发布时间:2025-06-09 01:20:08 人气:
变频器输出电抗器
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变频器交流电抗器的参数和结构计算方法 [工程 技术]
1引言
随着电力电子技术的迅速发展,从20世纪90年代以来交流变频调速已成为电气传动的主流,其应用范围日益广泛。但是由于变频器被使用在各种不同的电气环境,若不采取恰当的保护措施,就会影响变频器运行的稳定性和可靠性。实践证明,适当选配电抗器与变频器配套使用,可以有效地防止因操作交流进线开关而产生的过电压和浪涌电流对它的冲击,同时亦可以减少变频器产生的谐波对电网的污染,并可提高变频器的功率因数。因此探讨与变频器配套用的各类电抗器的作用和容量选择等问题是十分必要的。
2变频器系统配套用的三种电抗器
与变频器配套用的电抗器有3种:
1)进线电抗器LA1又称电源协调电抗器,它能够限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击,有效地保护变频器和改善其功率因数。接入与未接入进线电抗器时,变频器输入电网谐波电流的情况, 示于图1。从图1可以看出接入电抗器后能有效地抑制谐波电波。
2)直流电抗器LDC直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间,LDC能使逆变环节运行更稳定,及改善变频器的功率因数。
3)输出电抗器LA2接在变频器输出端与负载(电机)之间,起到抑制变频器噪声的作用。三种电抗器在变频器中的连接如图2所示。
3需要安装进线电抗器的场合
进线电抗器既能阻止来自电网的干扰,又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染,当电源容量很大时,更要防止各种过电压引起的电流冲击,因为它们对变频器内整流二极管和滤波电容器都是有害的。因此接入进线电抗器,对改善变频器的运行状况是有好处的。根据运行经验,在下列场合一定要安装进线电抗器,才能保证变频器可靠的运行。
1)电源容量为600kVA及以上,且变频器安装位置离大容量电源在10m以内,如图3所示:
2)三相电源电压不平衡率大于3%, 电源电压不平衡率K按式(1)计算:
3)其它晶闸管变流器与变频器共用同一进线电源,或进线电源端接有通过开关切换以调整功率因数的电容器装置。
4进线电抗器容量的选择
进线电抗器的容量可按预期在电抗器每相绕组上的压降来决定。一般选择压降为网侧相电压的2%~4%,也可按表1的数据选取。
电感量L的计算公式如式(2)所示:
UV�——交流输入相电压有效值(V);
ΔUL——电抗器额定电压降(V);
In——电抗器额定电流(A);
f——电网频率(Hz)。
进线电抗器压降不宜取得过大,压降过大会影响电机转矩。一般情况下选取进线电压的4%(8.8V)已足够,在较大容量的变频器中如75kW以上可选用10V压降。
5直流电抗器和输出电抗器的作用
在有直流环节的变频系统中,在整流器后接入直流电抗器可以有效地改善功率因数,配合得当可以将功率因数提高到0.95,另外,直流电抗器能使逆变器运行稳定,并能限制短路电流,所以很多厂家生产的55kW以上的变频器都随机供应直流电抗器。
输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容的影响,并能抑制变频器输出的谐波,起到减小变频器噪声的作用。有些厂家还提供有输出电抗器与无输出电抗器时,连接电机的导线允许的最大长度,表2是西门子公司提供的数据。
6三相交流进线电抗器的设计计算
当选定了电抗器的额定电压降ΔUL,再计算出电抗器的额定工作电流In以后,就可以计算电抗器的感抗XL。电抗器的感抗XL由式(3)求得:
XL=ΔUL/In(Ω)(3)
有了以上数据便可以对电抗器进行结构设计。
电抗器铁芯截面积S与电抗器压降ΔUL的关系,如式(4)所示:
式中:ΔUL——单位V;
