奥太焊机特有优势1

山大奥太焊机特有的技术优势山东山大奥太电气有限公司科研力量雄厚，拥有“电力电子与电力传动”、“控制理论与控制工程”两个硕点和“工程系统控制”一个省级重点实验室，并被山东省认定为“现代焊接装备工程技术研究中心”。

“逆变式焊接电源研究与产业化”项目获国家科技进步二等奖---焊机制造业获此殊荣尚属首次。

奥太公司生产的山大奥太牌IGBT逆变焊机除一般逆变焊机具有的动特性好、体积小、重量轻、高效节能、有利于焊接自动化等优点外，还具有以下特有优势：一、特有的“软开关”技术（该技术可使主开关器件的开关状态在零电流或零电压状态下完成，没有开关应力和开关功率尖峰，并获国务院颁发的国家科技进步二等奖）。

“软开关”技术的应用使得：1、开关损耗降低，整机效率提高（达92%），可靠性高，具有很强的过载能力。

2、逆变频率提高，焊机的功率密度（每千瓦输出功率对应的焊机重量及单位体积的比率）明显提高，相对体积大大下降。

3、电源的对外辐射降低到了最小，加之内置的功率因数矫正器（功率因数COSΦ≥0.95），对电网干扰小，是真正的“绿色产品”。

4、本产品因采用“软开关技术”发热小，耐高温，适用范围广泛，曾随多支施工队伍到国外使用。

二、电路采用移相谐振控制方案，电流型控制。

同普通桥式电路相比，可动态矫正偏磁，更有效保护功率器件IGBT。

通过采用“软开关”技术和“移相谐振电流型控制方案”，彻底解决了逆变焊机可靠性问题。

三、采用技术的方法省去电解电容（通常电解电容的寿命为4000小时左右），使得逆变焊机的维修成本显著降低，可靠性大为提高。

四、适应环境能力强。

焊机所有电子连接处用硅酮密封，电子零部件经过特殊浸润，具有优良的抗盐类腐蚀特性并适用于非常潮湿的环境，防护等级F级。

五、奥太焊机作为下向焊时具有打底焊电弧稳定，吹力大，背面成型好等特点。

填充盖面时，不断弧，熔池平稳，过渡颗粒细，飞溅小，对焊条适应性强，成型美观。

六、奥太焊是中国工程建设协会推荐产品（见样本），是“全国工程建设系统焊工大赛”等全国性的焊工比赛指定用机，其技术的先进性，产品的可靠性，操作的方便性，成为众多优秀选手首选的品牌。

奥太逆变式埋弧焊机与可控硅焊机效率对比奥太MZ－1000 ZD5－1000 额定输入电源AC380V/50Hz 三相额定输出功率44KW 44KW 额定输入电流（A）83A 112 电流调节范围60-1000A 200－1000A 输出空载电压（V）75±5 72额定负载持续率100% 100%满载效率（η）90% 82%满载功率因数（cosψ）0.88 0.9 焊机体积(mm3 ) 767×352×802 1200×570×855重量（kg）95 420一、MZ－1000埋弧焊机的额定输出电压为44V。

