焊接与切割设备的使用和维修(三十二)――逆变式弧焊机的安装、使用与维修

电渖机长期连载敬请关注焊接与切割设备的使用和维修十逆变式弧焊机的安装使用与维修何立成都电焊机研究所，成都610051焊机可靠性的几种方法。

7.5.3.3焊接电流增衰减电路0焊时，对些热敏感的材料，为了保证焊接质量，开始需要工件温度缓慢上升，可利用焊接电流递增电路来实现。焊接结束时，为填满弧坑，要求焊接电流逐渐减小，利用焊接电流衰减电路来实现。

电源主开关反1合上，则输出控制电压。未按下焊矩上开关3前，尺2未动作73则732中0点为15电压，积分器队输出1点为+15.此时通过虬使8朽得电，给加法器队提供基值输入电压。当按下焊矩上开关8后，随即得电，此时0点电压仍为15，但由于13动作，1断电使珏朽输出消失，而加法器队通过84得基值输入电压队1.此时由于1点电压为+15，且2开3，则运放队的输入端为0，故3点亦为仗1接通后，延时接通。此时，点电压由15跃变为+15，则使积分器队上的102放电，运放反向积分，反向放电时间常数由尺，决定。故调节尺朽即收稿日期20040625可调节1点电压的下降斜率。由于，两端并有极管，03，因此它不能反向充电，所以，可以用电解电容，随着心放电，1点电压由+15逐渐下降到0.

使只上电压也下降至，使；也线性下降至与此同时，由于1下降，运放队的输入电压由，变负，*后使队输出点3的电压逐渐上升至+15.当直流焊接时，由于导通而使珏朽上无电压。而1上通过4通电，在加法器凡输入正常给定电压，即完成电流递增转入正常焊接阶段。

当焊接结束时，打开焊矩开关3，均换电，此时0点电压由+15跃变到15.输入给积分器叫经，2册2氏向，02充电，结果使1点电压由0逐渐上升到+15，充电时间常数由12调节。即调节电流衰减斜率。由于己断开，叉通，则册得电，给加法器输入衰减基值给定由于1点电压由0上升至+15，运放输入端又将由负值变为零。

*后给定电压完全由认2单独决定。此时的焊接电流为结束电流。即已实现了电流衰减过程。以上过程各点电压波形733.

7.5.3.4脉冲给定电路当需要弧焊电源输出脉冲电流时，脉冲基值电流由尺朽提供给定电压732.由于31置于脉冲位置，此时555芯片上3点处于高电位+15，由于基极没有通道而被截止，则2导通，给1；提供电源，即获得脉冲基值给定。

分析732，只有的基极端能提供方波脉冲，使5时通时断，则可获得脉冲峰值电流。因为5通，则点3的+15高电压导通3，从而切断尺5上电源，基值信号不提供，而此时导通，由，提供脉冲峰值给定电压。因此关键在于5基极提供方波脉冲。方波发生电路很多。732中采用555定时器集成芯片为核心组成的方波发生器，其电路简单可靠。此方波发生器电路原理只要从555芯片等效逻辑说明就容易清楚，734.由可知，555芯片包括2个电压比较器1个分压器1个83触发器1个功率输出级和1个放电晶体管。其中分压器是3个严格相等的50电阻组成。

方波脉冲发生原理如下由734可知，合种1接通电源瞬间，定时电容，两端电压为，触发端2脚电位低于，比较器队输出高电平，使尺3触发器置位，故定时器3脚输出高电平。接着电源经电阻艮1即对电容0充电，当电容上电压队上升到大于队比较器的基准电压2；73时，队输出高电平，使尺3触发器复位，端输出低电平，即定时器3脚输出低电平。此时，端为高电平，故晶体管。导通，电容，通过88札放电，使电容两端电压逐渐下降，当电容电压降到低于3时，比较器队输出翻转，变为高电平，即3脚输出为高电邡准榆出输人电伟地振荡输出同步俣ㄊ贬，夕8定时电容放电雄准电源平。此时端变为低电平，放电管截止，电源，又通过私1认艮，7充电，电容电压由3开始上升，当上升到大于23时，输出发生翻转，如此重复上述过程，即在定时器3脚输出方波脉冲电压，调RP即可调脉冲峰值电流时间，调RPS￠即可调脉冲基值时间。

7.5.3.5电流反馈运算电路及电源外特性形成目前1逆变弧焊电源中采用的1脉宽调制芯片般多为3525芯片。电流反馈运算电路可利用3525内的误差放大器为核心组成。735中将3525芯片功能框与电流反馈运算电路起画出。由可知，给定电压巧和反馈电压接成差动输入方式，则控制触发脉宽的电压，由下式接电流增加，电源输出电压只受回路阻抗压降影响，呈略微下斜的直线726中12曲线段。

