，损耗小， 是高频变压器的理想材料.但其价格较高，未能广泛应用。随着非晶和微晶合金性能的提高，成本的下降， 它们将会在弧焊逆变器中得到广泛的应用。 2.3.5 功率器件的控制方式 弧焊逆变器的开关器件控制的主要方式有：脉宽调制硬开关控制、频率调制谐振电路控制、软开关脉宽 调制变换控制。 ●脉宽调制硬开关控制采用固定逆变频率、调节占空比的方式，强迫开关器件在高电压下开通，大电流 下关断，脉宽调制(PWM)控制逆变电源，控制电路简单可靠，易于设计不同的电源外特性，容易实现电压 和电流的大范围无级平滑调节，具有良好的电气性能和动态特性，因此是目前应用较为成熟的一种控制 方式。其缺点是在开关器件开通和关断期间，具有较大的电流冲击和电压应力，开关损耗大，因而硬开 关电路的工作频率一般不会很高。 ●频率调制谐振电路控制是采用固定脉冲宽度，调节逆变频率的方式，通过谐振换流，控制弧焊逆变器 的输出特性，通常晶闸管式弧焊逆变器采体用这种控制。频率调制谐振技术可用来克服脉宽调制硬开关 电路的缺点。在采用全控型开关器件的弧焊逆变器中，应用电感电容网络的谐振原理，迫使开关器件的 电流或电压按正弦规律变化，实现器件的零电压或零电流开关，器件的开关损耗、电流应力和电压应力 小，但由于对负载变化适应性差、开关频率的大范围变化并致滤波器、变压器难以优化，难以获得大功 率输出。 ●软开关脉宽调制变换控制，脉宽调制软开关仅在功率器件的换流期间应用谐振原理，实现功率器件的 零电压或零电流开关，其它大部分时间采用恒频脉宽调制方式完成对电源输出电压或电流的控制。该电 路综合了脉宽调制硬开关电路和频率调制谐振电路的优点，同时又克服了两者的缺点，应用前景非常广 阔，是目前研究的热点和主流。 脉宽调制(简称 PWM)控制方式的逆变焊接电源基本工作原理，就是 PWM 采用恒定的开关频率，在输入电 压变化，内部参数变化，电弧负载变化的情况下，通过对被控制信号的闭环反馈控制，调节电路开关器 件的导通脉冲宽度，使得逆变焊接电源的输出电流被控制信号稳定。控制取样信号有:输出电流、输出电 压、输出电感电压、开关器件峰值等。由这些信号可以构成单环反馈系统，实现稳流、稳压及恒定功率 的目的，同时可以实现一些附带的过流保护、抗偏磁等功能。2.4 脉冲弧焊电源2.4.1 脉冲弧焊电源的特点及应用范围 在生产实践中，对薄板和输入敏感大的金属材料的焊接以及全位置施焊等工艺，若采用一般电流进行焊 接，则在熔滴过渡、焊缝成型、接头质量以及工件变形方面往往是不够理想的。然而，采用脉冲电流进19培训手册行焊接，由于可以用低于喷射过度临界电流的平均电流来达到喷射过渡，因此不仅缩小了熔池体积，易 于实现全位置焊接、改善焊缝成型，同时缩小了热影响区，有利于改善接头组织、减小形成裂纹和出现 变形的倾向。 脉冲弧焊电源与一般弧焊电源的主要区别就在于所提供的焊接电流是周期性脉冲式的，它包括基本电流 (维弧电流)和脉冲电流，其电流基本原理是一台下降特性的直流弧焊整流器，通过其应发电路的控制来 达到输出脉冲电流的各参数的调节，如维弧电流值、脉冲频率、幅值、宽度、电流上升速度和下降速度 等，还可以变换脉冲电流波形，以便最佳的适应焊接工艺的要求。脉冲弧焊电源的应用范围十分广泛， 大体可以归纳为以下几方面： ●它适用于熔化极和不熔化极的气体保护焊接。其中包括熔化极，不熔化极电弧焊、混合型气体保护焊， 等离子弧焊和微束等离子等主要的焊接方法，也可以用手弧焊。 ●它可通过窄间隙脉冲气体保护焊接方法，对厚度至 100mm 以上工件进行焊接，而且可以通过微束等离 子弧焊工艺，实现对超薄金属(厚度仅为几十微米)的焊接。 ●它可以用于普通金属材料焊接，也可以用于普通电弧焊难以胜任的热输入敏感性大的高合金钢、铝合 金或稀有金属的焊接。 ●对全位置的自动焊接，它具有独特优越性。正因为它的可调节的工艺参数很多，可以根据各个位置的 成型要求，通过程控、数控和微型计算机的自适应控制，选择最佳的规范参数范围进行焊接，从而使各 个位置的焊缝获得几乎均一无异的成型和接头质量。 ●在单面焊双面成型和封底焊等工艺上，也具有突出的优点，既能保证质星又可提高工作效率。 总之，脉冲弧焊电源由于它的优越性，在焊接工艺中得到越来越广泛的应用。用这种先进的弧焊电源焊 接出来的接头质量高、成型美观、变形较小、合金元素烧损少和节约电能等优点。因而，脉冲弧焊电源 是一种很有发展前途的新型弧焊电源。 目前，脉冲弧焊电源主要用于气体保护焊和等离子弧焊。它的控制线路一般比较复杂，维修比较麻烦， 在工艺要求比较高的场合才适宜应用。结构简单、使用可靠的单相整流式脉冲弧焊电源，亦用在一般的 场合。2.5 弧焊电源的一般技术要求2.5.1 焊接对电弧的要求 1、方便起弧 起弧是弧焊的先决条件。焊机的起弧难易度是焊机性能的主要参数之一，能否方便起弧决定了焊机性 能的优劣；起弧的难易也直接影响焊接的效果。 2、电弧放电稳定 稳定燃烧的电弧是良好焊接的保障。电弧是一种气体放电形式，良好的气体氛围和稳定的输出电流是 保持电弧稳定的重要条件。一般而言，手弧焊机焊接所需气体氛围由焊条上药皮受热产生，埋弧焊机 则由颗粒状焊剂层受热产生；而氩弧焊、CO2 气体保护焊则由随机的气体瓶提供。 3、弧长可在一定范围变化。 由于焊接是一个动态过程，由于人手的抖动、焊条的燃烧，焊条与工件间的距离不可避免地要发生改 变，要持续焊接，达到良好的焊接效果，就不能让电弧熄灭，即要求电弧的长度在一定的距离范围内 改变时电弧不熄灭。正常焊接要求电弧长度为： H=(0.5～1)φ (φ为焊条直径) 拉弧时，H 可达（2～3）φ。 4、电流大小可选择 所需电流的大小，是根据工件的厚度及工艺要求等因素决定的，为了适应不同工件及不同工艺的焊接 需求，要求电流的大小可以调节。 2.5.2 弧焊电源的一般要求 弧焊电源的负载是电弧，要形成符合焊接要求的电弧，弧焊电源要满足以下要求： 1、 较大的短路电流和较高的空载电压： 起弧时电流越大，空载电压越高，越容易起弧。 2、 输出电流稳定：20以保持电弧的稳定燃烧达到良好的焊接效果。 3、 具有较宽的电压跟随能力： 以保证电弧长度改变时，电弧不熄灭。 4、 输出电流可调节： 以满足不同要求下的焊接需求。 5、 具备完善的自我保护系统： 焊机的工作环境恶劣，完善的自我保护系统是保证焊机安全、人身安全的重要保障。 2.5.3 国家标准对弧焊电源的要求 1、国标规定的常用焊机额定电流分档如下： （A） 125，160，250，315，400，500，630 2、额定工作电压规定： 手弧焊机：V=20+0.04I 氩弧焊机：V=10+0.04I CO2 气体保护焊机：V=14+0.05I 切割机：V=80+0.4I 例如：ARC160 机型的最大输出电压 V=20+0.04I×160=26.4V 3、安全要求培训手册任何弧焊电源应符合国家标准 GB 之规定。出口机则应符合当地的安全标准，如：欧盟 CE60974、澳洲 AN/NES60974.1 标准。 GB1 规定，在一般情况下，对 220V 和 380 交流电源输入的焊机，输入端与输出端间的介 电强度（即两端的击穿电压）需分别达到 3000V（AC）和 3875V（AC） ，输入端与机壳间的介电强 度分别达到 2000V（AC）和 1875V（AC） 。 这要求焊接电源输入端与输出端不能有任何直接的相联，即不共地。一般采用电容、光电耦合器、变 压器、继电器等进行连接，以达到国家标准要求的介电强度，保障人身安全。 