Відмінності між джерелом живлення для точного зварювання змінного струму промислової частоти та інверторним джерелом живлення для точного зварювання постійного струму

У сфері прецизійного зварювання гарячим пресом, як нам вибрати відповідне джерело живлення для зварювання? Давайте візьмемо блок живлення змінного струму та інверторний блок живлення як приклади, щоб зробити порівняльний аналіз і побачити, як вибрати.

1. Порівняння будови і зовнішнього вигляду

Структура джерела живлення для точного зварювання змінного струму проста, а основною структурою є лише трансформатор змінного струму + плата керування ПЛК. Вага майже в 1 раз важче інвертора постійного струму тієї ж потужності, тому що трансформатор має набагато більші втрати в НЧ при проходженні НЧ і СЧ, тому трансформатор потрібно робити дуже великим і громіздким. Структура інверторного джерела живлення для точного зварювання постійного струму є складною, має схему перетворення частоти, схему випрямляча, понижуючий трансформатор, однокристальне керування мікрокомп’ютером, введення/виведення та інші функції введення та виведення, легку структуру, дружній інтерфейс людина-машина, і вищий клас!

2. Принципове порівняння

Принцип джерела живлення для точного зварювання змінного струму полягає в тому, що вхід змінного струму-понижуючий вихід змінного струму; інверторний джерело живлення для точного зварювання постійного струму є вхідним випрямним фільтром змінного струму до модуля постійного струму через IGBT, щоб перетворитися на середньочастотний змінний струм зі зниженим повнохвильовим випрямленням низької напруги середньої частоти.

3. Принциповий аналіз

Потужність змінного струму 50 Гц безпосередньо знижується трансформатором, а струм посилюється та виходить без зміни частоти. Потужна силова частина в основному не потребує інших допоміжних ланцюгів. Інверторний блок живлення для точного зварювання постійного струму зазвичай має 3-фазний вхід змінного струму та отримує 530 В постійного струму високої напруги після випрямлення та фільтрації. Після проходження через модуль перетворення частоти IGBT він отримує змінний струм із середньою частотою 2000 Гц, а потім знову проходить через понижуючий трансформатор, щоб отримати змінний струм низької напруги середньої частоти. На вихідному кінці трансформатора виконується двополухвильове випрямлення для отримання постійного струму низької напруги середньої частоти.

4. Переваги та недоліки змінного струму та інверсії

Джерело живлення змінного струму має низьку вартість, обладнання джерела живлення просте в зборі, а точність керування низька. Точність контролю 20 мс (частота джерела змінного струму 50 Гц). Змінний струм має форму синусоїдального сигналу, енергія не концентрується, час нагрівання повільний, а споживання енергії високе. Інверторний блок живлення для точного зварювання має високу вартість, складну конструкцію, складну збірку та налагодження, високу точність керування, а точність керування інвертором становить 0,5 мс (до 2000 Гц). Точність керування в 40 разів вища, ніж змінний струм, втрати трансформатора невеликі, а споживання енергії низьке.

5. Контрольне порівняння

Наразі система зварювання гарячим пресом змінного струму використовує ПЛК або 8-розрядний однокристальний мікрокомп’ютер, який має повільну швидкість реагування та може бути занадто пізнім для захисту. Програма та алгоритм прості, а загальним методом керування є диференціальна компенсація. Інверторний джерело живлення для точного зварювання використовує 32-розрядну мікросхему ARM + логічний процесор CPLD з високою точністю та швидкодією. Розширений інтерфейс вводу-виводу та функція оцінки захисту можуть впоратися з різноманітними випадками використання та різними зовнішніми аномаліями для ефективного захисту. Як правило, використовується саморегулююче ПІД-регулювання зі складною програмою та високою стабільністю.

6. Порівняння процесів

Час нагріву джерела живлення для точного зварювання змінним струмом занадто повільний, швидкість підвищення температури занадто повільна, коливання великі, точність керування невисока, втрати енергії занадто великі, швидкість захисту повільна, і є ризик опіку зварювальної головки при надзвичайно коротких аномаліях. Інверторний блок живлення для точного зварювання має регульований і контрольований струм, швидку швидкість нагріву, швидку швидкість підвищення температури, стабільну, високу точність керування, концентровану енергію та швидку швидкість захисту.

Порівняння стабільності

На вхід змінного струму на вихід змінного струму безпосередньо впливає напруга мережі з низькою стабільністю. Інвертор має вбудований датчик струму та використовує ПІД-алгоритм. Стабільність і надійність набагато вище, ніж AC.

У сфері точного зварювання інверторні зварювальні джерела постійного струму можуть усунути значну частину зварювальних джерел живлення змінного струму та накопичувачів енергії. Інверторне імпульсне гаряче зварювання постійним струмом широко використовується в зварювальних полях сонячних фотоелектричних розподільних шин, прецизійних емальованих проводів, смарт-карток IC тощо.