f——电源频率(Hz);
B——磁通密度(T);
N——电抗器的线圈圈数;
Ks——铁芯迭片系数取Ks=0.93。
电抗器铁芯窗口面积A与电流In及线圈圈数N的关系如式(5)所示:
A=InN/(jKA)(5)
式中:j——电流密度,根据容量大小可按2~2.5A/mm2选取;
KA——窗口填充系数,约为0.4~0.5。
铁芯截面积与窗口面积的乘积关系如式(6)所示:
SA=UI/(4.44fBjKsKA×10-4)(6)
由式(6)可知,根据电抗器的容量UI(=ΔULIn)值,选用适当的铁芯使截面积SA的积能符合式(6)的关系。
假设选用B=0.6T,j=200A/cm2,Ks=0.93,KA=0.45,设A=1.5S,则电抗器铁芯截面与容量的关系为:
为了使进线电抗器有较好的线性度,在铁芯中应有适当的气隙。调整气隙,可以改变电感量。气隙大小可先选定在2~5mm内,通过实测电感值进行调整。
7电抗器电感量的测定
7.1直流电抗器LDC电感量的测定
铁芯电抗器的电感量和它的工作状况有很大关系,而且是呈非线性的,所以应尽可能使电抗器处于实际工作条件下进行测量。图4所示是测量直流电抗器的电路。在电抗器上分别加上直流电流Id与交流电流I~,用电容C=200μF隔开交直流电路,测出LDC两端的交流电压U~与交流电流I~,可由式(9)、式(10)式近似计算电感值L。
7.2交流电抗器电感量的测定
带铁芯的交流电抗器的电感量不宜用电桥测量,因为测电感电桥的电源频率一般是采用1000Hz,因此测电感电桥只可用于测量空心电抗器。
对于用硅钢片叠制而成的交流电抗器,电感量的测量可用工频电源的交流电压表——电流表法测量,如图5所示。通过电抗器的电流可以略小于额定值,为求准确可以用电桥测量电抗器线圈内阻rL,每相电感值可按式(11)计算:
式中:U——交流电压表的读数(V);
I——交流电流表的读数(A);
rL——电抗器每相线圈电阻(Ω)。
由于电抗器线圈内阻rL很小,在工程计算中常可忽略。
8结语
与变频器配套的的三种电抗器对变频器系统的稳定、可靠运行有相当大的作用,其中以进线电抗器作用最大,它能有效地保护整流逆变系统免遭过电压和浪涌电流的冲击,并能提高变频系统的功率因数,国产电抗器质量良好,造价低廉,值得推广应用。
电力系统中所采取的电抗器 常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。 220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:
(1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。
(2)改善长输电线路上的电压分布。
(3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动 同时也减轻了线路上的功率损失。
(4)在大机组与系统并列时 降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。
(5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。
(6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用。
电抗器的接线分串联和并联两种方式。串联电抗器通常起限流作用,并联电抗器经常用于无功补偿。
在直流输电系统的直流电抗器:
直流电抗器作用是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值。 滤波电抗器,又称直流平波电抗器,用于变流器的直流侧,电抗器中流过的是具有交流分量的直流电流。它的作用是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值。还用于并联变流器的直流侧对耦,降低断续极限,限制环流线路中的环流,以为应用直流快速开关切断故障电流时限制电流上升率还被用在电流,电压型变频器中间回路的直流平波,这可用于整流电源平波,以消除纹波。减小电流脉动值,改善输入功率因数。