2.5.4 公司产品简介 表 2.2 名 称 公司型号 ARC 国家标准 ZX7 直流手工电 弧焊机系列 佳士公司产品种类表 主要产品 ARC160/250 ARC315/400B/500/630 TIG160S/180S/200S 氩弧焊机 系列 TIG WS TIG180A/250/400 TIG180P/200P/315P 交直流氩弧 焊机系列 等离子切割 机系列 氩焊/手弧/ 切割 CO2 气体保护 焊机系列 埋弧焊 简写说明 TIG CUT CT WSE LGK ZD TIG200/250/315AC/DC CUT30/40/60 CUT70/100/120 CT312/416 MIG200Y/250Y MIG250L MIG250F MIG350/400/500/630 MZ MZ MZ― 特点/用途 轻便，适用于民用、小手工业。 适用于工程建设。 用于不锈钢焊接。 氩弧、 手弧两用机， 适用于工程建设、 工业制造。 脉冲电源氩弧焊，可焊薄板，用于各 类工程建设。 交、直流两用电源，用于铝件焊接 可切割 6―12mm 厚的各类金属板。 中型切割机。 氩焊/手弧/切割三用一体机，适用于 种类工程建设 焊接一体机，可焊 0.8―1.0mm 焊丝 拉丝机 分体机 IGBT系列焊机 手工电弧焊；埋弧焊；碳弧气刨。MIGNBCP―脉冲；S―纯氩弧焊；A―手焊；Y―一体化；F―分体。提示：马上要学习佳士焊机的实际电路了，要用功哟！21培训手册第 3 章 逆变焊机电路 3.1 主回路工作原理3.1.1 各部分电路的主要功能与技术要求 ●起动与过压保护电路：避免因开机给滤波电容充电产生的浪涌电流而损坏电源开关及电路，整流桥避免因 误接 380VAC 及电网波动带来的高压损坏机器；要求能安全起动，在输入电压过高时起动保护，不损坏工作 电路。 ●一次整流、滤波电路：把输入的 50Hz 工频交流电转换成直流电。 ●过流保护电路：时刻对主回路中的电流进行采样，一旦电流超过允许值，便通过控制模块停止逆变电路工 作。 ●逆变电路：完成直流的逆变并输出稳定的高频电流。 ●变压电路：进行电压电流变换。 ●二次整流：把高频交流转换成直流输出。 ●控制模块：控制电路的开通与断开，并提供驱动电路、驱动模块电流。要求输出稳定、控制灵敏。 ●驱动模块：提供逆变所需的开关信号。 ●辅助电源：给控制电路、驱动电路提供稳定的低压直流稳压电源。 ●电流给定、反馈电路：对输出电流进行采样，给控制模块提供反馈信号，以保证整机的稳定输出。 3.1.2 什么叫主回路 主回路指电路中通过主电能的部分，主要包含了一次整流、滤波电路、逆变电路、变压电路和二次整流等电 路，见图 3.1。图 3.1 主回路原理图22培训手册3.1.3 180 主回路原理图及工作原理 如图 3.1 所示：当焊机开关 S1 合上时，220VAC/50Hz 的市电涌进起动电阻 RT1、RT2，由于 RT 的良好特性， 使焊机开关不至于因开机浪涌而损坏，正常工作后，继电器 J2 吸合，起动电阻被短路。电流经 J2 流入硅桥 （全桥）整流后输出 308V 的直流电，经阻容（R3、C8、C9）滤波后输入逆变器（Q1、Q2、Q3、Q4 等组成） ， 在驱动模块的控制下输出脉冲电流，再经主变压器（T1）降压后，经二次整流（D5、D6） ，便可输出所需的 直流电流。 逆变器采用场效应管作开关管，它具有开关速度快（50 万次/秒以上） ，开通电压高、耐温高、导通电阻小 等优点，使得输出稳定、可靠。输出末端，采用 D92M―02 快速恢复整流管整流，并采用电抗器（L1）控制 高频干扰，便得输出稳定。 在输入电路中，为避免因开机浪涌而引起的损坏，起动电阻采用了消磁电阻，它具有良好的耐冲击性，其温 度会随着流经电流迅速升高，其阻值与温度的关系曲线如图 3.2，整流、滤波电路采用 25A/500V，耐温 150 ℃的硅桥 D4 及 470ｕ/450V 的电解电容 C8，4.7ｕF 的高频聚脂薄膜电容，能达到良好的整流、滤波效果， 其输出波形如图 3.3、图 3.4 所示。R(Ω) 308VU(V) 308VU(V)T(℃) 图 3.2 消磁电阻特性 图 3.3 整流输出波形t 图 3.4 整流滤波波形t3.1.4 ARC160 主回路中的特征波形 1、中点波形：指开关 Q1与 Q2 之间，Q3 与 Q4 之间的电压波形，如图 3.5 所示。