逆变电源的发展方向
逆变电源总的发展趋向是向着大容量、轻量化、高效率、模块化、智能化发展并以提高可靠性、性能及拓宽用途为核心,愈来愈广泛应用于各种弧焊方法、电阻焊、切割等工艺中。高效和高功率密度(小型化)是国际弧焊逆变器追求的主要目标自之一。高频化和降低主要器件的功耗是实现这一目标的主要技术途径。当前,在日、欧等国和地区,20KHz左右的弧焊逆变器技术已经成熟,产品的质量较高且产品已系列化。
存在问题
(1)质量方面:逆变式焊机虽然在某些场合替代了弧焊整流器,但其可靠性与一般手弧焊机相比仍有差距。目前制约国产逆变式焊机推广和广泛应用的主要因素是焊机的可靠性。国外某些著名的电焊机生产厂对逆变焊机的不断改进,使它的可靠性已接近一般电焊机的故障率,即1%左右。另外一个问题是与国外相比,设备、仪器、工具、工装、检测手段、人员素质以及原材料元器件水平的差距,都使焊机的可靠性无从保障,返修率较高。
(2)科研开发方面:逆变焊机发展的广阔前景吸引了众多大专院校和研究所。但是由于逆变焊接电源强电和弱电相结合,在研制时采用传统的实验方法不但要消耗大量的人力、物力和时间,且有些问题是实验方法难以发现和解决的。因此需要提出新的设计方法和手段。
对策
逆变式焊机存在可靠性和质量问题,究其原因主要有:(1)技术不成熟,新产品开发力量不足;(2)结构设计和制造工艺结构安排和布线不合理,保护环节没有达到优化配合;(3)质量保证体系不完善,检测测试手段落后;(4)原材料元器件(如IGBT、MOSFYT、磁芯材料等)制造质量不可靠;(5)生产规模小,未能使用生产线和模具进行组装调试。
为此建议如下对策来解决:(1)抓紧人才开发和国外信息收集,加强专用、成套设备科研测试基地的建设,以确保产品质量和性能;(2)理论计算和试验校正相结合,使决定可靠性和质量高低的关键性主电路设计和保护环节优化配合尽可能合理,最好采用计算机仿真和CAD,既可节省设计和制造调试逆变器的时间,又可减少逆变主电路元器件的烧损;(3)提高职工队伍素质,完善检测手段。通过电子功率器件的特性测试仪,对关键性的器件(IGBT|、快速二极管等)进行认真检测和挑选、匹配。利用电路板专用测试仪对元器件和整机进行老化和测试试验;(4)尽可能扩大生产规模,以便使用生产线、自动操作机、模具等先进手段,确保产品制造工艺的一致性和准确性,从而确保每台产品质量的一致性和可靠性。