因為電阻點焊機現(xiàn)階段絕大多數(shù)用單相50Hz供電,負載功率因數(shù)低,對電網(wǎng)引起不好影響,因此 曾開展過很多工作,探討怎樣來改進電阻點焊機的效率。1個辦法是選用次級整流或變換極性的直流脈沖,另1個辦法便是提升變壓器的頻率,那樣就引起發(fā)展。
先將電網(wǎng)三相50Hz電整流為高電壓直流,再根據(jù)用功率晶體管開關元件構成的功率逆變器將直流變換為1000Hz-25000Hz高電壓方波,隨后經降壓隔離變壓器將中頻低電壓方波送至電極,輸出電壓選用脈寬調制辦法開展調整。其運用案例其一是連變壓器點焊鉗,1個1000Hz、23kVA焊接變壓器總重僅5kg,變壓器連焊鉗總重能夠 實現(xiàn)20kg之內。逆變頻率越高,焊接變壓器尺寸及總重越小,但要考慮到頻率提升會使渦流和磁滯虧損也伴隨著擴大,次級導體中的臨近效應也更加的明顯,限定了主要次級電流的輸出。
另外伴隨著開關頻率的擴大,功率晶體管中損耗也以非線性速度增長,因而1000Hz選為最合適頻率。實驗證實當焊鉗臂伸很短狀況下,用1000Hz逆變電阻焊機與50Hz常規(guī)焊機對比,焊接一般鋼板或鍍鋅鋼板的焊接時長基本上可減小50%。焊機的功率因數(shù)可實現(xiàn)很高,熱量調整精度也大大的改進。因為高頻電流形成的熱量趨于局部聚集,焊點的氧化程度和變色及其焊件的熱形變也大大減少。
除點焊鉗外,逆變式電阻焊也已成功用以制罐專用型縫焊機,頻率取500~1000Hz,縫焊速度可達70m/min。可是這類高頻辦法對一般固定式點焊機不適合。次級回路阻抗大,限定了高頻電流的輸出,因而又發(fā)展變成高頻-直流逆變焊系統(tǒng)。輸出電流達數(shù)萬安培的點焊機。在美國和日本已經有產品,高頻電流根據(jù)裝在變壓器次級的二極管整流。
?實驗證實與50Hz常規(guī)點焊對比,高頻一直流系統(tǒng)只需50%能量就能獲得相同大小的焊點。這種系統(tǒng)的主要優(yōu)勢還在于焊接電流控制精度進一步提高(因為選用晶體管取代晶閘管調節(jié)焊接電流),選用反饋控制時反饋速度可提升20倍。高頻-直流逆變焊接系統(tǒng)已用在汽車的車身生產流水線焊接機器人使用的點焊鉗上。試驗證實因為焊接電流調節(jié)精確(可調節(jié)在預定值的0.5%之內),使點焊時飛濺降低,焊點品質穩(wěn)定,焊接規(guī)范擴大,電極壽命提升。
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