Vcc Q1 A Q2 Vcc Q4 Q3 B 1/2 V 0U(V)2、主变压器输出电流波形：通过电流互感器对 D5、D6 的输出电流采样而得图 3.6 所示。I0t图 3.6 输出电流波形 3.1.5 ARC160 主回路的安装与防护 由于主回路是通过主电能的电路，主回路中各器件有自身的损耗，会产生大量的热，这些热量如不能得到良23培训手册好的释放，便会抬升机身温度，导致元器件损坏，并给人身安全带来威胁。 通常散热的方式有风冷和水冷两种，并通过加大散热面积、加强对流，加强导热等方法提升冷却效果。ARC160 完美地把主回路的功率器件集中在散热片上，加以风冷，达到了良好的散热效果。3.2 辅助电源工作原理3.2.1 辅助电源的作用与技术要求 辅助电源是控制电路、驱动电路的电源。其作用是给控制电路、驱动电路提供稳定的低压稳压电源。要求能 输出 24V、12V 的稳压直流电。小机型的辅助电源采用的是单端反激式电路，其原理已在 2.2 中叙述。 3.2.2 小机型辅助电源的工作原理 小机型的辅助电源采用单端反激式开关电源的形式，其原理电路如图 3.7 所示。图 3.7 小型机辅助电源电路图 工作原理： 1、启动：电源通过 N1、D3、R4（150K） ，R3（5.1K）抬升开关管 Q1 的栅极电位，达到 8.2V 时被稳压管 D7 钳位（保护开关管） 。此时，开关管 Q1 导通，同时，因 N3 与 N1 同位，N3 感生电流通过 C4、R5 给 开关管供电，加速开关管的导通。 2、储能：开关导通后，电源给变压器 T 供能，并把能量以磁能的形式储存于变压器中。N1 的极性为上正 下负，N2 极性为下正上负，由于二极管 D5 的作用，N2 级无电流通过。 3、关断：开关管导通后，电流经开关管、R6、R7 给电容 C5 充电，提高其端电压，当电压值到一定程度 时（约 0.7V） ，三极管 Q2（8050）导通，线圈 N3 向三极管供电，开关管 Q1 的栅极电位（即 Q2 的集电 极电位）迅速被拉低，此时，开关管截止。 4、放能：开关关断后，由于电感线圈 N1 的储能续流作用，N1 的极性变为下正上负，此时 N2 的感生电动 势极性为上正下负，二极管 D1 导通，给负载供电，变压器的磁能由次极 N2 释放。 5、振荡：由于电感（N1 线圈）的续流，N1 给开关管的漏源电容 Cds（图中虚线）充电，至一定值（约 650V）时，电容反向电感充电，同时，通过线圈 N2 向负载供电，直到线圈 N1 的能量大于电容能量时， 电感线圈再向电容 Cds 充电。如此，能量不断在容感间转移，而每次电容向电感线圈供能时，都通过 N2 向负载供电。 6、再次启动：电容线圈的能量放到一定程度时，由于电感续流，会使 Cds的端电压低于电源电压，致使 电源再给线圈和 Cds 充电，产生向下的电流。此时，N3 产生正向电流 Q1 再次导通，电源又给变压器 充能，Cds 上的能量也通过开关管完全放掉，回到初始状态。24培训手册如此不断反复，在开关管漏极形成了如图 3.8 的电压信号，并在次极 N2 得到稳定的直流电压输出。 U（v） 650V302V0 图 3.8 开关管振荡电压波形 （根据能量守恒定律，电源供给变压器的能量等于变压器供给负载通过 N2 的能量，即图中两阴影部分的 面积相等） 7、稳压：在次级（N2）上接入 24V 的稳压管，钳住了电位，使得输出保持了 24V 的直流电压，且当初级 由于电感储能致使电位过高时，N2 级通过稳压管、光电耦合器使三极管 Q2 提前导通，钳住了初级电位， 起到保护电路作用。 8、其它次级 N3 同名端使用了两个二极管，其中 D4 在关断开关时迅速、可靠地拉低栅极电位，保证关断。 D5 保证了第二次启动的电位需求。二极管 D8 在光耦动作时给 UB 提供电压，保证三极管的导通，并控制反 向电流使 N3饱和。