2011年第1期移动电源与车辆1櫬毬櫬櫬櫬櫬毬毬櫬櫬櫬櫬櫬设计研究毬逆变电弧焊机的研制*杨永清(兰州电源车辆研究所有限公司，甘肃兰州730050)摘要:简述逆变弧焊机的基本原理及特点，分析脉宽调制波的形成机理，介绍了反馈系作者简介:杨永清统及试验情况。(1969－)，男，甘肃关键词:逆变;电弧焊;研制省武山县人，本科，工程硕士，高级工doi:10．3969/j．issn．1003-4250．2011．01．001程师，主要从事移中图分类号:TM611．2文献标识码:A文章编号:1003-4250(2011)01-0001-03动电站的研究，设计工作。变成直流，再经逆变器变成高0前言频交流，通过高频脉冲变压器降压后再次整流、电感内燃机驱动的发电电焊两用机组既可作为辅助滤波得到平滑的直流电供焊接使用。控制电路产生电源，又可作为焊机使用，利用率较高。由于焊接方高频率的脉宽调制波实时控制逆变器功率管的导通法越来越多，而发电机不可能有很灵活的外特性控或关断，根据焊接电流反馈信号的大小调整控制脉制方法，因而，发电机和电力电子技术配合起来，将冲的占空比，使焊接电流稳定在设定值。工作原理发电机的输出进行逆变或斩波控制，很灵活地产生框图，如图1。多种电流波形，以适应不同焊接方法的需要。外特性曲线随着逆变电路拓扑结构形式的发展和半导体器2件的成熟，逆变电焊机的性能较早期的晶体管逆变电弧焊电源的外特性一般为恒流特性，如图2。焊机、大功率晶体管逆变焊机等有了很大的提升。外特性曲线分成空载区、正常电弧燃烧区和短特别是绝缘栅双极型晶体管即IGBT的成熟，由于路区。它将MOS场效应晶体管和功率晶体管两者的优点正常燃烧区即为外特性的恒流区，焊接时工作点集于一身，电压等级和电流容量相比场效应晶体管在恒流段运动。一般当电弧电压低于15V左右，进大得多，而工作频率又比功率晶体管高，因而，在中入短路区。由焊接电压与电流曲线关系U=20+大功率的逆变焊机中获得应用。0．04I，焊接最大电流为180A时电压为27．2V，以此逆变焊机的优势主要体现在三个方面，其一是参数确定高频变压器的设计及输出整流器的选型。工作频率较高，变压器重量和体积减小，传统焊机中3控制电路设计变压器的重量占了焊机重量的80%以上，逆变焊机重量是同容量整流焊机的1/2～1/4;其二是空载和控制电路中主要包含三大部分电路，即开关电负载时节能，空载时逆变焊机可以将主电路、风机等源电路、脉宽调制波电路和功率管驱动电路。开关全部进入停止状态，空载功耗仅有几瓦，逆变焊机负电源电路产生多路稳压直流电源，为控制电路提供载时的效率要比晶体管整流焊机的高;三是由于工相互隔离的电压。本文重点介绍脉宽调制波的形成作频率达到20kHz以上，频率的提高可以对熔滴过电路。控制芯片选用SG3525。SG3525是电流控制渡细化为多个阶段进行控制，控制过程的动态特性型PWM控制器，所谓电流控制型脉宽调制器是按得到提高。照反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用通过输出电感线圈的信号与误差放大器输出1基本原理信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值其基本的工作原理是电网工频电经过整流后，电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压*收稿日期:2010-10-142MovablePowerStation＆VehicleNo．12011环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调目前比较理想的新型控制器。SG3525为16脚芯整率，还是负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是片，具体的内部结构，如图3所示。图1逆变焊机原理框图图2电弧焊电源静外特性曲线图3SG3525A的内部框图及引脚图脚及脚分别为芯片内误差放大器的反相输输出信号则加到比较器的同相输入端，比较器的12Uc入端、同相输入端。2脚接电焊机的电流控制给定输出信号为PWM信号，该信号经锁存器锁存，分相电位器，1脚接入电流反馈信号。芯片内部比较器电路由二进制计数器和两个或非门构成，其输入信的反相端接误差放大器的输出信号，而振荡器的号为振荡器的时钟信号，并用时钟信号的前沿触发，Ue2011年第1期移动电源与车辆3输出为频率减半的互补方波，这些方波和PWM信放大器输出Uo通过阻容网络接到控制芯片SG3525号输入到或非门逻辑电路。其结果是，所有的输入的1脚。为负时，输出为正。这样A、B端输出每半周期交替5测试结果为正，其宽度和PWM信号的负脉冲相等。脉冲很窄的时钟信号输入到逻辑或非门电路，可使两个门研制该逆变电焊机主要用于发电电焊机组，电的输出同时有一段低电平，以产生死区时间，可以有焊机的主要部件是