直流电本身并不存在电抗器。所谓“直流电抗器”,是指带有直流成份的交流电,如整流器后边接的LC滤波电路。由于直流部分很容易使铁芯电感产生磁饱和,使电感失去感抗,所以铁芯的磁回路中,都要开空气隙,以增大磁阻,避免磁饱和的发生。
交流电抗器在纯交流电流下工作,没有直流成份。 顾名思义:交流电抗器用于交流回路当中,一般有三相和单相之分,直流电抗器用于直流系统回路中,只能是单相
交流电抗器的作用:
■降低主电源谐波、浪涌和峰值电流;■提高低频传导抗干扰性;■保护驱动机构的电力电子元件;
■提高功率因;■防止主电源的电压尖脉冲引起的跳闸
直流电抗器又称直流平波电搞器,用于变流器的直流侧,电抗器中流过的是具
有交流分量的直流电流。它的作用是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一
规定值。还用于并联变流器的直流侧对耦,降低断续极限,限制环流线路中的环
流,以为应用直流快速开关切断故障电流时限制电流上升率还被用在电流,电压
型变频器中间回路的直流平波,这可用于整流电源平波,以消除纹波。
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大庆三相滤波电抗器作
一. 设计依据
482V 500V
1,电抗器总额定容量16.66kvar 15.51kvar
2,电抗率 4.16% 4.16%
3,总电感量 0.0577mH 0.0619mH
4,电容器安装总容量550Kvar 550Kvar
5,电容器额定电压 480v 500v
6,电容器基波容量383.31Kvar 357.31Kvar
7,成套装置分四组即:50kvar,100kvar,200kvar,200kvar。
按安装容量分配: 1/2/4/4
故需制做四只三相或12只单相电抗器
二,电抗器制作要求
⒈ 电抗器的绝缘等级660v。
⒉ 电抗器的耐热等级H级。
⒊ 电抗器的额定容量S,0.7Kvar 。
⒋ 电抗器的电抗率 4.16%。
⒌ 电抗器的电感1.995mH 。
⒍ 电抗器的额定电流33.2A。
⒎ 电抗器的绝缘耐压5千伏。
三,铁芯计算及材料的选择
⒈ 硅钢片选用D310取向硅钢片。
2.电抗器容量的确定。
(1)给定无功16.6Kvar求电容量
C = = = =211.46?F
(2)根具电容量求容抗
Xc= = =15.064?
(3)已知容抗和电抗率求电抗
XL=0.0416 =0.6266624 ?
(4)求制作电抗器的电感
L= = =1.9957mH
(5)根具电容器的容抗和额定电压求电抗器的流
IL= = =33.2A
(6)求制作电抗器的容量
Q= =33.2 21 =0.7kvar
⒉ 铁芯柱截面积的选择。
⑴按0.7Kvar计算铁芯柱的截面积。(按三相 变压器计算)
直径 D=kd =69× =6.31cm(KD-经验数据)
铁芯柱圆截面积 S= × =3.14×9.55=31
电抗器的电压 V=P÷I=0.7÷33.2=21V
一、 硅钢片宽度的选择
1 硅钢片宽度尺寸的计算
E=(2.6-2.9) =2.9 =4.3cm取4.8
2 铁心厚度尺寸的计算
⑴ 净厚度B=S÷E=31 ÷4.8cm=6.5 cm
硅钢片数为:6.5÷0.27=240片
⑵铁心厚度 =B÷K=6.5 cm÷0.91=7.15 cm
二、 绕组匝数w和气隙的计算
⒈ 绕组匝数的计算w
⑴ w= = =32匝
⒉ 线圈高度及厚度计算。
线圈高度h=(线宽 每层匝数) K
=2.5 32 0.9=89mm
线圈厚度d=每股厚度 股数) K=2 4 0.9=8.9 mm
注:K为匝间填充系数,导线选用2.5 2的丝包铝线,4股并饶。
⒉ 电抗器绕组匝数和最佳气隙 的计算曲线。
⑴先计算M值。
M= = = =0.001419