当随焊接电流增加到14=4，随焊接电流增加急剧下降因放大倍数艽冰艮大触发脉宽急剧缩小，电源输出电压迅速下降直至接近为0恒电流特性。改变给定电压就可获得不同的电流输出，726中345曲线，即不同所得。7.5.4提高1081逆变焊机可靠性的几种方法181逆变焊机现已成为焊机发展的方向之，但在可靠性方面还不尽人意。我们研制的2，7 400，了逆变焊机由于采用了些措施使可靠性大大提高。现将这些方法提出来与大家共同探讨。

7.5.4.1主电路形式的选择目前逆变焊机主电路形式主要有半桥全桥单端正激3种形式。其中单端正激电路由于无上下桥臂直通及高频变压器动态偏磁问，因此可靠性比较高。通过合理的并联，还可以进步增大焊机容量。

从737可知，通过误差放大器输出端9脚与锯齿波比较得到，取触信号，再经触发器分相后经脚14脚输出相位相差180的触发脉冲信号。9脚电压可以是模拟的电压信号，9脚电压越高，输出脉冲占空比越大，反之越小。9脚也可以是脉冲信号，此时在锯齿波的1个周期中，当脉冲为高电平5时，14脚输出高电平触发脉冲，而当脉冲为低电平时0时，14脚触发脉冲复位。

在该焊机中，电流取样信号不是传统的从焊机直流输出端串入分流器获得，而是从高频变压器次侧串联的互感器取次电流信号。中乃1分别是2路互感器的次侧线圈，所取得的电流信号为变压器次电流脉冲信号，经极管0102去掉负半波后，分别输给电压比较器队队的反相输入端，而比较器的同相端输入电流给定信号。以其中1路来说明其工作原理。

当2导通时，主变压器次电流逐渐上升，互感器1也感应出个逐步上升的电压，当这个电压超过给定电压时，队翻转，输出低电平，经03使9脚为低电平，使触发脉冲复位，12截止，直到下个脉冲周期。通过改变给定电压4的大小，可以改变比较器翻转的时间。如增加则变压器次电流更大时比较器才翻转，所以触发脉冲加宽，反之减小，则触发脉冲变窄。由于变压器次电流与次电流成比例关系，通过改变电流给定信号样方法，类似于电流型，贾添脉宽调制器的控制原理，由于是逐个比较电流脉冲，所以动态反应速度极快，不会发生过电流现象，整机可靠性大大提高。

7.5.4.3短路过程控制在焊机短路或接近短路时，由于给定电流是定小，由于导通期间吸收电容未充分放电，丁要在较高的反电压下关断。同时，器件功耗大而输出功率小，因此在3525脉冲输出端设置了*小脉宽限制电路。

同时采样焊机输出电压，当电压低于5时，即认为发生短路，分频控制电路使输出脉冲分频。使逆变频率降低，形成，胃+控制方式，限制短路电流，大大减少了焊机短路时过电流现象，提高了焊机可靠性。

7.5.4.4空载过程控制逆变焊机在空载时，由于无电流反馈信号，所以输出*大脉冲宽度。同时由于分布电容和吸收电容动态过程中励磁电流逐渐升高，直到导通和关断期，伏秒数相等。电路达到稳态，箝位极管在关断期间泄放励磁电流，1081在开通时，因极管发生反向恢复，对短路过程有不利的影响，相当于另种形式的直通，所以有必要采取措施。

在该焊机中，输出端并联有储能电容，同时检测输出电压与固定给定电压比较，当输出电压高于这值时比较器翻转，输出低电平，3525的9脚变成低电平，关闭输出脉冲，输出端电压下降，当低于固定给定电压时，比较器又输出高电平。9脚为高电平，允许脉冲输出，从而形成间歇振荡形式。不仅避免*大脉宽时的直通，而且降低了整机空载损耗，提高了整机可靠性。

7.5.4.5综合保护电路在整机综合保护电路中采取了过电流欠电压缺相过热等综合保护措施。其中过电流保护也是通过互感器检测直流脉冲电流大小，与比较器比较，旦出现过电流，比较器翻转。通过自锁电路使3525灵敏可靠，我们在试验时故意使高频变压器次侧短路，该电路都能可靠保护，不致损坏主管，其他欠电压缺相过热保护措施比较简单，在此不再赘述。

3.单端正激电路是种可靠性较高的焊机主电路形式，通过并联还可以扩大输出容量电流反馈信号通过在高频变压器次侧取电流信号，可以达到逐个脉冲控制目的，动态响应快，不易过电流。

通过控制短路过程，空载过程和综合保护电路，极大提高了器件和整机可靠性。

未完待续