數(shù)字脈沖(中文)綜述

1、前言前言 從從8080年代早期將逆變控制引入焊接電源以來，焊機(jī)的小型化和輕便易攜帶的年代早期將逆變控制引入焊接電源以來，焊機(jī)的小型化和輕便易攜帶的 優(yōu)點已經(jīng)廣為人知。另外，我們也看到了焊接性能的大大提高。優(yōu)點已經(jīng)廣為人知。另外，我們也看到了焊接性能的大大提高。 今天今天 IGBT IGBT技術(shù)作為控制裝置已經(jīng)應(yīng)用在焊接電源的主電路中，因此而得到技術(shù)作為控制裝置已經(jīng)應(yīng)用在焊接電源的主電路中，因此而得到 了迅速而且更穩(wěn)定的輸出控制。了迅速而且更穩(wěn)定的輸出控制。 此外，當(dāng)加上微處理器后就達(dá)到了焊接電源此外，當(dāng)加上微處理器后就達(dá)到了焊接電源 控制電路的完全數(shù)字化?？刂齐娐返耐耆珨?shù)字化。 我們新的數(shù)字化

2、控制的焊接電源能以兩倍于以前型號焊接電源的速度獲得精我們新的數(shù)字化控制的焊接電源能以兩倍于以前型號焊接電源的速度獲得精 確的焊接電流波形控制，并且改善焊接性能。確的焊接電流波形控制，并且改善焊接性能。目錄目錄Turbo Pulse DFTurbo Pulse DF概要與其控制電路概要與其控制電路2. 2. 數(shù)字化焊接電流波形控制及其有益的影響數(shù)字化焊接電流波形控制及其有益的影響 3.3.數(shù)字化電弧長度控制及其有益的影響數(shù)字化電弧長度控制及其有益的影響 4.4.其他功能其他功能 自動熔深控制自動熔深控制 鋁焊接用鋁焊接用“模糊邏輯控制模糊邏輯控制”自動調(diào)節(jié)電壓自動調(diào)節(jié)電壓 起弧和收弧控制起弧和收

3、弧控制5. 5. 應(yīng)用應(yīng)用 順序控制順序控制數(shù)字的數(shù)字的 逆變控制逆變控制模擬的模擬的模擬的模擬的 1. 1. 焊接電流控制焊接電流控制2. 2. 電弧長度控制電弧長度控制數(shù)字的數(shù)字的數(shù)字的數(shù)字的模擬的模擬的模擬的模擬的 控制電路控制電路Turbo Pulse Turbo Pulse DFDFConventionalConventional Type Type 用數(shù)字技術(shù)新開發(fā)的用數(shù)字技術(shù)新開發(fā)的 Turbo Pulse DF . Turbo Pulse DF .0A0V電壓電壓TpTpIbIbTupTupTdnTdnTb : Tb : 基值脈寬基值脈寬( (可調(diào)可調(diào)) )Tp : Tp :

4、峰值脈寬峰值脈寬Tup : Tup : 波峰上升沿波峰上升沿Tdn : Tdn : 波峰下降沿波峰下降沿Ip : Ip : 峰值電流峰值電流Ib : Ib : 基值電流基值電流根據(jù)焊絲、保護(hù)氣及焊絲進(jìn)給根據(jù)焊絲、保護(hù)氣及焊絲進(jìn)給速度自動地設(shè)定到適當(dāng)?shù)闹怠Ｋ俣茸詣拥卦O(shè)定到適當(dāng)?shù)闹?。電流電流IpTbTb 數(shù)字的焊接電流波形控制數(shù)字的焊接電流波形控制輸出由改變Tb來控制 Turbo Pulse DF Turbo Pulse DF 與以前的型號所發(fā)生的飛濺的對比與以前的型號所發(fā)生的飛濺的對比焊絲焊絲: ER70S-G 1.2mm(0.045in.): ER70S-G 1.2mm(0.045in.) 保

5、護(hù)氣保護(hù)氣 : 20%CO : 20%CO2 2 +Ar +Ar 焊接速度焊接速度 : 120cm(48ipm)/min : 120cm(48ipm)/min焊接電流焊接電流: 240A: 240A0 00.50.51 11.51.52 223232424252526262727焊接電壓焊接電壓 (V) (V) 發(fā)生飛濺的數(shù)量發(fā)生飛濺的數(shù)量(g/min(g/min）1g = 0.035oz1g = 0.035ozPrevious modelPrevious modelTurbo Pulse DFTurbo Pulse DF導(dǎo)電嘴到工件的距離導(dǎo)電嘴到工件的距離 (mm) (mm)焊絲進(jìn)給速度焊絲

6、進(jìn)給速度 : 8m(315ipm)/min : 8m(315ipm)/min焊絲焊絲: ER70S-G, 1.2mm(0.045in.): ER70S-G, 1.2mm(0.045in.)保護(hù)氣保護(hù)氣 : 20%CO2+Ar: 20%CO2+Ar電弧長度電弧長度 (mm) (mm)0 02 24 46 68 810100 05 51010151520202525303035354040IV-3V/100A(240A,32V)(240A,32V)(0.75”)(0.75”)(0.6”)(0.6”)(1.2”)(1.2”)(0.31”)(0.31”)(0.23”)(0.23”)(0.2”)(0.2

