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文档简介
1、前言前言 从从8080年代早期将逆变控制引入焊接电源以来,焊机年代早期将逆变控制引入焊接电源以来,焊机的的小型化和轻便易携带的小型化和轻便易携带的 优点已经广为人知。另外,我们也看到了焊接性能的大大提高。优点已经广为人知。另外,我们也看到了焊接性能的大大提高。 今天今天 IGBT IGBT技术作为控制装置已经应用在焊接电源的主电路中,因此而得到技术作为控制装置已经应用在焊接电源的主电路中,因此而得到 了迅速而且更稳定的输出控制。了迅速而且更稳定的输出控制。 此外,当加上微处理器后就达到了焊接电源此外,当加上微处理器后就达到了焊接电源 控制电路的完全数字化。控制电路的完全数字化。 我们新的数字化
2、控制的焊接电源能以两倍于以前型号焊接电源的速度获得精我们新的数字化控制的焊接电源能以两倍于以前型号焊接电源的速度获得精 确的焊接电流波形控制,并且改善焊接性能。确的焊接电流波形控制,并且改善焊接性能。目录目录1.1. Turbo Pulse DFTurbo Pulse DF概要与其控制电路概要与其控制电路2. 2. 数字化焊接电流波形控制及其有益的影响数字化焊接电流波形控制及其有益的影响 3.3.数字化电弧长度控制及其有益的影响数字化电弧长度控制及其有益的影响 4.4.其他功能其他功能 自动熔深控制自动熔深控制 铝焊接用铝焊接用“模糊逻辑控制模糊逻辑控制”自动调节电压自动调节电压 起弧和收弧控
3、制起弧和收弧控制5. 5. 应用应用 顺序控制顺序控制数字的数字的 逆变控制逆变控制模拟的模拟的模拟的模拟的 1. 1. 焊接电流控制焊接电流控制2. 2. 电弧长度控制电弧长度控制数字的数字的数字的数字的模拟的模拟的模拟的模拟的 控制电路控制电路Turbo Pulse Turbo Pulse DFDFConventionalConventional Type Type 用数字技术新开发的用数字技术新开发的 Turbo Pulse DF . Turbo Pulse DF .0A0V电压电压TpTpIbIbTupTupTdnTdnTb : Tb : 基值脉宽基值脉宽( (可调可调) )Tp :
4、Tp : 峰值脉宽峰值脉宽Tup : Tup : 波峰上升沿波峰上升沿Tdn : Tdn : 波峰下降沿波峰下降沿Ip : Ip : 峰值电流峰值电流Ib : Ib : 基值电流基值电流根据焊丝、保护气及焊丝进给根据焊丝、保护气及焊丝进给速度自动地设定到适当的值。速度自动地设定到适当的值。电流电流IpTbTb 数字的焊接电流波形控制数字的焊接电流波形控制输出由改变Tb来控制 Turbo Pulse DF Turbo Pulse DF 与与以前的型号所发生的飞溅的对比以前的型号所发生的飞溅的对比焊丝焊丝: : ER70S-G 1.2mm(0.045in.)ER70S-G 1.2mm(0.045i
5、n.) 保护气保护气 : 20% : 20%COCO2 2 +Ar +Ar 焊接速度焊接速度 : 120 : 120cm(48ipm)/mincm(48ipm)/min焊接电流焊接电流: 240: 240A A0 00.50.51 11.51.52 223232424252526262727焊接电压焊接电压 ( (V)V) 发生飞溅的数量发生飞溅的数量(g/min(g/min)1g = 0.035oz1g = 0.035ozPrevious modelPrevious modelTurbo Pulse DFTurbo Pulse DF导电嘴到工件的距离导电嘴到工件的距离 ( (mm)mm)焊丝
6、进给速度焊丝进给速度 : 8 : 8m(315ipm)/minm(315ipm)/min焊丝焊丝: ER70S-G, 1.2mm(0.045in.): ER70S-G, 1.2mm(0.045in.)保护气保护气 : 20%CO2+Ar: 20%CO2+Ar电弧长度电弧长度 ( (mm)mm)0 02 24 46 68 810100 05 51010151520202525303035354040IV-3V/100A(240(240A,32V)A,32V)(0.75”)(0.75”)(0.6”)(0.6”)(1.2”)(1.2”)(0.31”)(0.31”)(0.23”)(0.23”)(0.2
