IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别

IGBT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，而逆变则使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，采用绝缘栅双极晶体管IGBT作为开关器件的的逆变焊机成为IGBT逆变焊机。

逆变焊机的工作过程如下：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。

由于逆变工作频率很高，所以主变压器的铁心截面积和线圈匝数大大减少，因此，逆变焊机可以在很大程度上节省金属材料，减少外形尺寸及重量，大大减少电能损耗，更重要的是，逆变焊机能够在微妙级的时间内对输出电流进行调整，所以就能实现焊接过程所要求的理想控制过程，获得满意的焊接效果。

IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别

一、与可控硅整流焊机的区别

1、可控硅整流焊机是将50HZ的交流电整流成直流电输出，通过改变可控硅的导通角来改变输出大小，输出波形不平滑，所以焊接效果不好，引弧及其他一些控制功能差。

IGBT焊机是将交流电整流后，经过IGBT逆变，再经中频变压器降压，经过二次整流后输出，输出波形好，通过脉宽调制控制IGBT逆变器的导通时间改变输出的大小。引弧及推力电流易于控制。

2、可控硅整流焊机体积大，较为笨重，不便于搬运和移动，而IGBT焊机由于逆变频率高达20-30KHZ，所以变压器体积小，重量轻，易于搬运。

3、逆变焊机比整流焊机省电约30%左右。

4、IGBT逆变焊机控制及主电路较为简单。加之北京时代焊机采用软开关的逆变技术，所以可靠性高，故障点少，易于维修。

二、与SCR逆变焊机的区别

1、可控硅是电流型控制元件，控制较复杂，也是半控元件，一般采用调频方式来控制；IGBT是电压型控制元件，易于控制，一般采用脉宽调制。

2、逆变频率不同：由于SCR的开关时间较长，所以频率不能太高，一般在3-5KHZ左右，而IGBT器件的开关频率较高。IGBT模块可达30KHZ左右，IGBT单管开关频率更高，达50K HZ以上。

3、由于频率提高，焊机的输出特性及波形更易于控制，可以得到更好输出特性，同时变压器的体积也比SCR焊机小，减轻了焊机重量，更易于搬运。

4、逆变焊机比普通可控硅整流焊机，焊机省电30%左右。

5、由于IGBT焊机控制及主电路较SCR焊机简单，我公司又采用软开关逆变技术，所以产品可靠性高，故障点较少，易于维修。

6、一般的可控硅逆变焊机，采用的是半桥式逆变技术，IGBT焊机采用的全桥逆变，北京时代焊机采用了自主研发的带有软开关的逆变技术，使IGBT的寿命得到显著延长。

7、IGBT控制技术已经非常成熟，是新一代逆变器的主流器件

逆变直流电阻点焊机的技术优势

——与其它类型点焊机的比较

一、与工频交流点焊机比较

1、焊接质量

工频交流焊机的调节周期较长，对50Hz 的电网，焊接时间调节分辨率为20ms。逆变直流点焊机时间调节分辨率可达0. 25ms（4kHz逆变频率），控制精度高。逆变焊机的反馈控制的响应速度明显加快，输出稳定性好。

工频交流焊机由于电流过零的影响，热效率低，用晶闸管调节电流，当电流百分比偏小时，过零时间长，影响更大；逆变直流点焊机输出电流为脉动直流，在回路电感的作用下为连续直流输出，热效率高，焊接热输入稳定。

2、焊接速度

工频交流焊机由于电流过零的影响，加热时间相对较长。逆变电阻点焊机为直流输出，加热集中，焊接时间缩短。

3、节能效果

工频交流点焊机工作在50Hz，变压器损耗大，焊机功率因素低，回路损耗大。逆变焊机变压器工作在较高的频率（1－4kHz），损耗很小，直流输出改善功率因素，节能效果明显。

4、设备体积与重量

工频交流焊机的变压器铁心较大，同样功率条件下设备较笨重。逆变直流电阻点焊机变压器大大减小，设备较轻巧。

二、与电容贮能点焊机比较

1、焊接质量

电容贮能焊机将电容中储存的能量一次性释放给焊接回路，输出能量调节靠控制电容的充电能量完成，通常有调节充电电压和电容容量两种方法，输出电流为脉冲电流，时间不能通过电子控制来调节。逆变直流焊机为较平稳的直流，电流通过逆变脉宽调节，时间通过逆变周期数调节，焊接能量可由电流和时间

精确控制。

2、焊接速度

电容贮能焊机需要合理的电容充电过程（否则电容易损坏），降低了生产速度。逆变电

阻点焊机没有这一过程，焊接速度高。

3、节能效果

电容贮能焊机的变压器实际工作在更低的频率，为防止饱和，变压器铁心更大，损耗加大；电容充电回路也增加损耗。逆变焊机变压器工作在较高的频率（1-4 kHz），损耗很小，直流输出改善功率因素，节能效果明显。

4、设备体积与重量

电容贮能焊机的变压器铁心大，储能电容也占据相当的空间，设备笨重。逆变直流电阻点焊机变压器小、没有庞大的电容器组，设备较轻巧。

三、与次级整流点焊机比较

1、焊接质量

次级整流焊机也是直流输出，工艺性方面有直流的优势；从控制的角度，它仍然是基于工频频率的控制，时间调节分辨率仍为20ms，当焊机为三相输入时，反馈控制响应速度可以比单相工频交流稍高，但仍有限。相比较，逆变直流焊机的控制精确性有明显的优势，焊接质

量更稳定。

2、焊接速度

两种焊机焊接速度相当，但次级整流焊机时间参数调节分辨率较低。

3、节能效果

次级整流焊机变压器与工频交流相当，变压器损耗也相同。逆变直流焊机变压器损耗小得多，节能效果相对较明显。

4、设备体积与重量

次级整流焊机变压器与工频交流相当，次级整流使设备有所加重，相同功率的逆变直流焊机轻得多。

四、与中频交流点焊机比较

1、焊接质量

中频交流点焊机是将工频(50Hz)交流变换为中频(数百Hz)交流输出，时间分辨率比工频提高，控制精度提高，但由于输出回路电感的影响，频率受到限制；逆变直流点焊机的逆变频率较高，控制精度更高。中频交流点焊机输出电流受