中頻交流電阻焊控制器——中頻交流焊接電源

中頻交流電阻焊控制器——中頻交流焊接電源 www.cn-ln.net

中頻交直流電阻焊機(jī)

技術(shù)特點(diǎn)

   中頻交直電阻焊機(jī)及焊接工藝方法，包含了以往工頻交流電阻焊，中頻次級(jí)整流電阻焊，電容儲(chǔ)能電阻焊，低頻電阻焊，直流沖擊波電阻焊的焊接工藝特性。其中交流直流混合輸出的焊接工藝;為選擇電阻焊焊機(jī)及制定焊接工藝，以及通過控制正負(fù)極性比例來解決極性效應(yīng)對(duì)電阻焊質(zhì)量的影響;提供了與以往完全不同的一種設(shè)備及工藝方法。

背景技術(shù)

目前，傳統(tǒng)的電阻焊設(shè)備分為：

1工頻交流電阻焊，

2工頻單相次級(jí)整流電阻焊，

3工頻三相次級(jí)整流電阻焊,

4中頻次級(jí)整流電阻焊，

5電容儲(chǔ)能電阻焊，

6低頻電阻焊，

7直流沖擊波電阻焊

傳統(tǒng)的焊接設(shè)備是，一種電阻焊設(shè)備具有相對(duì)應(yīng)的一種工藝和結(jié)構(gòu)特性。其中任何一種設(shè)備不具備其它兩種或兩種以上焊機(jī)的特性；當(dāng)工件結(jié)構(gòu)和材質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，必須選用不同類型的電阻焊機(jī)及焊接方法才能獲得合格的焊接質(zhì)量,而此種設(shè)備能夠在一臺(tái)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)多種焊接工藝及方法,拓寬了其應(yīng)用范圍。

在實(shí)際應(yīng)用中，如多點(diǎn)凸焊，高速點(diǎn)焊，精密焊接,有色金屬焊接都得到廣泛的應(yīng)用.

基本原理

與傳統(tǒng)的電阻焊機(jī)相同點(diǎn):都由加壓機(jī)構(gòu),氣路水路,變壓器,機(jī)殼,焊接電極,焊接控制器組成;

不同之處有二: 脈寬可調(diào) 焊接變壓器; 脈寬可調(diào)焊接控制器

 1:脈寬可調(diào) 焊接變壓器; 根據(jù)公式V=4.44fNBS

        推導(dǎo)出公式:  焊接頻率f=V/4.44NBS

變壓器制造完成后, 變壓器鐵芯磁感應(yīng)強(qiáng)度B 變壓器鐵芯截面積S一定時(shí);調(diào)整控制器輸出電壓V,變壓器匝數(shù)N可改變變壓器頻率f大小  ;

即脈寬t=500/f(脈寬范圍t=0.5-500毫秒);

2:脈寬可調(diào)焊接控制器是將三相電源，通過限流裝置以及整流二極管整流、儲(chǔ)能濾波電容器，將交流電變?yōu)橹绷麟?；再將直流電輸入由IGBT組成的H橋回路中，在主控制電路的控制下從U.V端輸出給焊接變壓器一次側(cè)脈寬可調(diào)電壓；在二次側(cè)感應(yīng)出焊接電壓電流。

　　　　　　　　　　　　電氣原理圖

電阻焊機(jī)能進(jìn)行以下參數(shù)的調(diào)整設(shè)定：

（1）    焊接壓力p，

（2）    可調(diào)整的變壓器匝比n

（3）    直流(DC)焊接時(shí)間脈寬t1

（4）    直流(DC)焊接電流iDC

（5）    直流2(DC2)焊接時(shí)間脈寬t2

（6）    直流2(DC2)焊接電流iDC2

（7）    交流脈寬t毫秒

（8）    交流(AC)焊接時(shí)間t3

（9）    交流(AC)焊接電流iAC

u       根據(jù)公式U=4.44BNSf;歐姆定律:I=U/R

  當(dāng)B,S一定時(shí);調(diào)整n及f時(shí)可得到合適范圍的焊接電壓及焊接電流

通過調(diào)整以上焊接參數(shù)得到圖1到圖6的焊接電流-時(shí)間波形圖

不同的波形圖對(duì)應(yīng)不同的焊接工藝方法:

l         波形圖1(交直流):適合單多點(diǎn)凸焊

    實(shí)踐證明在凸焊時(shí)(1-30個(gè)小凸點(diǎn))

