奥太焊机技术优势

山大奥太逆变焊接技术优势简介

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

气体保护焊机的主流可控硅整流焊机是80年代至90年代的焊机，特别是CO

2

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。

（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

CO

2

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：

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

E1

E2E3

E4

G1

G2G3

G4

L

D1

C5

T1

C

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,大大减少了热损耗，改善了元器件工作的环境。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

（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）

电网容量相对增加：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。

（2）从测试数据看，奥太NBC-500焊机与硬开关焊机相比，每小时可节省：有功分量：23－21.97=1.03 KW·h

节电：1.03×300×8=2472 KW·h

按每年工作300天，每天工作8小时，负载率100%计算，则每台奥太NBC-500焊机每年为用户节省2472 KW·h×0.7元/ KW·h=1730.4元

逆变焊机在功率因数方面明显优于硅整流焊机，大大改善了供电质量。无功功率的下降，还降低了供电线路网耗，使企业整体降低用电总量。15年的实践证明，奥太焊机在技术上符合“节能减排”的要求，为企业和社会节约了大量的成本。相对于可控硅焊机，奥太NBC-500气体保护焊机，每台每年就能为用户节省电费10298.4余元，目前，该焊机在全国各大工厂和项目部已投入使用4万余台，可以推算，目前奥太NBC-500气体保护焊机每年为用户节省电费4亿余元，加之ZX7、MZ等其他系列的产品，奥太焊机每年为用户节省的电费已远远超过6个亿！

保护环境是时代的需要，节能减排是历史的选择。在持续发展成为主旋律的今天，山东山大奥太电气有限公司以生产节能减排的逆变焊接设备、为企业和社会节约成本为己任，竭诚为客户创造价值。