7、”)(0.2”) 传统焊接电源的传统焊接电源的C.V. C.V. 特性对电弧长度的影响特性对电弧长度的影响0 05 510101515202025253030353540400 05050100100150150200200250250300300350350焊接电流焊接电流(A)(A)电弧电压电弧电压 ( (V)V)-5-5V/100AV/100A-2-2V/100AV/100A0V/100A0V/100A Turbo Pulse DFTurbo Pulse DF所提供的各种外部特性所提供的各种外部特性焊丝焊丝: ER70S-G, 1.2mm(0.045”): ER70S-G, 1.2mm(
8、0.045”) 改变导电嘴到工件的距离引起的输出波形的波动00.511.522.533.544.555.566.577.5Time(s)010020030020253035(A)(V)15Average welding current:250AAverage arc voltage:28VTorch up-down condition:18mm5mm,0.Hz00.511.522.533.544.555.566.577.5010020030015202530(A)(V)35Time(s)Turbo Pulse 350DFTurbo Pulse 350DFConventional TypeCon
9、ventional Type0.6in.喷嘴喷嘴导电嘴导电嘴0.4in.0.8in.5050100100757517171919212123232525焊接电流焊接电流(A)(A)Previous modelPrevious model25251313电弧电压电弧电压(V)(V) 焊丝焊丝: ER70S-G, 1.2mm(0.045”): ER70S-G, 1.2mm(0.045”)保护气保护气 :20%CO2+Ar:20%CO2+Ar焊接速度焊接速度 : 60cm(23ipm)/min: 60cm(23ipm)/minTurbo Pulse DFTurbo Pulse DF Turbo Pu
10、lse DFTurbo Pulse DF扩大电弧稳定范围扩大电弧稳定范围 起弧电流起弧电流过渡状态过渡状态 稳定状态稳定状态电流电流时间时间焊接电流焊接电流(A)(A)100100焊丝焊丝: ER70S-G, : ER70S-G, 1.2mm(1.2mm(0.045in.)0.045in.)90908080707060605050100100200200250250Turbo Pulse DFTurbo Pulse DFPrevious modelPrevious model 瞬间起弧率瞬间起弧率 (%) (%)保护气保护气 : 20%CO2+Ar : 20%CO2+Ar 起弧起弧/ /收弧控
11、制及其优点收弧控制及其优点焊渣焊渣 Turbo Pulse DF Turbo Pulse DF 在回烧过程中非常精确在回烧过程中非常精确地控制热输入形成最适宜的焊丝尺寸地控制热输入形成最适宜的焊丝尺寸 ( (比比焊焊丝的原始尺寸大丝的原始尺寸大1.2-1.41.2-1.4倍倍) )。15mm(0.6in.0.6in.)30mm(1.2in.)1.2in.) 自动熔深控制自动熔深控制 自动熔深控制功能控制送丝速度使焊接电流保持恒定,尤其当导电嘴到工件的距离自动熔深控制功能控制送丝速度使焊接电流保持恒定,尤其当导电嘴到工件的距离发生波动时。发生波动时。 电压设定也随送丝速度的变化自动地修正。电压设
12、定也随送丝速度的变化自动地修正。 铝焊接中模糊逻辑控制的电压自动调整铝焊接中模糊逻辑控制的电压自动调整 Turbo Pulse DF Turbo Pulse DF 结合了结合了“铝的模糊控制铝的模糊控制”模式,当切换的该模式时将恒定地控制电弧电压以适应由于模式,当切换的该模式时将恒定地控制电弧电压以适应由于表面条件、保护气、导电嘴到工件的距离及焊接速度等因素的变化引起的电弧长度的变化。表面条件、保护气、导电嘴到工件的距离及焊接速度等因素的变化引起的电弧长度的变化。 铝的活性气体保护焊适合的焊接条件是伴随最多铝的活性气体保护焊适合的焊接条件是伴随最多1010次次/ /secsec周期性的短路的射
13、流过渡条件。周期性的短路的射流过渡条件。 Turbo Pulse DF Turbo Pulse DF 靠靠“模糊逻辑模糊逻辑”控制输出电压来维持这一短路比例。控制输出电压来维持这一短路比例。4040cm(16ipm)/mincm(16ipm)/min120120cm(48ipm)/mincm(48ipm)/min With Fuzzy With Fuzzy Without Fuzzy Without Fuzzy 铝的低频脉冲气体保护焊铝的低频脉冲气体保护焊 用波形脉冲模式焊接的焊缝外观I ITime Turbo Pulse DF提供一个可选的 EP-ROM,它能为铝合金的气体保护焊提供一个 低