Q= = = =21.248
查表:Z=0.0063
⑵ 气隙 的计算、
平均磁路长度: =63cm
气隙 =Z =0.0063×63=0.38Cm=3.96mm
此值为计算值、知作时可进行调整
五、窗高h的核计算
h=E (2.5-3.5)取2.5
h=4.8 2.5=12cm
六 导线截面积 的计算
电流密度按1.7安/
导线4股并绕的截面积 =2 2.5 4=20
七、 线圈厚度 的计算
导线4股并绕线圈一层的厚度 =(2 4)÷0.93=8.6
( 0.93为压装系数)
八、窗宽度A的核计算
A=线圈总厚度 2+10=8.6 2+12=29
九 电抗器的电感核算
L= 12.6 s÷( + ) =12.6×1024×31÷(0.38+ )=399974.4÷0.39=0.47mH
十、电抗器率的核算。
电抗器的容量为5.52KVar
电抗压降为 V=P÷I=5.52÷0.248=0.KV
电抗器率%为 22.25V÷180V 100%=12.3%
十一、线圈总平均长度
线圈内径匝长=118 2+59 2=354
线圈外径匝长=138.5 2+83.5 2=444
线圈平均匝长度=354 +444 =399
每个线圈用铜泊长度为399 8=3.168m
变频器如何选配电抗器
电抗器在变频器系统中的应用
随着电力电子技术的迅速发展,从20世纪90年代以来交流变频调速已成为电气传动的主流,其应用范围日益广泛。但是,由于变频器被使用在各种不同的电气环境,若不采取恰当的保护措施,就会影响变频器运行的稳定性和可靠性。
电抗器能够限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击,有效地保护变频器和改善其功率因数。接入与未接入进线电抗器时,变频器输入电网的谐波电流的情况如图1所示。从图1可以看出,接入电抗器后能有效地抑制谐波电波。
直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间,LDC能使逆变环节运行更稳定,及改善变频器的功率因数。输出电抗器接在变频器输出端与负载(电机)之间,起到抑制变频器噪声的作用。三种电抗器在变频器中的连接如图2所示。
需要安装进线电抗器的场合
进线电抗器既能阻止来自电网的干扰,又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染,当电源容量很大时,更要防止各种过电压引起的电流冲击,因为它们对变频器内整流二极管和滤波电容器都是有害的。因此接入进线电抗器,对改善变频器的运行状况是有好处的。
在下列场合一定要安装进线电抗器,才能保证变频器可靠的运行:电源容量为600kVA及以上,且变频器安装位置离大容量电源在10m以内;三相电源电压不平衡率大于3%;其它晶闸管变流器与变频器共用同一进线电源,或进线电源端接有通过开关切换以调整功率因数的电容器装置。
进线电抗器容量的选择
进线电抗器的容量可按预期在电抗器每相绕组上的压降来决定。一般选择压降为网侧相电压的2%~4%,也可按表1的数据选取。电感量L的计算公式如式(2)所示:L=△UL/(2πfIn)=0.04Uvø/(πfIn)。
进线电抗器压降不宜取得过大,压降过大会影响电机转矩。一般情况下选取进线电压的4%(8.8V)已足够,在较大容量的变频器中如75kW以上可选用10V压降。
直流电抗器和输出电抗器的作用
在有直流环节的变频系统中,在整流器后接入直流电抗器可以有效地改善功率因数,配合得当可以将功率因数提高到0.95。直流电抗器能使逆变器运行稳定,并能限制短路电流,所以很多厂家生产的55kW以上的变频器都随机供应直流电抗器。
输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容的影响,并能抑制变频器输出的谐波,起到减小变频器噪声的作用。有些厂家还提供有输出电抗器与无输出电抗器时,连接电机的导线允许的最大长度。