3.3 控制电路工作原理控制电路是用以控制整机电路的开通与断开，并提供驱动电路、驱动模块电源的电路，要求输出稳定、可 靠、控制灵敏的波形。 3.3.1 脉宽调节器 1、作用：脉宽调节器的作用是改变，输出电压、电流，以满足不同的焊接需求。 焊接要求：输出电流或电压不变，且电流、电压满足一定的函数关系（国际规定） 。通常，以调节输出 电压的方式控制输出。而 U0=N×D×UI（N 为主变压器初级、次级匝数比，D 为占空比，UI 为输入电 压） ，要改变输出电压，在一定的匝数比和输入电压条件下，可调节占空比，即调节脉宽。 2、调节方法：图 3.9 为一般脉宽调节器的基本电路，在正向输入的振荡信号一定的条件下，输出脉冲的 占空比由基准电压决定，如图 3.9 右图示：图 3.9 脉宽调节器输出波形 由图 3.9 可知，只要改变基准电压，即可改变输出脉宽，达到调节占空比的目的。253、CW3525 集成脉宽调节器的工作原理 图 3.10 为 CW3525 集成脉宽调节器的外部引脚配置和内部结构框图： 1）各引脚功能： 1、2 脚：为误差放大器正反向输入端，因 3525 内部误差放大器性能不好，所以在控制模块中 没有使用。 3 脚：为同步时钟控制输入端， 4 脚：为振荡输出端； 5 、 6 脚 ： 为 振 荡 器 Ct 、 Rt 接 入 端,f=1/Ct(0.7Rt+3Rd 7 脚：为 Ct 放电端，改变 Rd 可改变死区时间 8 脚：慢起动，当 8 脚电压从 0V―5V 时，脉宽 从零到最大。 9 脚：补偿（反馈输入）端，9 脚的电压决定 了输出脉宽大小。 10 脚：关闭端，当 10 脚电平超过 1V，脉宽关 闭。 11、14 脚：脉冲输出端，输出相位相反的两路 脉冲。 12、15 脚：为芯片接地和供电端 13 脚：输出信号供电端。 16 脚：输出+5V 基准电压。培训手册图 3.10 CW3525 内部结构2）3525 工作原理：CW3525 动作后，由 9 脚对外部电路采样，与 5 脚的标准振荡信号（锯齿波）进行 比较，确定输出脉宽，在锁存器进行锁存，在触发器控制下输出，11 脚、14 脚的的输出脉冲相位错开 180 度。8 脚为基准电压端，当外部电路对地短路时，8 脚电压变低，芯片停止工作（封波） ，同时，8 脚也为慢启动端，当其电位从“1V”到“5V”缓慢增长时，输出脉冲的脉宽也由（最）窄到（最）宽 变化。10 脚可控制比较器输出，当其电位大于 0.7V 时，比较器反相输入端为“0”电压，芯片也停止工 作。 3）引脚与外部电路的连接：通常，在 9 脚接入整机电路的输出电流电压的反馈信号与给定信号，从而 调节脉宽，控制输出大小，保证输出稳定。8脚处理各种保护信号，一旦出现异常，8脚电位迅速变低， 停止工作，保护工作电路。11、14 脚分别连接一定的转换电路，以得到符合要求的脉冲，13、15 脚接 直流稳压源（辅助电源） 。5、6 脚接振荡信号（由电容和电阻组成） 。 3.3.2 反馈与给定 1、反馈与给定的作用： 给定是指所需设定的输出电流（电压） ，它是一个可变值，以满足可变电流（电压）的焊接需求。反馈 即是对输出信号进行采样，并与设定值进行比较，以保证输出控制到设定要求。 2、反馈与给定控制电路工作原理： 图 3.11 为反馈与给定控制电路原理图：主变 D3 D3 L1 X3 分流器 A D5 D6 +12R11+12 R1 D1 Q2 D2 R2 W1 电流给定 +1 2R6 R5R8 C6R3 电流采样R9C7 C 3 C4 R12R13R10Q1D13 9 3 10 8 16 2VC COMPN OSC SYNC SD CSS VREF IN+V COUTA11 PWM 输 4+12BR7R14OSC OUT OUTB RT2 3 + CA3140 (31×)6 C 保护电路14 6 5 7I G _ DCT DISC图 3.11 反馈与给定控制电路26培训手册如图：反馈信号由分流器负端取出，是一个负电压信号，此电压信号与给定信号在运放反相输入端叠加 后输入到运放 CA3140。 