电焊机包含哪些系统?电焊机是如何组成的?
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电焊机是一个复杂的电气设备,电焊机的核心功能是将输入的电力转换并输出为适合焊接的电流。为增进大家对电焊机的认识,本文将对电焊机的主要系统和组成予以介绍。如果你对电焊机具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
其构成可以大致分为以下几个主要系统或部分:
电源系统:
主变压器: 这是传统交流焊机和部分直流焊机(带整流器)的核心。它利用电磁感应原理,将输入的较高电压(如220V/380V)降低到焊接所需的较低空载电压(通常在50-90V之间),同时增大电流(几百安培)。
整流器: 主要用于直流焊机(包括逆变焊机)。它将变压器输出的交流电转换成直流电(DC)。常见的整流元件是二极管或可控硅(晶闸管)。整流桥是其主要形式。
焊接电源: 这是一个更宽泛的概念,指提供焊接能量的核心部分。在传统焊机中,它由变压器(+整流器)构成;在逆变焊机中,它是一个包含逆变器、主变压器、整流器等复杂电路的系统。
逆变器: 这是现代逆变焊机的核心技术和显著标志。 其工作流程是:
输入交流电 → 整流成直流电(一次整流) → 通过电子开关元件(如IGBT、MOSFET)高频开关(几千Hz到几十kHz)再次逆变成高频交流电 → 通过高频变压器(体积重量很小)降压 → 再整流(二次整流)成适合焊接的直流电 → 输出。
逆变技术的优势在于极高的效率、极小的体积重量、优异的可控性和动态响应。
控制系统:
控制电路板: 这是焊机的“大脑”。它包含微处理器(单片机)、驱动电路、反馈电路、保护电路等。其主要功能包括:
调节输出: 精确控制焊接电流和电压(恒流/恒压特性控制)。
接收指令: 处理来自面板旋钮、开关或遥控器的指令(设定电流、电压、模式)。
反馈调节: 实时监测输出电流、电压,并与设定值比较,动态调整功率开关元件的工作状态(特别是逆变焊机)。
时序控制: 管理焊接启停、收弧控制(填弧坑)、点焊时间等。
保护功能触发: 接收来自传感器的信号(过热、过流、欠压等),触发保护机制。
显示驱动: 驱动数码管或液晶屏显示参数和状态。
面板控制元件: 电流调节旋钮、电压调节旋钮、功能选择开关、数字显示屏等,供操作者设定参数和监控状态。
输出回路:
焊接电缆: 包括焊把线(连接焊机输出正极到焊枪/焊钳)和地线(连接焊机输出负极到工件)。需要足够粗以承载大电流,并具有良好的柔韧性。
焊枪/焊钳: 操作者手持的工具,用于夹持焊条或传导焊接电流(及保护气体)到焊丝。焊钳用于手工电弧焊,焊枪用于TIG/MIG/MAG焊。
工件夹/地线夹: 用于牢固地将地线连接到被焊工件上,构成完整的电流回路。
冷却系统:
风扇: 绝大多数焊机都配备强制风冷风扇,用于将功率元件(变压器、电抗器、IGBT模块、整流桥等)产生的热量排出机外。是焊机可靠运行的关键。
散热器: 大型铝制散热片,通常与功率元件紧密接触,增大散热面积,风扇吹过散热器带走热量。
冷却液(仅限水冷焊机): 主要用于超大功率的工业焊机或特殊应用(如自动焊),通过循环冷却液来冷却焊枪或焊机内部关键部件。
保护装置:
热保护开关/温度传感器: 监测关键部位(如变压器、IGBT模块)温度,过热时自动切断输出或降低功率,保护焊机。
过流保护: 当输出电流异常过大(如短路持续)时,快速切断输出,保护内部元器件。
过压/欠压保护: 当输入电压超出或低于正常工作范围时,保护焊机。
保险丝/断路器: 在输入或输出端,提供短路或严重过载保护。
缺相保护(三相焊机): 防止三相输入缺相运行损坏焊机。
辅助系统(视具体焊机类型而定):
送丝机构: 用于MIG/MAG/药芯焊丝焊。包含送丝电机、减速箱、送丝轮、送丝软管,负责将焊丝稳定、匀速地送出焊枪。
气路系统: 用于MIG/MAG/TIG焊。包含电磁气阀、气体流量计(减压器)、气管,负责在焊接时输送保护气体(如CO2、Ar、混合气)到焊枪,隔绝空气保护熔池。
高频引弧器: 用于TIG焊交流/直流高频引弧模式。产生高频高压电,击穿钨极与工件间隙的空气,引燃电弧(非接触引弧)。
脉冲功能模块: 在一些高性能焊机中,控制电路能实现电流的周期性脉冲变化,用于特定材质焊接或改善成形。
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