西門子6ES7315-2EH14-0AB0詳細(xì)說明

電焊機(jī)之IGBT系列焊機(jī)工作原理

　逆變電焊機(jī)的基本工作原理：
　　逆變電焊機(jī)主要是逆變器產(chǎn)生的逆變式弧焊電源，又稱弧焊逆變器，是一種新型的焊接電源。是將工頻(50Hz)交流電，先經(jīng)整流器整流和濾波變成直流，再通過大功率開關(guān)電子元件(晶閘管SCR、晶體管GTR、場效應(yīng)管MOSFET或IGBT)，逆變成幾kHz~幾十kHz的中頻交流電，同時(shí)經(jīng)變壓器降至適合于焊接的幾十V電壓，再次整流并經(jīng)電抗濾波輸出相當(dāng)平穩(wěn)的直流焊接電流。
　　其變換順序可簡單地表示為：
　　工頻交流(經(jīng)整流濾波)→直流(經(jīng)逆變)→中頻交流(降壓、整流、濾波)→直流。
　　即為：AC→DC→AC→DC
　　因?yàn)槟孀兘祲汉蟮慕涣麟姡捎谄漕l率高，則感抗大，在焊接回路中有功功率就會大大降低。所以需再次進(jìn)行整流。這就是目前所常用的逆變電焊機(jī)的機(jī)制。
　　逆變電源的特點(diǎn)：弧焊逆變器的基本特點(diǎn)是工作頻率高，由此而帶來很多優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樽儔浩鳠o論是原繞組還是副繞組，其電勢E與電流的頻率f、磁通密度B、鐵芯截面積S及繞組的匝數(shù)W有如下關(guān)系：E=4.44fBSW
　　而繞組的端電壓U近似地等于E，即：
　　U≈E=4.44fBSW
　　當(dāng)U、B確定后，若提高f，則S減小，W減少，因此，變壓器的重量和體積就可以大大減小。就能使整機(jī)的重量和體積顯著減小。還有頻率的提高及其他因素而帶來了許多優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)弧焊電源比較，其主要特點(diǎn)如下：
　　1.體積小、重量輕，節(jié)省材料，攜帶、移動方便。
　　2.高效節(jié)能，效率可達(dá)到80%~90%，比傳統(tǒng)焊機(jī)節(jié)電1/3以上。
　　3.動特性好，引弧容易，電弧穩(wěn)定，焊縫成形美觀，飛濺小。
　　4.適合于與機(jī)器人結(jié)合，組成自動焊接生產(chǎn)系統(tǒng)。
　　5.可一機(jī)多用，完成多種焊接和切割過程。
　　電焊機(jī)之IGBT系列焊機(jī)工作原理
　　一、 功率開關(guān)管的比較
　　常用的功率開關(guān)有晶閘管、IGBT、場效應(yīng)管等。其中，晶閘管(可控硅)的開關(guān)頻率約1000次/秒左右，一般不適用于高頻工作的開關(guān)電路。
　　1、效應(yīng)管的特點(diǎn)：
　　場效應(yīng)管的突出優(yōu)點(diǎn)在于其的開關(guān)頻率，其每秒鐘可開關(guān)50萬次以上，耐壓一般在500V以上，耐溫150℃(管芯)，而且導(dǎo)通電阻，管子損耗低，是理想的開關(guān)器件，尤其適合在高頻電路中作開關(guān)器件使用。
　　但是場效應(yīng)管的工作電流較小，高的約20A低的一般在9A左右，限制了電路中的最大電流，而且由于場效應(yīng)管的封裝形式，使得其引腳的爬電距離(導(dǎo)電體到另一導(dǎo)電體間的表面距離)較小，在環(huán)境高壓下容易被擊穿，使得引腳間導(dǎo)電而損壞機(jī)器或危害人身安全。
　　2、IGBT的特點(diǎn)：
　　IGBT即雙極型絕緣效應(yīng)管，符號及等效電路圖見圖11.1，其開關(guān)頻率在20KHZ~30KHZ之間。但它可以通過大電流(100A以上)，而且由于外封裝引腳間距大，爬電距離大，能抵御環(huán)境高壓的影響，安全可靠。 
　

一、 場效應(yīng)管逆變焊機(jī)的特點(diǎn)