假设： ●分流器电阻为 0.375mΩ，即流过 160A 产生 60mV 的信号。 ●当电位器调到电阻最大时，输出电流为 160A。 ●假负载电阻为 0.165Ω，即流过 160A 的电流时产生 26.4V 的压降。 此时，占空比 D 为 47%（不考虑主回路中压降） ， ●当 3525 的 9 脚电压为+2V 时，输出脉冲占空比为 47%。 由于 Q1、R12、R13 组成 31 倍的反向放大器，即 3140 的输出电平值在 0―5V 变化时，9 脚电压在 0~5.0V 之间变化，即要使 9 脚为 2V 即要求运放 3140 的 6 脚输出 3V。 因运放 3140 没有接入直流负反馈，其直流增益相当于开环增益（约为 105） ，由 V0==Vi ? A 求得其输出 电平在 0～5mV 变化，则 6 脚电平为 3V 时，要求 2 脚输入 Vi=0.03mV。 V5＋V 给 B=-0.03mV V 给 B=-0.03.(-60mV)=59.97 mV I 给 B=59.97/100-0.5997mA 则 Rx=8V/0.5997mV=13.34KΩ 由以上假设可知，只要调节 Rx 的值，便可设定最大输出电流，调节电位器 W 电压值，从而改变运放的 输出电平，9 脚电位则输出脉、电压也随之改变。I当负载改变时，导致输出电流变大时，使得 A 点电位变高 （负值） ，B 点电位下降（负值增大） ，C 点电平上升，D 点电平下降，脉宽（E）变大，又使得 A 点电位下降，形 成了一个负反馈过程，保证了电路输出电流稳定，此时， 电源的输出外特性如图 3.12，为一稳流特性，即恒流源。 然而，为了达到“给定信号改变时，输出也跟着改变，最 终达到动态平衡”的目的。在电路中给定信号中引入了反 馈信号，如原理图中由 D1、D2、Q1、W1 等组成的信号给 定电路，反馈电压由输出负端引出。当 W1 值改变后，引 起脉宽改变，从而改变了输出电压。输出电压反馈到信号 给定电路，又改变了 W1 上的压降，从而，给定电压值、 脉宽、输出电压也随着先后改变。最终，达到了动态的稳 定，此时，输出外特性曲线如图 3.130R 图 3-12 恒流源特性U0I 图 3.13 电源外特性由于运放的特性，要求在反馈信号与给定信号的比较中，反馈信号一定占优势。如果给定信号占优，运 放输出低电平，使得 Q2 截止，9 脚电位约等于基准电压 5V，此时，无脉冲输出。为了避免封波，在 Q1 的基极引入稳压管 D2，钳住电位。不使给定电压过高。 稳压管 D1 控制了反向电流，避免 R2 影响给定而使外特性变差。R9（150K）和基准电压 5V 给电路提 供了一个最小给定，保证电路能正常运作。同样，由 CW3525 的 16 脚引出一基准电压经分压后加到 9 脚，也给 9 脚提供了一个最小电压。27培训手册3.3.3 保护控制电路 CW3525 集成脉宽调节器的 8 脚电平变低时，能使芯片停止工作。同时，由于输出脉冲，驱动电路，输出电 路也将停止运作，所以，在 8脚处连接了各种保护电路，一旦电路出现异常，保护电路工作拉低 8 脚电位， 保护电路如图 3.14。+12 24V R9 K 过热保护 D3 欠压保护 D4（8V2） R5 过流保护 R4 VS R8 C R5 D5 R2 D6（15V） R7 Q1 Q2 R1013 9 3 10 8 16 2 VC COMPN OSC SYNC SD CSS VREF IN+ OSC OUT OUTB RT DISC 14 6 7 5 4C VOUTA11I G _ DCT图 3.14 保护电路 ●过流保护控制电路（R3、C2、D4、R4、VS 等组成） 通过电流耦合器对主电路进行不断地采样，一旦出现异常（过流）过大的电流即通过 R3 给电容 C2 充电， 使 C2 端电压大于 8.2 伏，击穿稳压管 D4，在 R4 上形成压降，并使可控硅 VS 导通，拉低 Q1 的基极电位， 使得 Q1 截止，Q2 基极（Q1 的集电极）电位变高，Q2 导通，拉低 8 脚（Q2 集电极）电位，使芯片 CW3525 保护。 ●过热保护控制电路（热敏开关 K、R2 等组成） 热敏开关安装于整机电路的散热器上，一只散热器温度过高（元器件散热不好） ，热敏开关便导通，同样 使 Q1 截止，Q2 导通，8 脚电平变低，电路停止工作。 ●欠压保护控制电路（R5、D3、R7、R8 等组成） 辅助电源正常工作时，输出 24V 的稳压直流电，并给 Q1 基极提供： （24―D3）×R8÷（R5+R7+R8）=（24.15）×0.68÷（2+6.2+0.68）≈0.7Vr 0.7Vr 压降使得 Q1 导通，Q2 截止，CW3525 正常工作。如果辅助电源出现异常（欠压） ，输出不足 24V 时， Q1 基极电位变低，Q1 基电位变低，Q1 截止，Q2 导通，8 脚电位变低，保护电路。 欠压保护电路是为了避免因控制电路输出脉冲幅值偏低，而引起驱动电路误导通，导致炸机而设置的。是 保证整机安全的重要保护电路。 3.3.4 输出转换控制电路 CW3525 能输出两个相位错开的脉冲信号（幅值为 12V） ，它仍然能满足驱动电路的要求，于是，经过转换， 电路原理图下：+12 +12Q1 15V C1 113 9 3 10VC COMPN OSC SYNC SD CSSC V+24VOUTA2Q24 14 OUTB 6 RT 7 DISCQ316 IN+_+24V 5GDNQ4NCT4图 3.15 输出转换电路28培训手册如图 3.15：由 11、14 脚输出脉冲加到三极管 Q1、Q2、Q3、Q4，当 11 脚脉冲为高电平时，Q1 导通，Q2 截 止，12V 电流电压加到稳压管正端。而电容 C1 经 24V 直流充电后由于稳压管的作用无法放电，而形成 15V 的压降，它与 12V 电压串联，于是在 1 处得到 27V 的高电平输出，而 2 处仍保持约 12V的电压。当输出为 低电平时，Q1 截止，Q2 导通，此时 1 处电平为 15V，而 2 处被拉低，输出低电平。 同理，3 处在 14 脚输出高电平时输出 27V，14 脚为低电平时输出 15V，而 4 处则分别为 12V。低电平。其 波形如图 3.16。+24VV12 +15V图 3.16 转换电路输出波形3.3.5 控制电路原理图 图中，包含了脉宽调节器，给定与反馈控制电路，保护控制电路和输出转换电路。完成了电源需求的控制 功能，其中，CW3525 上 5、6 脚所接的电容与电阻产生了约为 160K 的振荡信号，逆变开关的开关频率信号。3.4 驱动电路工作原理3.4.1 驱动电路的作用 驱动电路的作用是对控制电路输出的控制脉冲信号进行放大，电平转换等处理，并给逆变器提供开关驱动 信号。 3.4.2 全桥逆变对驱动信号的要求 由于全桥逆的特性，它要求各桥臂的驱动信号：1）相位不重叠；2）回路独立，即不共地；3）有强有力 的上拉关断（以减小损耗，保证开关器件的导通与关断） 3.4.3 转换电路的工作原理 由控制电路输出的控制脉冲仍未能满足逆变器的要求，需要经过转换，其转换原理图如 3.17 所示：图 3.17 驱动电路原理图29培训手册如图 3.17 示：Q5、Q6 为 P 型场效应管，当其输入端输入高于电源电平（27V）时，场管截止，而输入低于 电源电平（15V）时导通；Q7、Q8 为 N 型场效应管，当其输入端输入高电平（12V）时导通，输入低电平（0V） 时截止，其波形如图 3.16，其中，以高电平代表场效应管导通，以低电平代表管子截止，参考第 3.3.4 节 介绍的输出转换控制电路。 VAB +24V 0-24V 图 3.18 驱动电路波形 由图可知，当 Q6、Q8 同时导通时，Ib 电流方向如图中所示，Q5、Q7 同时导通时，Ia 输出电流方向如图中 所示。