逆變實際上就是將直流電逆變?yōu)榻涣鳌Ｕ骶褪呛退喾矗枚O管將交流變?yōu)橹绷鳌Ｄ孀兊姆绞接泻芏喾N，逆變螺術焊機中用到的是IGBT，而由于焊機的功率比較大，我們則稱之為大功率IGBT逆變。螺柱焊機的電流變化是AC——DC———AC——DC，先是將工業(yè)電網(wǎng)中的三相50HZ電壓為380V電經(jīng)過整流之后變?yōu)殡妷簽?60V直流，再利用大功率的IGBT功率開關將直流電逆變?yōu)轭l率為20KHZ的交流方波，經(jīng)過變壓器變壓為10V左右20KHZ的交流方波，再經(jīng)過整流變?yōu)榈蛪翰怀^20V的直流電用于焊接。

逆變和整流 

逆變實際上就是將直流電逆變?yōu)榻涣?。整流就是和它相反，利用二極管將交流變?yōu)橹绷?。逆變的方式有很多種，逆變螺術焊機中用到的是IGBT，而由于焊機的功率比較大，我們則稱之為大功率IGBT逆變。螺柱焊機的電流變化是AC——DC———AC——DC，先是將工業(yè)電網(wǎng)中的三相50HZ電壓為380V電經(jīng)過整流之后變?yōu)殡妷簽?60V直流，再利用大功率的IGBT功率開關將直流電逆變?yōu)轭l率為20KHZ的交流方波，經(jīng)過變壓器變壓為10V左右20KHZ的交流方波，再經(jīng)過整流變?yōu)榈蛪翰怀^20V的直流電用于焊接。將逆變技術用于螺柱焊機稱為逆變螺柱焊機，它也是螺柱焊發(fā)展必須經(jīng)歷的一個階段。

螺柱焊機逆變的意義 

為什么不直接將工業(yè)用電直接降壓整流用于螺柱焊接？由于螺柱焊接的瞬間功率極大，大功率的變壓器體積會非常大，使設備不便于移動，同時又加大了設備的使用成本。同時逆變電路又將焊接電路和外網(wǎng)電路隔離開來焊接時不會受到外網(wǎng)波動的影響，從一定程度上能夠保證焊接的質量。

逆變焊機和傳統(tǒng)可控硅焊機的比較 

a. 逆變螺柱焊機使用了高頻逆變技術，使變壓器的體積和重量都特別小，減少了機器的發(fā)熱，大大的節(jié)約了能量。

b. 逆變焊機不會像可控硅焊機一樣受外網(wǎng)電壓波動的影響，可以保證焊接的穩(wěn)定性。

逆變螺柱焊機國內發(fā)展現(xiàn)狀

由于國內螺柱焊機發(fā)展較慢，早期一起是國外焊機統(tǒng)治國內市場。不過現(xiàn)在國產(chǎn)的焊機也開始跟上，在一汽大眾的焊接車間里就出現(xiàn)了德國TUCKER和國產(chǎn)深圳鴻栢齊頭并進的局面。由于中國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，中國的螺柱焊技術還有長足的發(fā)展。數(shù)字控制技術也開始在螺術焊機中得到應用，精確控制焊接的電流大小和時間，和機器人的對接技術相信在不久的將來在國內會應運而生。

        簡述逆變螺柱焊機及其特性 

         螺柱焊接機是一種將螺柱通過焊槍，直接焊接在母材上的一種焊接設備，是機械制造、五金、建筑，汽車，鍋爐，船舶，機箱機柜等行業(yè)最常用的工具。使用螺柱焊機焊接螺柱，在接過程中，不需要填充料，焊接直徑較小的焊釘時，也不需要任何保護，是一種焊接工藝 簡單，焊接牢固度好，成本低，效率高的焊接方式。這種焊接方式最早流行于歐美，近些年才開始在我國推廣，而且使用還不夠廣泛。但隨著我國螺柱焊機制造水平的不斷提高，以及螺柱焊機使用效果逐漸被更多的人所認識，螺柱焊機必將在我國得到廣泛使用。

      螺柱焊機分二大類，第一類是電容儲能螺柱焊機。電容儲能螺柱焊機顧名思義，就是依靠電容將能量儲存起來，由控制系統(tǒng)控制電容放電，達到將螺柱焊接牢固的目的。電容儲能螺柱焊機具有設備構造簡單、耗電量小、焊接時間短、操作方便、在焊接薄板時不宜變形等優(yōu)點，是五金機箱機柜等制造行業(yè)常用的工具。

      第二類是長短周期電弧式螺柱焊機。長周期電弧式螺柱焊機是指焊接時間一般在300-2000 mS之間的螺柱焊機；這種螺柱焊機一般功率較大，焊接螺柱直徑較大，是機械制造、建筑、鋼構等行業(yè)常用的工具。短周期電弧式螺柱焊機是指焊接時間在焊接時間一般在5-200mS之間的螺柱焊機。這種螺柱焊機焊接螺柱直徑較小，控制精度要求較高，是汽車、造船和五金行業(yè)必備的焊接工具。