　　由于場效應(yīng)管的突出優(yōu)點(diǎn)，用場效應(yīng)管作逆變器的開關(guān)器件時(shí)，可以把開關(guān)頻率設(shè)計(jì)得很高，以提高轉(zhuǎn)換效率和節(jié)省成本(使用高頻率變壓器以減小焊機(jī)的體積，使焊機(jī)向小型化，微型化方便使用。(高頻變壓器與低頻變壓器的比較見第三章《逆變弧焊電源整機(jī)方框圖》。
　　但無論弧焊機(jī)還是切割機(jī)，它們的工作電流都很大。使用一個(gè)場效應(yīng)管滿足不了焊機(jī)對電流的需求，一般采用多只并聯(lián)的形式來提高焊機(jī)電源的輸出電流。這樣既增加了成本，又降低了電路的穩(wěn)定性和可靠性。
　　二、 IGBT焊機(jī)的特點(diǎn)
　　IGBT焊機(jī)指的是使用IGBT作為逆變器開關(guān)器件的弧焊機(jī)。由于IGBT的開關(guān)頻率較低，電流大，焊機(jī)使用的主變壓器、濾波、儲能電容、電抗器等電子器件都較場效應(yīng)管焊機(jī)有很大不同，不但體積增大，各類技術(shù)參數(shù)也改變了。
　　三、 IGBT焊機(jī)工作原理：
　　半橋逆變電路工作原理如圖11.2
　　 
　　工作原理：
　?、賢l時(shí)間：開關(guān)K1導(dǎo)通，K2截止，電流方向如圖中①，電源給主變T供電，并給電容C2充電。
　?、趖2時(shí)間：開關(guān)K1、K2都截止，負(fù)截?zé)o電流通過(死區(qū))。
　　③t3時(shí)間：開關(guān)K1截止，K2導(dǎo)通，電容C2向負(fù)載放電。
　?、躷4時(shí)間：開關(guān)K1、K2均截止，又形成死區(qū)。如此反復(fù)在負(fù)載上就得到了如圖11.3的電流，實(shí)現(xiàn)了逆變的目的。
　　2、IGBT焊機(jī)的工作原理
　?、?電源供給：
　　和場效應(yīng)管作逆變開關(guān)的焊機(jī)一樣，焊機(jī)電源由市電供給，經(jīng)整流、濾波后供給逆變器。
　?、?逆變：
　　由于IGBT的工作電流大，可采用半橋逆變的形式，以IGBT作為開關(guān)，其開通與關(guān)閉由驅(qū)動信號控制。
　　③ 驅(qū)動信號的產(chǎn)生：
　　驅(qū)動信號仍然采用處理脈寬調(diào)制器輸出信號的形式。使得兩路驅(qū)動信號的相位錯開(有死區(qū))，以防止兩個(gè)開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通而產(chǎn)生過大電流損壞開關(guān)管。驅(qū)動信號的中點(diǎn)同樣下沉一定幅度，以防干擾使開關(guān)管誤導(dǎo)通。
　?、?保護(hù)電路：
　　IGBT焊機(jī)也設(shè)置了過流、過壓、過熱保護(hù)等，有些機(jī)型也有截流，以保證焊機(jī)及人身安全，其工作原理與場效應(yīng)管焊機(jī)相似。
　　逆變與整流是兩個(gè)相反的概念，整流是把交流電變換為直流電的過程，而逆變則使把直流電改變?yōu)榻涣麟姷倪^程，采用逆變技術(shù)的弧焊電源稱為逆變焊機(jī)。逆變過程需要大功率電子開關(guān)器件，采用絕緣柵雙極晶體管IGBT作為開關(guān)器件的逆變焊機(jī)成為IGBT逆變焊機(jī)。
　　逆變焊機(jī)的工作過程如下：將三相或單相工頻交流電整流，經(jīng)濾波后得到一個(gè)較平滑的直流電，由IGBT組成的逆變電路將該直流電變?yōu)閹资甂HZ的交流電，經(jīng)主變壓器降壓后，再經(jīng)整流濾波獲得平穩(wěn)的直流輸出焊接電流。
　　逆變電焊機(jī)優(yōu)點(diǎn)：由于逆變工作頻率很高，所以主變壓器的鐵心截面積和線圈匝數(shù)大大減少，因此，逆變焊機(jī)可以在很大程度上節(jié)省金屬材料，減少外形尺寸及重量，大大減少電能損耗，更重要的是，逆變焊機(jī)能夠在微妙級的時(shí)間內(nèi)對輸出電流進(jìn)行調(diào)整，所以就能實(shí)現(xiàn)焊接過程所要求的理想控制過程，獲得滿意的焊接效果