则 A、B 点间的电流波形如图 7.3（其中以方向 1 为正，方向为负） ，此时，电流在电感线圈上形成 的压降为 24V。 3.4.4 开关驱动电路工作原理 由开关驱动电平转换电路输出的脉冲电流，仍不能满足逆变器对开关信号的相位要求，也未能保证开关电 路的强有力的开通与关断，还需要经过变压器的隔离和变换，其输出波形如图 3.20。 初级线圈流过电压波形如图 3.18，当电流为正，N1、N3 产生上正下负的感应电动势（由于线圈匝比为 25： 8，则感应电动势的值为+12V） ；N1、N3 的感应电动势给电容以充电，由于稳压管和 D1 的作用，电容上的 电不能放出，形成如图方向的 5.1V 电压降，它与 N1 上的感应电动势相串联，于是，在场效应管栅极产生 12―5.1=6.9V 的电压，这时，场效应管导通； A、B 间无电流通过时（死区） ，栅极电位保持（-5.1V）的 电压，场效应管截止；当初级线圈电流为负时，N1 上产生上负下正的感应电动势（幅值为 12V） ，其与电 容上的压降叠加，此时，栅极电位为-17.1V，场效应管截止。其栅极电压波形如图 3.20。 （N2、N4 上所连 接的场效应管栅极电压波形与之相位相差 180°） 。VAB10V 5V 0VT-5V -10V -15V图 3.20 栅极电压波形 由电压波形图可以看出： 1）正端上升沿呈弧角，这是由于电压上升时，R1 控制了电压快速上升，这样，在实际电路中，采用多只 场效应管并联做一个桥臂时，能让这多只场效应管有充分的导通时间，保证桥臂动作，增强电路可靠性。 2）正端下降沿呈直角，这是由于在关断时，二极管 D2 把 R1 短接了，这样，能迅速地把栅极电位拉低， 形成强有力的关断。 3）正端上约 5V 处有毛刺，这是由于电压上升使场效应管导通而产生的。 4）负端 5.1V 处有强烈的毛刺，是由于二极管 D2 的强有力关导和变压器有漏感、电感线圈的续流作用等 原因引起的。 开关驱动电路不仅满足了逆变器所需的强有力开通与关断的要求，还把栅极电压波形整个下沉 5.1V，这样， 当机器在中点产生干扰时，便有了 5.1V 幅值的缓冲，而不致于因小干扰使开关误导通，保证了机器安全， 提高了可靠性。30培训手册然而，由于场管参数不可能完全一样，不同参数的场效应管作桥臂时，会使中点（-5.1V）产生漂移，降 低电路可靠性，这时，可以改变 R1的阻值加以改善。3.5 保护电路工作原理3.5.1 保护电路的作用与要求 由于焊机、切割机的工作环境十分恶劣，环境对机器安全、人身安全存在着种种隐患。为了保证机器、人 身安全，便需要各种保护电路。并要求保护电路的控制灵敏、及时、安全。 3.5.2 保护电路工作原理 1）过压保护：过压保护是为了避免因工人误接高电压电源等原因而损坏机器而设置的，它预防开机浪涌 结合在一起，其原理电路如图 3.21。图 3.21 输入保护电路 当有高压时，高压电流顿时把压敏电阻 R2 击穿（压敏电阻的耐压值是根据电路耐压电路耐压要求而设定 的） 。形成短路，保护了后面电路。 而较大的电流急剧地把消磁电阻（温敏器中）的温度抬高，而使消磁电阻的阻值随之迅速上升（其阻一温 特性见图 3.2，相当于把电路断开，从而保护了电路。此保护是可恢复的，当接错高压电后，改正后，等 消磁电阻温度降下，便又可正常工作。避免了因过压而损坏的维修、提高了工作效率。 如开机不产生过压保护，则正常的电压会给电容 C1 充电，它使光电耦合器不动作，使继电器控制电路中 的场效应管导通，使继电器动作，把 J2A 吸合，短路消磁电阻，使后面的电路正常工作。 以下的三种保护电路见图 3.14 2）过流保护过流保护：是为了避免因元件损坏、干扰、异常而引起过大电流对逆变器产生损坏而设置的。 它通过电流互感器时刻对主回路中的电流进行采样，一旦发现电流超过允许值，便通过控制电路中保护控 制电