新型數(shù)字化
焊接設(shè)備,主要在3個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化:主
電路的數(shù)字化、控制電路的數(shù)字化和數(shù)字化接口。
j&G*$/lTO6 (5SN=6O 1.主電路數(shù)字化
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7ki$f! 逆變焊機(jī)的出現(xiàn)和推廣,標(biāo)志著焊接
電源主電路從模擬到數(shù)字化的跨越。對(duì)于焊接來(lái)講,這是一項(xiàng)革命性的技術(shù)跨越。數(shù)字化的主電路中,功率開關(guān)
器件工作在開關(guān)狀態(tài),其功率損耗大大降低,效率達(dá)90%以上。主電路形式包括全橋、半橋、單端、斬波等多種形式,以及這幾種形式的組合。一般采用PWM(脈寬調(diào)制)控制策略,來(lái)達(dá)到控制輸出功率的目的。功率開關(guān)器件多為IGBT,逆變頻率20KHz或更高,回路輸出電流的紋波更小,響應(yīng)速度顯著提高,焊機(jī)可以獲得更好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。因此在焊接
工藝過(guò)程中可以更快地調(diào)節(jié)電弧電流或電壓,滿足焊接工藝的要求。功率器件的工作方式有硬開關(guān)工作方式和軟開關(guān)工作方式。相比之下,軟開關(guān)工作方式開關(guān)器件上的開關(guān)應(yīng)力幾乎消除,可靠性顯著提高。國(guó)內(nèi)以山大奧太為代表的焊機(jī)生產(chǎn)廠商均采用此方式。
A&$oiLc S}=euY'i 2.控制電路的數(shù)字化
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單片機(jī)、DSP(或FPGA)為核心,根據(jù)焊接工藝要求構(gòu)建數(shù)字化控制系統(tǒng),完成焊接數(shù)據(jù)采集和處理,檢測(cè)焊接過(guò)程,精確控制電弧。焊機(jī)具有多種輸出特性,可一機(jī)多用,具有友好的操作界面,方便操作者使用,內(nèi)置專家系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)不同材質(zhì)、不同焊絲直徑的焊接。
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X Y6|8;2E 焊接電弧是非線性負(fù)載,即電弧兩端電壓與電弧電流之間不成正比關(guān)系。當(dāng)電弧電流從小到大變化時(shí),焊接電弧的靜特性呈U形
曲線。
>taC_f06 Ol,Tw=? U形靜特性曲線可分為三段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)。在Ⅰ段,電弧電壓隨電流的增加而下降,是下降特性段;在Ⅱ段,電弧電壓不隨電流的增加而變化,是平特性段;在Ⅲ段,電弧電壓隨電流的增加而上升,是上升特性段。
X0=#e54 a!1\,. 在多數(shù)焊接過(guò)程中,焊接電流和電壓都是工作在高速變動(dòng)狀態(tài),使電弧達(dá)不到穩(wěn)定狀態(tài)。
24TQl<H{ m17H#!` 這些現(xiàn)象對(duì)弧焊工藝穩(wěn)定性、焊縫的成型及焊接質(zhì)量有重要影響作用。為了控制這些電弧現(xiàn)象,只有快速調(diào)節(jié)電流和電壓。
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nL m)A~1+M$)L 模擬控制電路,由運(yùn)算放大器、
電阻、電容等模擬元件組成,模擬元件的
參數(shù)一般都存在一定
精度和溫度穩(wěn)定性。
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