西門子6ES7315-2EH14-0AB0詳細(xì)說明

要了解一個(gè)建筑物的建筑電氣施工圖，必須首先熟悉建筑物的土建圖（包括建筑、結(jié)構(gòu)、總平面）和工藝圖，了解建筑物的概貌、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及與電氣布置密切有關(guān)的部分，然后再詳細(xì)的進(jìn)行電氣識圖。常用的電氣圖有系統(tǒng)圖，平剖面圖，原理圖和安裝圖等。

系統(tǒng)圖：是用來表示供電系統(tǒng)的組成部分及其連接方式，通常用粗實(shí)線表示。系統(tǒng)圖通常不表明電氣設(shè)備的具體安裝位置。但通過系統(tǒng)圖可以了解整個(gè)工程的供電全貌和接線關(guān)系。

平剖面圖：詳細(xì)地、具體地標(biāo)注了所有電氣線路的具體走向及電氣設(shè)備的位置、坐標(biāo)、并通過圖形符號將某些系統(tǒng)圖無法表達(dá)的設(shè)計(jì)意圖表達(dá)出來，具體指導(dǎo)施工。

原理圖：用來表示各控制信號回路的動作原理，并將各電氣設(shè)備及電氣元件之間的連接方式，按動作原理用展開法繪制出來，便于看清動作順序。原理圖分為一次回路（主回路）和二次回路（控制回路），二次回路包括控制、保護(hù)、測量、信號等線路。一次回路通常用粗實(shí)線繪制，二次回路通常用細(xì)實(shí)線繪制。原理圖是指導(dǎo)設(shè)備制作、施工和調(diào)試的主要圖紙。

安裝圖：又稱安裝大樣圖，用來表示電氣設(shè)備和電器元件的實(shí)際接線方式、安裝位置、配線場所的形狀特征等。對于某些電氣設(shè)備或電氣元件在安裝過程中有特殊要求或無標(biāo)準(zhǔn)圖的部分，設(shè)計(jì)者應(yīng)繪制專門的構(gòu)件大樣圖或安裝大樣圖，并詳細(xì)地標(biāo)明施工方法、尺寸和貝體要求，指導(dǎo)設(shè)備制作和施一般施工圖都有文字說明，它的作用是對圖紙中不能用符號表明的與施工有關(guān)的或?qū)こ逃刑厥饧夹g(shù)要求的補(bǔ)充。比如與弱電線路并排敷設(shè)時(shí)的線間距離要求；與煤氣管、熱力管道交叉時(shí)的間距，電氣線路與建筑、結(jié)構(gòu)的具體配合，電氣保護(hù)措施等。

識圖步驟

1. 先看圖上的文字說明：文字說明的主要內(nèi)容包括施工圖圖紙目錄，設(shè)備、材料表和施工說明等三部分。比較簡單的工程只有幾張施工圖紙，往往不另單獨(dú)編制施工說明，一般將文字說明內(nèi)容在平剖面圖或系統(tǒng)圖上表示出。

2. 看圖上所畫的電源從何而來，采用哪些供配線方式，使用多大截面的導(dǎo)線，通過哪些配電電氣設(shè)備，分配到哪些用電設(shè)備不同的工程有不同的要求，所以一定要搞清圖紙上所表達(dá)的工程內(nèi)容。

3. 看比較復(fù)雜的電氣圖時(shí)，首先看系統(tǒng)圖，了解有哪些設(shè)備組成，有多少個(gè)回路，每個(gè)回路的作用和原理然后再看安裝圖，各個(gè)元件和設(shè)備安裝在什么位置，如何與外部連接，采用何種敷設(shè)方式等。

4. 熟悉建筑物的具體外貌，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)功能，工藝要求，與電氣設(shè)計(jì)說明、設(shè)計(jì)意圖一道研究，明確施工方法。

5. 熟悉其他專業(yè)施工圖：盡可能地熟悉其他專業(yè)（給水排水、動力、采暖通風(fēng)、弱電等）的施工圖或進(jìn)行多專業(yè)交叉施工座談，了解有爭議的空間位置或互相重疊現(xiàn)象，盡量避免施工過程中的返工現(xiàn)象