14、频脉冲模式 。这一方法称为“波形脉冲”,即在通常的脉冲频率上强加一个 0.5-16Hz 的低频脉冲。 应用应用 3 3 - - 镀锌钢板的搭接接头的焊接镀锌钢板的搭接接头的焊接.- .- 焊缝外观焊缝外观 X X光光照片照片厚度厚度 : 1.6 : 1.6mm(16 gauge)mm(16 gauge)锌锌含量含量 : 0.012 : 0.012Ibs / sq. ft.Ibs / sq. ft.焊接电流焊接电流 : 250 : 250A, A, 电弧电压电弧电压 : 21 : 21V, V, 焊接速度焊接速度 : 48 : 48ipmipm保护气保护气 : 5% : 5%O O2 2 + A
15、r+ Ar, , 焊丝焊丝 : : ER70G-S, 1.2mm(0.045in.)ER70G-S, 1.2mm(0.045in.)工件工件 : : Mild Steel , 3.2mmt , 2.6mmt Mild Steel , 3.2mmt , 2.6mmt 焊丝焊丝: : ER70S-G, 1.2mm(0.045in.)ER70S-G, 1.2mm(0.045in.)焊接电流焊接电流 : 230 : 230A A 电弧电压电弧电压 : 27 : 27V V 焊接速度焊接速度 : 120 : 120cm(48ipm)/mincm(48ipm)/min 焊接前焊接前 焊接后焊接后 横截面横
16、截面工件工件: Mild Steel , 1.6mmt: Mild Steel , 1.6mmt焊丝焊丝: ER70S-G, 1.2mm(0.045 in.): ER70S-G, 1.2mm(0.045 in.)焊接电流焊接电流 : 150A : 150A电弧电压电弧电压 : 23V : 23V焊接速度焊接速度 : 100cm(40ipm)/min : 100cm(40ipm)/min 焊接前焊接前 焊接后焊接后 横截面横截面 应用应用 1 1 - - 摩托车车架的焊接摩托车车架的焊接 - - 应用应用 2 2 - - 蒸发器管子的仰焊蒸发器管子的仰焊 - -焊接电流焊接电流 : 250A :
17、 250A电弧电压电弧电压 :27V :27V 焊接速度焊接速度 : 60cm(23ipm)/min : 60cm(23ipm)/min 焊缝外观焊缝外观 横截面横截面对仰焊由于使用适宜的脉冲参数达到良好的搅拌,焊缝外观很像平焊焊缝。对仰焊由于使用适宜的脉冲参数达到良好的搅拌,焊缝外观很像平焊焊缝。结论结论 除了在此介绍的逆变焊接电源的改进之外,还为确保我们焊接行业所需的这些产品的除了在此介绍的逆变焊接电源的改进之外,还为确保我们焊接行业所需的这些产品的可靠性做了许多开发。可靠性做了许多开发。 我们鼓励您研究这些新的工艺,它将提高您焊接应用的效率和质量。我们鼓励您研究这些新的工艺,它将提高您焊
18、接应用的效率和质量。母材高速逆变控制(IGBT)电弧处理控制控制检测焊丝电弧顺序控制数字的逆变控制模拟的模拟的 1. 1. 焊接电流波形控制焊接电流波形控制2. 2. 电弧长度控制电弧长度控制数字的 控制电路的数字技术控制电路的数字技术0 0101020203030404050501001000 02002003003004004002.52.5msms60A, 22V, 60A, 22V, 焊丝焊丝:0.045:0.045in. (ER70S-G), in. (ER70S-G), 保护气保护气:20%:20%CO2-ArCO2-Ar 电弧电压电弧电压 ( (V)V) 焊接电流焊接电流 ( (A)A) Turbo Pulse DFTurbo Pulse DF的的一个脉冲一小滴金属过渡一个脉冲一小滴金属过渡 Turbo Pulse DFTurbo Pulse DF的的构成构成DCLDCL+-If IfIrIr-+IaveIaveIaveIaveVsVsVsVsVaveVaveIp, Ib, TpIp, Ib, TpTup, TdnTup, Tdn: :微处理器的数字化控制微处理器的数字化控制 Vave Vave Vs Vs
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