數(shù)字化逆變焊機(jī)

數(shù)字化逆變焊機(jī)通常采用三相交流電供電，經(jīng)整流和濾波后變成直流電，將其逆變成幾千到幾萬(wàn)赫茲的中頻交流電，再經(jīng)中頻變壓器降至適合焊接的幾十伏交流或直流電壓，并借助于DSP，ARM等嵌入式微處理器完成

傳統(tǒng)焊機(jī)的功能是靠許多模擬和邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，每增加一種功能都要增加很多元器件，要具備兩種以上的功能就需要很多電路板，這樣不僅會(huì)大幅度提高焊機(jī)成本，而且焊機(jī)的性能和可靠性會(huì)隨元器件的增加而急劇下降，所以傳統(tǒng)焊機(jī)很難將多種焊接功能綜合的一臺(tái)焊機(jī)中。

數(shù)字化焊機(jī)的功能是靠軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，增加焊機(jī)功能只需改變其軟件即可，各功能模塊相互獨(dú)立，增加新功能完全不影響原有功能和性能，所以數(shù)字化焊機(jī)功能可以做的很豐富。比如Nebula系列焊機(jī)具有藥皮手工焊、直流氬弧焊、脈沖氬弧焊、氬弧點(diǎn)焊、氣保焊(CO2,MIG,MAG)、脈沖氣保焊、雙脈沖氣保焊和碳弧氣刨八種焊接方式。每種功能都具有很多可調(diào)參數(shù)，用戶既可以采用系統(tǒng)默認(rèn)的參數(shù)非常方便地設(shè)置焊機(jī)，也可以根據(jù)不同的焊接要求精細(xì)地調(diào)整焊機(jī)，使之達(dá)到最佳焊接效果。

傳統(tǒng)焊機(jī)的構(gòu)成特點(diǎn)決定了它的性能特點(diǎn)完全依靠各元器件的參數(shù)，元器件參數(shù)的不一致直接導(dǎo)致焊機(jī)性能的不一致，而任何廠家生產(chǎn)的元器件都不可能保證其參數(shù)完全一致，所以經(jīng)常出現(xiàn)同一品牌的焊機(jī)一臺(tái)和一臺(tái)不一樣的問(wèn)題。另外，元器件的參數(shù)都會(huì)隨溫度、濕度等環(huán)境的變化而變化，所以焊機(jī)性能會(huì)出現(xiàn)時(shí)好時(shí)壞的現(xiàn)象。

數(shù)字化電路的特點(diǎn)是對(duì)元器件參數(shù)變化不敏感，比如一個(gè)輸入或輸出電阻從1K變化到10K都不會(huì)影響焊機(jī)的性能。所以數(shù)字化焊機(jī)的一致性、穩(wěn)定性遠(yuǎn)比傳統(tǒng)焊機(jī)要好。

數(shù)字化焊機(jī)采用高速DSP控制，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正主變偏磁，有效避免了焊機(jī)因主變偏磁而損壞，大大提高了其可靠性;具備欠壓、過(guò)壓及過(guò)熱保護(hù)功能;IGBT與風(fēng)道隔離，避免了淋雨、灰塵等損壞焊機(jī)。此外，由于采用數(shù)字化技術(shù)，大大減少了元器件數(shù)量，提高了電路的可靠性。

模擬控制的精度一般由元件參數(shù)值引起的誤差和運(yùn)算放大器非理想特性參數(shù)引起的誤差所決定，很難做到高精度控制。而數(shù)字化控制的精度僅僅與模-數(shù)轉(zhuǎn)化的量化誤差及系統(tǒng)有限字長(zhǎng)有關(guān)，因此數(shù)字化控制可以獲得很高的精度。特別是對(duì)于像脈沖氣保這樣先進(jìn)的焊接方式，對(duì)電弧能量控制要求非常嚴(yán)格，要實(shí)現(xiàn)無(wú)飛濺、短弧、低熱輸入量的目的，必須精確控制每個(gè)脈沖的電流電壓，真正實(shí)現(xiàn)一脈一滴基值過(guò)渡。Nebula 500D系列焊機(jī)的電流誤差<1A,電壓誤差<1V,時(shí)間誤差<1微秒，很好地實(shí)現(xiàn)了脈沖過(guò)渡。

