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| 逆變焊機 |
「逆變」與「整流」是兩個相反的概念。整流是把交流電變換為直流電的過程，而逆變則是把直流電改變為交流電的過程，採用逆變技術的弧焊電源稱為「逆變焊機」。逆變焊割設備的工作過程，是將三相或單相 50Hz 工頻交流電整流、濾波後得到一個較平滑的直流電，由 IGBT或場效應管組成的逆變電路將該直流電變為15～100kHz 的交流電，經中頻主變壓器降壓後，再次整流濾波獲得平穩的直流輸出焊接電流（或再次逆變輸出所需頻率的交流電）。逆變焊割設備的控制電路由給定電路和驅動電路等組成，通過對電壓、電流信號的回饋進行處理，實現整機循環控制，採用脈寬調製PWM 為核心的控制技術，從而獲得快速脈寬調製的恆流特性和優異的焊割工藝效果。
簡介
我國逆變焊機的研究開發起步於 20世紀 70年代末期，於20世紀 80年代開始發展。1982年，成都電焊機研究所開始了對晶閘管逆變式弧焊整流器的研究，於1983年研製出我國第一台商品化的 ZX7-250 晶閘管逆變式焊割設備，並通過了該項目的部級鑑定。隨後，清華大學、哈爾濱工業大學、華南理工大學等單位相繼推出了採用各種開關元件的逆變式焊機。我國逆變焊機已形成三代產品，現正向第四代新興數字化逆變焊機邁進。第一代為晶閘管逆變焊機，其逆變頻率為2～3kHz。第二代是大功率晶體管逆變焊機，逆變頻率近 20kHz。20世紀90年代初，多個規格的第一、第二、第三代的弧焊逆變器已在多所高校和研究所研究成功，並逐漸進入小批量生產，但大批量生產和大面積推廣應用逆變式焊機卻比較緩慢，主要原因在於：產品的可靠性差，返修率高；產品推出初期市場認知度較低；此外，當時半導體功率器件等原材料單價高造成生產成本偏高，導致其市場銷售價格比傳統焊機高。當時逆變焊機的可靠性差主要原因在於，逆變焊機是大功率電子產品，產品使用的電子元器件較多，相比一般的工業設備，要適應更加惡劣的工作環境，如高溫、高濕度、高粉塵、電壓不穩、強電磁干擾等，要保證、提高產品可靠性，則產品必須具備大規模、長時間應用經驗，而當時的廠家規模普遍較小、投產時間短，未形成規模化生產，產品在實際用中的信息反饋有限。
評價
經反覆改進和完善，積累了大量產品研發與生產經驗，對決定着逆變焊機可靠性的關鍵因素主電路和產品整體設計逐步趨於合理，技術趨於成熟，實現了產品參數較優匹配，基本解決了逆變焊機可靠性問題。逆變焊割設備生產成本及售價均有所下降，性價比優勢顯現，呈現出快速發展趨勢，其應用範圍越來越廣，比重越來越高。我國逆變弧焊設備技術已逐步趨於成熟，產品品種規格呈多樣化，產品價格在國際市場上有較大競爭優勢，但在產品可靠性、產品功能多樣化方面與全球領先企業仍存在一定差距。我國逆變焊割設備產量每年以大約 20%的速度增長，其發展速度大大高於傳統焊割設備，替代傳統焊割設備的趨勢明顯。歐美等發達國家逆變焊割設備的比重約為 60%～70%，當前我國逆變焊割設備的使用比重約為28%，尚有巨大的上升空間。逆變焊割設備由逆變電源與外接設備組成。其中逆變電源是逆變焊割設備的核心，其工作過程為：工頻交流－直流－高頻交流－變壓－直流，是將三相或單相50Hz工頻交流電整流、濾波後得到一個較平滑的直流電，由IGBT或場效應管組成的逆變電路將該直流電變為15～100kHz 的交流電，經中頻主變壓器降壓後，再次整流濾波獲得平穩的直流輸出焊接電流（或再次逆變輸出所需頻率的交流電）。逆變焊割設備的控制電路由給定電路和驅動電路等組成，通過對電壓、電流信號的回饋進行處理，實現整機循環控制，採用脈寬調製PWM 為核心的控制技術，從而獲得快速脈寬調製的恆流特性和優異的焊割工藝效果。[1]