7、”) 傳統(tǒng)焊接電源的傳統(tǒng)焊接電源的C.V. C.V. 特性對電弧長度的影響特性對電弧長度的影響0 05 510101515202025253030353540400 05050100100150150200200250250300300350350焊接電流焊接電流(A)(A)電弧電壓電弧電壓 (V) (V)-5V/100A-5V/100A-2V/100A-2V/100A0V/100A0V/100A Turbo Pulse DFTurbo Pulse DF所提供的各種外部特性所提供的各種外部特性焊絲焊絲: ER70S-G, 1.2mm(0.045”): ER70S-G, 1.2mm(0.045”

8、) 改變導(dǎo)電嘴到工件的距離引起的輸出波形的波動00.511.522.533.544.555.566.577.5Time（s）010020030020253035(A)(V)15Average welding current：250AAverage arc voltage：28VTorch up-down condition：18mm5mm，0.Hz00.511.522.533.544.555.566.577.5010020030015202530(A)(V)35Time（s）Turbo Pulse 350DFTurbo Pulse 350DFConventional TypeConventio

9、nal Type0.6in.噴嘴噴嘴導(dǎo)電嘴導(dǎo)電嘴0.4in.0.8in.5050100100757517171919212123232525焊接電流焊接電流(A)(A)Previous modelPrevious model25251313電弧電壓電弧電壓(V)(V) 焊絲焊絲: ER70S-G, 1.2mm(0.045”): ER70S-G, 1.2mm(0.045”)保護(hù)氣保護(hù)氣 :20%CO2+Ar:20%CO2+Ar焊接速度焊接速度 : 60cm(23ipm)/min: 60cm(23ipm)/minTurbo Pulse DFTurbo Pulse DF Turbo Pulse DF

10、 Turbo Pulse DF擴(kuò)大電弧穩(wěn)定范圍擴(kuò)大電弧穩(wěn)定范圍 起弧電流起弧電流過渡狀態(tài)過渡狀態(tài) 穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)電流電流時間時間焊接電流焊接電流(A)(A)100100焊絲焊絲: ER70S-G, : ER70S-G, 1.2mm(1.2mm(0.045in.)0.045in.)90908080707060605050100100200200250250Turbo Pulse DFTurbo Pulse DFPrevious modelPrevious model 瞬間起弧率瞬間起弧率 (%) (%)保護(hù)氣保護(hù)氣 : 20%CO2+Ar : 20%CO2+Ar 起弧起弧/ /收弧控制及其優(yōu)點

11、收弧控制及其優(yōu)點焊渣焊渣 Turbo Pulse DF Turbo Pulse DF 在回?zé)^程中非常精確在回?zé)^程中非常精確地控制熱輸入形成最適宜的焊絲尺寸地控制熱輸入形成最適宜的焊絲尺寸 ( (比焊比焊絲的原始尺寸大絲的原始尺寸大1.2-1.41.2-1.4倍倍) )。15mm(0.6in.0.6in.)30mm(1.2in.)1.2in.) 自動熔深控制自動熔深控制 自動熔深控制功能控制送絲速度使焊接電流保持恒定，尤其當(dāng)導(dǎo)電嘴到工件的距離自動熔深控制功能控制送絲速度使焊接電流保持恒定，尤其當(dāng)導(dǎo)電嘴到工件的距離發(fā)生波動時。發(fā)生波動時。 電壓設(shè)定也隨送絲速度的變化自動地修正。電壓設(shè)定也隨送絲

12、速度的變化自動地修正。 鋁焊接中模糊邏輯控制的電壓自動調(diào)整鋁焊接中模糊邏輯控制的電壓自動調(diào)整 Turbo Pulse DF Turbo Pulse DF 結(jié)合了結(jié)合了“鋁的模糊控制鋁的模糊控制”模式，當(dāng)切換的該模式時將恒定地控制電弧電壓以適應(yīng)由于模式，當(dāng)切換的該模式時將恒定地控制電弧電壓以適應(yīng)由于表面條件、保護(hù)氣、導(dǎo)電嘴到工件的距離及焊接速度等因素的變化引起的電弧長度的變化。表面條件、保護(hù)氣、導(dǎo)電嘴到工件的距離及焊接速度等因素的變化引起的電弧長度的變化。 鋁的活性氣體保護(hù)焊適合的焊接條件是伴隨最多鋁的活性氣體保護(hù)焊適合的焊接條件是伴隨最多1010次次/ /secsec周期性的短路的射流過渡條件

13、。周期性的短路的射流過渡條件。 Turbo Pulse DF Turbo Pulse DF 靠靠“模糊邏輯模糊邏輯”控制輸出電壓來維持這一短路比例。控制輸出電壓來維持這一短路比例。40cm(16ipm)/min40cm(16ipm)/min120cm(48ipm)/min120cm(48ipm)/min With Fuzzy With Fuzzy Without Fuzzy Without Fuzzy 鋁的低頻脈沖氣體保護(hù)焊鋁的低頻脈沖氣體保護(hù)焊 用波形脈沖模式焊接的焊縫外觀I ITime Turbo Pulse DF提供一個可選的 EP-ROM，它能為鋁合金的氣體保護(hù)焊提供一個 低頻脈沖模式