◆额定输出功率：Po＝1000×44＝44KW◆焊机损耗：ΔP=Pi-Po=(1/η-1)•Po◆两焊机功耗差：δP=ΔP1-ΔP2=(1/η威-1/η奥) •Po=(1/0.82-1/0.90) ×44=4.77KW◆按每年工作300天，每天8小时，负载率100%计算，则每年省电4.77×300×8×100%＝11448 KW•h◆若电费为0.7元/ KW•h，则每台焊机每年省电费8013.6元二、MZ－1000埋弧焊机输出电流700A，输出电压35V◆额定输出功率：Po＝700×35＝24.5KW◆焊机损耗：ΔP=Pi-Po=(1/η-1)•Po◆两焊机功耗差：δP=ΔP1-ΔP2=(1/η威-1/η奥) •Po=(1/0.82-1/0.90) ×24.5=2.66KW◆按每年工作300天，每天8小时，负载率100%计算，则每年省电2.66×300×8×100%＝6384 KW•h◆若电费为0.7元/ KW•h，则每台焊机每年省电费4468.8元奥太逆变式气保焊机与晶闸管焊机参数对比奥太NBC-350ⅡKR 350 额定输入电压AC380V/50Hz三相额定输入功率/有功功率13.7KV A/12KW 15.7KV A/14.1KW 额定输入电流21A 24A 输出电流DC60~350A DC60~350A输出电压DC14~40V DC16~40V 额定负载持续率60% 60%外形尺寸（长×宽×高）636×322×584(mm) 675×436×752(mm) 重量42kg 100kg350A气保焊机的额定输出电压为31.5V.额定输出功率：Po=350×31.5=11KW焊机损耗：ΔP=Pi-Po=(1/η-1) ·Po根据KR350焊机参数：满载效率：η＝Po/Pi＝11/14.1＝0.78根据奥太NBC-350Ⅱ焊机参数：满载效率：η= Po/Pi＝11/12＝0.916则两焊机功耗差：δP=ΔP1-ΔP2=(1/η松-1/η奥) Po＝（1/0.78-1/0.916）×11＝2.09KW按每天工作300天，每天工作8小时，负载率60％计算：则每年省电：2.09×300×8×0.6＝3009KW·h若电费为0.7元/ KW·h计算：则每台焊机省电费为：3009 KW·h×0.7元/ KW·h＝2106元一、从工作原理分析逆变焊机较之可控硅整流焊机的优势1、SCR （可控硅）整流焊机可控硅整流焊机是80年代至90年代的焊机，特别是CO 2气体保护焊机的主流设备，国内主要以采用平衡电抗器的六相双反星形可控整流电路为主。

可控硅焊机的工作过程，是将三相电直接送入主变压器原边，经主变压器降压，再经过可控硅整流，滤波后获得可供焊接的直流电，焊接电流的大小通过控制可控硅的导通角改变。

如图1所示。

1234554321DCBATiSiDFi ......Q1Q2Q3Q4Q5Q6LL2R图1 SCR 整流焊机主回路原理图可控硅固然有很多优点，但由于可控硅器件本身的局限性，它有着本身无法克服的缺点。

（1）可控硅为半控元件，门极开通后便失去作用，控制电路只能控制其开通，不能控制其关断，控制不灵活；（2）对三相双反星型可控硅整流电路而言，控制周期为3.3ms ，该时间与CO 2气体保护焊熔滴过渡的周期在同一数量级上，也就是说，可控硅电源不可能实现对CO 2气体保护焊熔滴过渡的实时控制，因此对焊缝成形、飞溅量的控制也就受到制约。

（3）可控硅整流焊机变压器采用工频变压器，因而焊机整体体积大、笨重、不宜移动、工作时有噪音，而且耗能很大，功率因数低，效率低。

2、IGBT 逆变焊机逆变与整流是两个相反的概念，整流是把交流电变换为直流电的过程，而逆变则是把直流电改变为交流电的过程，采用逆变技术的弧焊电源称为逆变焊机。

逆变过程需要大功率电子开关器件，采用IGBT （绝缘栅双极晶体管）作为开关器件的的逆变焊机称为IGBT 逆变焊机。

逆变焊机的工作过程，是将三相或单相工频交流电整流，经滤波后得到一个较平滑的直流电，由IGBT 组成的逆变电路将该直流电变为几十KHZ 的交流电，经主变压器降压后，再经整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流。

焊接电流的大小通过控制逆变器的脉宽改变。

如图2所示：E1 E2E3 E4G1 G2G3G4LD1C5T1C图2 IGBT逆变焊机主回路原理图IGBT逆变焊机是上世纪九十年代末本世纪初的主流焊接设备，它的出现充分体现了电子技术和电子功率器件的优越性，其特点主要有：（1）可以对外特性进行任意的控制，满足各种弧焊方法的需要；（2）可调参数多，采用数字控制精度高；（3）输出电压、电流稳定性好，抗干扰能力强，不易受网路电压波动和温度变化的影响；（4）焊机本身具有体积小、重量轻、无噪音、高效能等特点。