新型的數(shù)字化焊機(jī)大都采用了高頻軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，大大提高了焊機(jī)的動(dòng)態(tài)相應(yīng)速度，比如FRONIUS的TPS5000焊機(jī)逆變頻率高達(dá)70KHZ，動(dòng)態(tài)相應(yīng)速度很快，動(dòng)態(tài)速度的提高極大地提升了焊機(jī)的焊接性能，使FRONIUS成為全世界公認(rèn)的焊接性能最好的數(shù)字化焊機(jī)。星云最新研制的NEBULA 500D系列焊機(jī)采用了100KHZ的高頻軟開(kāi)關(guān)技術(shù)和自適應(yīng)控制技術(shù)，其動(dòng)態(tài)相應(yīng)速度大大提高，脈寬調(diào)節(jié)從最小到最大只需20微秒，是目前世界上調(diào)節(jié)速度最快的焊機(jī)。

對(duì)于如何提高焊接性能國(guó)內(nèi)外專家作了很多工作，提出了很多優(yōu)秀的數(shù)學(xué)控制模型，但這些復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型很難在傳統(tǒng)模擬焊機(jī)上實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@需要非常復(fù)雜的電路，所以長(zhǎng)期以來(lái)一直停留在理論階段。數(shù)字化焊機(jī)的出現(xiàn)使得這些數(shù)學(xué)模型很容易在焊機(jī)上實(shí)現(xiàn)。NEBULA系列數(shù)字化焊機(jī)采用了世界最先進(jìn)的控制模型，焊接性能達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用使得焊機(jī)成為了一臺(tái)智能設(shè)備，可以象計(jì)算機(jī)一樣具有數(shù)據(jù)庫(kù)功能，能把很多焊接專家的經(jīng)驗(yàn)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，使普通焊工很容易焊出專家的焊接水平。尤其是一些先進(jìn)的焊接方式，需要調(diào)節(jié)的參數(shù)很多，如果由用戶自己去匹配這么多參數(shù)是一件很困難的是，所以專家數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)成為了數(shù)字化焊機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)。Nebula 500D系列焊機(jī)內(nèi)置100套專家數(shù)據(jù)庫(kù)，適應(yīng)的材料有鋁、鋁鎂合金、鋁硅合金、銅硅合金、銅鋁合金、不銹鋼307、不銹鋼308、不銹鋼藥芯焊絲、碳鋼、堿性藥芯焊絲、酸性藥芯焊絲、鐵粉芯藥芯焊絲等，特別適合于焊接質(zhì)量要求高的軍工、機(jī)車、鋼結(jié)構(gòu)、造船、有色金屬焊接等領(lǐng)域。

焊機(jī)具有LVO功能，能有效節(jié)約電能，避免空載電壓電擊傷人，符合歐洲危險(xiǎn)場(chǎng)合作業(yè)安全要求。

隨著網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)要求其各類設(shè)備能連接成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，能集中監(jiān)測(cè)和控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)。這兩年焊接領(lǐng)域用機(jī)器人替代人工焊接的趨勢(shì)發(fā)展得很快，這種應(yīng)用場(chǎng)合只有數(shù)字化焊機(jī)才可能勝任。星云的500D數(shù)字化焊機(jī)是世界上唯一一家內(nèi)部集成現(xiàn)場(chǎng)總線DEVICENET的焊機(jī)，由于省去了外接DEVICENET轉(zhuǎn)換模塊，其通訊速度至少比FRONIUS快20倍，而且可以直接對(duì)焊機(jī)內(nèi)部的幾百個(gè)參數(shù)和變量直接讀取和設(shè)置，大大提高了機(jī)器人焊接的應(yīng)用水平。它完整地支持DEVICENET 協(xié)議，可與世界上絕大多數(shù)廠家的機(jī)器人直接通訊。

數(shù)字化逆變焊機(jī)是由DSP，ARM等嵌入式微處理器控制的逆變焊機(jī)，是焊機(jī)發(fā)展的主流方向