14、 。這一方法稱為“波形脈沖”，即在通常的脈沖頻率上強(qiáng)加一個 0.5-16Hz 的低頻脈沖。 應(yīng)用應(yīng)用 3 3 - - 鍍鋅鋼板的搭接接頭的焊接鍍鋅鋼板的搭接接頭的焊接.- .- 焊縫外觀焊縫外觀 X X光照片光照片厚度厚度 : 1.6mm(16 gauge) : 1.6mm(16 gauge)鋅含量鋅含量 : 0.012Ibs / sq. ft. : 0.012Ibs / sq. ft.焊接電流焊接電流 : 250A, : 250A, 電弧電壓電弧電壓 : 21V, : 21V, 焊接速度焊接速度 : 48ipm : 48ipm保護(hù)氣保護(hù)氣 : 5%O : 5%O2 2 + Ar, + Ar,

15、 焊絲焊絲 : ER70G-S, 1.2mm(0.045in.) : ER70G-S, 1.2mm(0.045in.)工件工件 : Mild Steel , 3.2mmt , 2.6mmt : Mild Steel , 3.2mmt , 2.6mmt 焊絲焊絲: ER70S-G, 1.2mm(0.045in.): ER70S-G, 1.2mm(0.045in.)焊接電流焊接電流 : 230A : 230A 電弧電壓電弧電壓 : 27V : 27V 焊接速度焊接速度 : 120cm(48ipm)/min : 120cm(48ipm)/min 焊接前焊接前 焊接后焊接后 橫截面橫截面工件工件: M

16、ild Steel , 1.6mmt: Mild Steel , 1.6mmt焊絲焊絲: ER70S-G, 1.2mm(0.045 in.): ER70S-G, 1.2mm(0.045 in.)焊接電流焊接電流 : 150A : 150A電弧電壓電弧電壓 : 23V : 23V焊接速度焊接速度 : 100cm(40ipm)/min : 100cm(40ipm)/min 焊接前焊接前 焊接后焊接后 橫截面橫截面 應(yīng)用應(yīng)用 1 1 - - 摩托車車架的焊接摩托車車架的焊接 - - 應(yīng)用應(yīng)用 2 2 - - 蒸發(fā)器管子的仰焊蒸發(fā)器管子的仰焊 - -焊接電流焊接電流 : 250A : 250A電弧電壓

17、電弧電壓 :27V :27V 焊接速度焊接速度 : 60cm(23ipm)/min : 60cm(23ipm)/min 焊縫外觀焊縫外觀 橫截面橫截面對仰焊由于使用適宜的脈沖參數(shù)達(dá)到良好的攪拌，焊縫外觀很像平焊焊縫。對仰焊由于使用適宜的脈沖參數(shù)達(dá)到良好的攪拌，焊縫外觀很像平焊焊縫。結(jié)論結(jié)論 除了在此介紹的逆變焊接電源的改進(jìn)之外，還為確保我們焊接行業(yè)所需的這些產(chǎn)品的除了在此介紹的逆變焊接電源的改進(jìn)之外，還為確保我們焊接行業(yè)所需的這些產(chǎn)品的可靠性做了許多開發(fā)?？煽啃宰隽嗽S多開發(fā)。 我們鼓勵您研究這些新的工藝，它將提高您焊接應(yīng)用的效率和質(zhì)量。我們鼓勵您研究這些新的工藝，它將提高您焊接應(yīng)用的效率和質(zhì)量

18、。母材高速逆變控制(IGBT)電弧處理控制控制檢測焊絲電弧順序控制數(shù)字的逆變控制模擬的模擬的 1. 1. 焊接電流波形控制焊接電流波形控制2. 2. 電弧長度控制電弧長度控制數(shù)字的 控制電路的數(shù)字技術(shù)控制電路的數(shù)字技術(shù)0 0101020203030404050501001000 02002003003004004002.5ms2.5ms60A, 22V, 60A, 22V, 焊絲焊絲:0.045in. (ER70S-G), :0.045in. (ER70S-G), 保護(hù)氣保護(hù)氣:20%CO2-Ar:20%CO2-Ar 電弧電壓電弧電壓 (V) (V) 焊接電流焊接電流 (A) (A) Turbo Pulse DFTurbo Pulse DF的一個脈沖一小滴金屬過渡的一個脈沖一小滴金屬過渡 Turbo Pulse DFTurbo Pulse DF的構(gòu)成的構(gòu)成DCLDCL+-If IfIrIr-+IaveIaveIaveIaveVsVsVsVsVaveVaveIp, Ib, TpIp, Ib, TpTup, TdnTup, Tdn: :微處理器的數(shù)字化控制微處理器的數(shù)字化控制 Vave Vave Vs V