3、IGBT软开关逆变焊机的优势“软开关”技术使主开关器件IGBT的开关状态在零电流或零电压状态下完成，与硬开关逆变焊机相比，大大减小了IGBT开关应力和开关功率尖峰，使焊机的可靠性大大增加，且具有很强的过载能力，整机效率也得到较大提高。

4、奥太焊机独有的优势奥太焊机除具有逆变焊机的一般优点外，还独有着国内领先的技术优势，这使得其在环保、节能和可靠性方面优于其他逆变焊机。

（1）逆变电源设备对电网的污染来自严重的电流谐波，在功率增加时，会引起振荡，更会加重谐波电流的成份，加重对电网的污染。

奥太焊机采用了功率因数校正技术，降低了谐波分量，使功率因数达到0.95以上，从而基本上降低了对电网的污染；（2）应用特有的“软开关”技术，使得开关损耗降低，整机效率提高（达92%），可靠性高，具有很强的过载能力。

“软开关”技术使主开关器件的开关状态在零电流或零电压状态下完成，没有开关应力和开关功率尖峰。

由于该项技术的产业化，公司于2004年荣获国务院颁发的国家科技进步二等奖。

（3）电路采用移相谐振控制方案，电流型控制。

同普通桥式电路相比，可动态矫正偏磁，更有效保护功率器件IGBT。

（4）省去大容量电解电容（通常电解电容的寿命为4000小时左右），使得逆变焊机的可靠性大为提高。

（5）适应环境能力强。

焊机控制电路板用硅酮密封，电子零部件经过特殊浸润，具有优良的抗盐类腐蚀特性，同样适用于非常潮湿的环境。

（6）奥太逆变焊机具有休眠节能功能，在不施焊时逆变器是不工作的，这就降低了空载损耗，提高了效率，同时降低了焊工触电的危险性。

二、从数据上看逆变焊机的节能优势1、公式计算根据变压器公式：U=kfNSBm，[ U—工作电压有效值（V），f—工作频率（Hz），S—铁芯截面积（cm2），Bm—磁感应强度的最大值（T），N—绕组的匝数，k—常数，一般为4.44 ]，变压器的重量、体积将直接取决于绕组匝数（N）与铁芯截面积（S）的乘积，当Bm为一定值时，NS与f呈反比关系，f越高，NS越小，如：奥太逆变焊机主频在20KHz 左右，可控硅整流焊机频率是50Hz，因此，NS比原来降低了400倍，绕组的匝数与长度减少，大大降低了铜耗和变压器的铁耗。

因此，逆变焊机可以在很大程度上减少外形尺寸及重量，大大降低电能损耗。

2、实测数据以奥太NBC-500型焊机为例，以下用实际测试数据来分析逆变焊机比照同型号可控硅焊机在节能方面的优势。

额定负载状况项目奥太NBC-500 可控硅500 逆变硬开关500 有功功率（KW）21.97 28.1 23视在功率（KVA）23 31.9 28无功功率（KVAR） 6.8 15 15效率η（%）89 69 89输出电压（V）39 39 39输出电流（A）500 500 500 （1）从测试数据看，奥太NBC-500焊机与可控硅焊机相比，每小时可节省：有功电量：28.1（KW）×1（h）－21.97（KW）×1（h）=6.13（KW·h）无功电量：15（KVAR）×1（h）－6.8（KVAR）×1（h）=8.2（KVAR·h）电网容量下降：31.9（KVA）－23（KVA）=8.9（KVA）按每年工作300天，每天工作8小时，负载率100%计算，则每台每年省电6.13×300×8=14712 KW·h，若电费为0.7元/ KW·h，则每台奥太NBC-500焊机每年为用户节省14712 KW·h×0.7元/ KW·h=10298.4元。