三相交流进线电抗器的设计计算
选定电抗器的额定电压降ΔUL,再计算出电抗器的额定工作电流In以后,就可以计算电抗器的感抗XL。电抗器的感抗XL由式(3)求得:XL=ΔUL/In(Ω)。
有了以上数据便可以对电抗器进行结构设计。电抗器铁芯截面积S与电抗器压降ΔUL的关系,如式(4)所示:式中:ΔUL——单位V;f——电源频率(Hz);B——磁通密度(T);N——电抗器的线圈圈数;Ks——铁芯迭片系数取Ks=0.93。
电抗器铁芯窗口面积A与电流In及线圈圈数N的关系如式(5)所示:A=InN/(jKA)。式中:j——电流密度,根据容量大小可按2~2.5A/mm2选取;KA——窗口填充系数,约为0.4~0.5。铁芯截面积与窗口面积的乘积关系如式(6)所示:SA=UI/(4.44fBjKsKA×10-4)。
由式(6)可知,根据电抗器的容量UI(=ΔULIn)值,选用适当的铁芯使截面积SA的积能符合式(6)的关系。
为了使进线电抗器有较好的线性度,在铁芯中应有适当的气隙。调整气隙,可以改变电感量。气隙大小可先选定在2~5mm内,通过实测电感值进行调整。
电抗器电感量的测定
铁芯电抗器的电感量和它的工作状况有很大关系,而且是呈非线性的,所以应尽可能使电抗器处于实际工作条件下进行测量。图4所示是测量直流电抗器的电路。在电抗器上分别加上直流电流Id与交流电流I~,用电容C=200μF隔开交直流电路,测 出LDC两端的交流电压U~与交流电流I~,可由式(9)、式(10)式近似计算电感值L。
对于用硅钢片叠制而成的交流电抗器,电感量的测量可用工频电源的交流电压表——电流表法测量,如图5所示。通过电抗器的电流可以略小于额定值,为求准确可以用电桥测量电抗器线圈内 阻rL,每相电感值可按式(11)计算:式中:U——交流电压表的读数(V);I——交流电流表的读数(A);rL——电抗器每相线圈电阻(Ω)。
请问知识人,一台电抗器提供电感2MH、电流100A、电压80V,请问计算公式?如何计算?请详细点,?急急!!
通过电感量算出阻抗再乘电流就是端电压。然后再算出容量,根据容量求出铁芯截面,然后根据电流选出导线截面。根据端电压算匝数,在算损耗,再算温升就OK了。
不过怎么一分都不给呢,如果给分我把数据都给你。
变频器接直流电抗器怎么接
变频器接直流电抗器的连接方式为串联,具体接法如下:
直接串联:将直流电抗器直接串联在变频器的输出回路中。这是连接直流电抗器到变频器的基本方式。
位置选择:直流电抗器应串联在变频器的直流侧,即整流器与逆变器之间。这样,电抗器就能有效地对直流电流中的交流分量进行限制。
直流电抗器的主要作用:
限制交流分量:将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值。降低谐波:降低直流线路里的电压和电流谐波,有助于保持电力系统的稳定。保持电流连续:有助于保持整流电流的连续性,减小电流脉动值。限制短路电流:在线路短路时,限制整流器中的电流,保护设备安全。改善功率因数:有助于改善输入功率因数,提高电力系统的效率。直流电抗器的作用
直流电抗器的作用主要包括以下几点:
防止逆变器换流失败:直流电抗器串联在换流站每一极上,有助于确保逆变器在换流过程中的稳定性,防止因电流或电压波动导致的换流失败。
降低直流线路中的电压和电流谐波:通过其电感特性,直流电抗器能有效滤除直流线路中的电压和电流谐波,提高电力系统的稳定性和电能质量。
降低纹波系数:直流电抗器能够减小直流电流中的纹波成分,使得电流更加平稳,有利于保护电力设备和提高系统效率。
限制线路短路时整流器中的电流:在直流线路发生短路故障时,直流电抗器能够迅速限制整流器中的电流,防止电流过大对设备和系统造成损坏。
此外,直流电抗器还能将功率因数提高到0.9以上,有助于改善电力系统的功率因数,减少无功损耗。同时,由于其体积较小,许多变频器已将直流电抗器直接安装在变频器内,以进一步提高系统的性能和稳定性。如果同时配有交流电抗器和直流电抗器,则可将变频调速系统的功率因数提高到0.95以上,进一步优化电力系统的能效表现。