      長期以來，我國的電容儲能螺柱焊機的技術比較成熟，而電弧式螺柱焊機的主流技術仍然是采用五十赫茲的工頻變壓器；長周期的機器體積大、分量重、耗能高、施工操作現(xiàn)場移動不便；短周期的機器控制精度差、能耗高、焊接質量不穩(wěn)定、薄板容易焊穿，許多對焊接質量要求較高的企業(yè)，這類螺柱焊機仍然依靠進口。

    為改變這種局面，中國焊接界同仁屢敗屢戰(zhàn)，經(jīng)過十幾年的努力，終于研制成功了高頻逆變電弧式螺柱焊機。高頻逆變螺柱焊機分為短周期和長周期兩種。高頻逆變短周期螺柱焊機的焊接時間一般在5-200mS之間，焊接電流最大可達2000A；可焊接螺柱直徑在2mm-12mm之間；高頻逆變長周期螺柱焊機的焊接時間一般在300ms-2000ms之間，焊接電流最大可達2500A；可焊接直徑在8mm-25mm以內的螺柱（栓釘）。

      無論是長周期還是短周期，高頻逆變螺柱焊機都采用了IGBT逆變技術，全橋軟開關技術和DSP數(shù)字控制技術，具有變壓器體積小、整機分量輕、耗電量少、控制精度高、焊接質量穩(wěn)定等特點。其中高頻逆變短周期螺柱焊機整機重量在60KG以內；高頻逆變長周期螺柱焊機整機重量在120KG以內。

     高頻逆變螺柱焊機的工作原理如下：

     三相50HZ的交流的電經(jīng)過電磁兼容電路、三相整流橋、軟起動電路、平滑濾波電路、橋式開關電路。再由DSP產(chǎn)生的PWM控制信號經(jīng)已隔離驅動電路控制IGBT的通斷，再經(jīng)過高頻變壓器和軟開關換流電路將能量傳遞到輸出整流濾波電路，經(jīng)螺柱自動送料機、半自動螺柱焊槍 （手動螺柱焊槍）對螺柱進行焊接。焊接電流最高達2500A，輸出功率最高達150KW。

    其中高頻變壓器是利用鐵氧體材料，經(jīng)過特殊工藝制作而成。DSP逆變控制器，是通過DSP產(chǎn)生的PMW信號經(jīng)M57962Ｌ放大后，驅動橋路IGBT，然后經(jīng)變壓器，變壓、整流、濾波輸出弧焊電流的。信號反饋電路有四個環(huán)路，兩個電流內環(huán)：一個電流外環(huán)和一個電壓外環(huán)。

該機器設有溫度監(jiān)測和保護電路，通過DSP可監(jiān)測前、后橋散熱板的溫度，并對其進行過熱保護和告警。設有電源電壓，直流母線電壓和控制電源電壓監(jiān)控電路，通過DSP進行監(jiān)測和告警。主電路結構緊湊，布局合理，很好的解決了IGBT、超快速二極管和高頻變壓器的散熱問題。短周期螺柱焊機工作時暫載率大于10%，長周期螺柱焊機工作時暫載率大于30%。

      高頻逆變螺柱焊機采用了零電壓和零電流高頻軟開關電源技術和DSP脈寬調制技術，簡化了硬件電路。通過軟件來實現(xiàn)對反饋電流、電壓的控制和整機的保護。其工作頻率高達20KHZ，具有響應速度快、控制精度高、效率高、環(huán)保節(jié)電、成本低、輸出功率最高可達150KW，基本上滿足了我國各行業(yè)對螺柱焊機的需要。

另外，該機器還采用了彩色顯示屏、中英文菜單、觸摸屏操作。不但人機界面友好，而且操作簡單明了，快捷方便。

高頻逆變螺柱焊機與傳統(tǒng)的工頻螺柱焊機相比，具有以下技術優(yōu)勢：

     （1）.提高了變壓器的性能，長周期螺柱焊機的變壓器也只有十幾公斤，輸出功率最高達150KW，焊接電流最高達2500A，整機體積大為減小，重量大為減輕，現(xiàn)場移動非常方便，而且比工頻電弧螺柱焊機 節(jié)能30%以上。就長周期高頻逆變螺柱焊機的所采用的技術和具有的功能而言，其技術水平已經(jīng)據(jù)世界領先地位。

     （2）.高頻逆變螺柱焊機由于引入了電磁兼容、軟啟動和電容濾波電路，減少對自身的干擾和電網(wǎng)的污染。

     （3）.高頻逆變螺柱焊機采用了數(shù)字化電路，簡化了硬件控制電路，減少了調試和維護程序降低的運營成本。

     （4）.高頻逆變螺柱焊機采用了DSP數(shù)字控制技術，相應速度以微秒計算，提高了螺柱焊機的動態(tài)特性和控制精度，使之焊接性能更加穩(wěn)定可靠，尤其是薄板焊接更具有優(yōu)勢。

     （5）高頻逆變螺柱焊機具有完善的保護功能，減少了螺柱焊機的故障率；具有完善的故障顯示功能，使得故障檢查更為簡單，故障維修更為方便。