    比以往的焊接方法更容易獲得穩(wěn)定的焊接質(zhì)量

(內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量) 

　　　　　　　　　　　　　　圖1

l         波形圖2(儲(chǔ)能):適合2-15毫秒精密點(diǎn)焊

實(shí)踐證明在特殊材料精密焊接時(shí)（2-15毫秒）此種方法在保證焊接強(qiáng)度的前提下能有效地減少焊接熱裂紋

　　　　　　　　　　　　圖2

l         波形圖3:適合點(diǎn)焊鋁及鋁合金

圖3

l         波形圖4:適合多層薄板點(diǎn)焊產(chǎn)生分流，由于無極性效應(yīng)，能保證溶深一致性

圖4　　　　　　

l         波形圖5:適合兩種不同厚度板點(diǎn)焊，通過極性效應(yīng)，調(diào)整熔核的偏移   

          方向；

圖5

l        波形圖6:適合高速點(diǎn)焊及高速逢焊

　　　　　　　　　　　圖6

應(yīng)用實(shí)例

1  在多點(diǎn)凸焊電池極組(8點(diǎn))時(shí)利用本方法(替代儲(chǔ)能焊)，采用圖1焊接波形設(shè)定iDC=30000安培，t1=7毫秒(保證焊牢,飛濺少);t2=10周波iAC=8000安培;頻率f=250HZ (保證壓平，雙向增大溶深)  。

2  在壓縮機(jī)接線柱焊接時(shí)和散熱器搭界焊替代三相次級(jí)整流焊機(jī)和中頻焊機(jī)，能有效減少能耗，降低焊機(jī)故障率，減少極性效應(yīng)對(duì)熔深的影響，是最佳的焊接方法；

3 利用其脈寬頻率可調(diào)特性（100-150HZ）及恒壓方式；在薄板點(diǎn)焊工藝中能減少焊點(diǎn)之間分流對(duì)焊接質(zhì)量的影響，并能降低焊接飛濺，提高生產(chǎn)效率是理想的焊接方法之一（與純直流焊相比）。

結(jié)論

本焊機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：

1該方法能用一種焊接變壓器和焊接控制器實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)多種電阻焊機(jī)的焊接特性；

2制造出以往阻焊接設(shè)備從沒有的兩種焊接波形（圖1，圖5）為一些材料，工件的焊接；提供了與以往設(shè)備不同的工藝方法，

3焊接變壓器無整流二極管,冷卻水路簡(jiǎn)單,降低了能耗,減少了故障率。

相對(duì)于普通的工頻控制器，交流變頻控制器有著如下的優(yōu)點(diǎn)：
　　1. 三相交流電源輸入,用電平衡;功率因數(shù)高；
　　2.對(duì)相同的焊接工件,焊接時(shí)間縮短,省電；焊接穩(wěn)定區(qū)加大；電極壽命增長(zhǎng)；
　　3.鋁、鍍鋅板、高張力鋼、不銹鋼、鎂合金、碳鋼、鈦各種材質(zhì)均可焊接，焊接結(jié)果良好；
　　4.尤其適合于三層板焊接、非常薄的材料的焊接以及精密焊接的要求；
　　5.少飛濺；
　　6.對(duì)電流的快速響應(yīng)控制提高了焊點(diǎn)的質(zhì)量。

主要特點(diǎn)：
　　1.變頻輸出電源頻率：25.0Hz ～400.0Hz可編程；
　　2.可編程最多64套焊接規(guī)范；
　　3.三段加熱過程：預(yù)熱、焊接、回火；其中焊接段中可以自己定義遞增和遞減段；
　　4.可編程壓力控制，最多可定義10個(gè)壓力段；
　　5.可編程輸出I/O口：可編程3段輸出，更好地與PLC、機(jī)器人等適配；
　　6.焊點(diǎn)計(jì)數(shù)功能。

技術(shù)參數(shù)
　　1.輸入電壓：三相380V，50HZ/60HZ，電源波動(dòng)+10%，-20%；
　　2. 輸出電壓：?jiǎn)蜗?span>PWM 輸出 500V；
　　3. 輸出電流：最大峰值電流800A；
　　4.冷卻水：流量 18L/MIN，溫度≤30℃；
　　5.工作環(huán)境溫度：0~50℃；
　　6.氣閥規(guī)格：DC24V。

中頻交流電阻焊控制器——中頻交流焊接電源 www.cn-ln.net