目前光伏逆变器用变压器,电抗器,哪家做的比较好?听说上海有家兆启新能源的还不错,用过的人来评价一下
在光伏逆变器领域,国内的生产厂家数量众多,但规模较大的并不多。兆启新能源的产品尚未耳闻,可能是一家新公司。
可以考虑以下几个较为知名的品牌:
海南金盘,是一家外企,实力雄厚,起初主要从事电力变业务,后来也拓展至风电和光伏领域。
特富麦克同样为外企,技术实力出众,但由于与外方在利润分配上存在矛盾,目前状况大不如前,技术人员流失严重。
技术人员和销售人员离职后成立了“意兰可”公司,这家公司正处于上升期,产品也值得推荐。
青岛云路隶属于央企,自主研发能力强,起初主要服务于家电市场,后来成立了分公司,专门从事风电和光伏产品的研发与销售。
此外,还有合肥华田、上海夏弗纳、上海鹰峰等公司,他们的产品也不错,具有一定的市场竞争力。
选择合适的品牌时,可以根据自己的需求和实际情况,综合考虑产品的性能、价格和服务等因素。
在选择光伏逆变器用变压器和电抗器时,建议多做市场调研,了解各品牌的产品特点及用户评价,以便做出更明智的选择。
逆变器低电压穿越研究(对称跌落)
电网电压跌落现象在电力系统中普遍存在,其中对称跌落情况指的是在电压跌落期间,电网的三相电压幅度相同且相位保持对称。针对三相对称跌落,本文主要探讨了逆变器在电网电压跌落时的跌落特性及其应对策略。基于国家电网相关技术规定,研究了三相并网逆变器在对称跌落情况下的特性及其采取的措施。
当电网发生对称跌落时,电压跌落幅度为额定电压的20%,并持续1秒。仿真结果表明,在电压跌落瞬间,滤波电抗和电流环控制使得并网电流无法突变,导致输入输出功率不平衡,直流侧功率迅速堆积,直流电压快速上升。若电压环输出缺乏有效限幅措施,输出电流会迅速增大,逆变器相关保护可能会启动,导致脱网。但跌落期间功率稳定,网侧输出电流可增大为原来的5倍。电压恢复瞬间,网侧输出功率突然增大,导致直流电容快速放电,直流侧电压迅速下降,电压环输出很快减小,形成一个功率尖峰。
在电压跌落情况下,光伏并网逆变器的直流侧电压上升,通常情况下,光伏电池板输出功率降至零,功率不再继续堆积,直流侧电压上升至开路电压处。考虑到开路电压通常为额定最大功率点电压的1.3倍多,硬件设计需要考虑直流电源上升带来的器件耐压问题。为解决直流电压上升带来的问题,控制策略允许在低电压穿越时一定程度失效,以允许直流侧电压上升,并通过限幅来控制直流功率或直流目标电流id*,确保逆变器不过流。
为实现低电压穿越,本文提出采用无功优先策略,即优先输出无功电流,以支撑电网电压。无功电流指令iq*根据网侧电压跌落的幅度计算,有功电流指令id*也相应调整,以确保在低电压穿越过程中逆变器不过流。通过仿真验证了在对称跌落情况下的低电压穿越效果,表明该方法有效且具有良好的低电压穿越能力。
总结来说,针对三相对称跌落情况,通过电压环限幅策略和无功优先策略,可以实现逆变器的低电压穿越。然而,电网中的电压跌落情况并不限于对称跌落,不对称跌落更常见,其中包含负序和零序分量,现有的控制策略可能需要进一步调整以适应不对称跌落情况。本文的研究成果为进一步优化逆变器在电网电压跌落情况下的性能提供了理论基础和实践指导。
逆变焊机是什么意思?
逆变是把直流电改变为交流电的过程,采用逆变技术的弧焊电源称为逆变焊机
逆变焊割的优点
①体积小、重量轻,节约制造材料,携带、移动方便。
弧焊逆变器的基本特点是工作频率高,由此而带来很多优点。这是因为变压器,无论是原绕组还是副绕组,其电势E与电流的频率f、磁通密度B、铁芯截面积S及绕组的匝数W有如下关系:
E=4.44fBSW
而绕组的端电压U近似地等于E,即:
U≈E=4.44fBSW
当U、B确定后,若提高f,则S减小,W减少,因此,变压器的重量和体积就可以大大减小。
由于逆变焊割设备中的逆变频率远远高于工频(是工频的300~2000倍),因此,其变压器的体积和重量会大大减小。同理,工作频率大幅度提高,电抗器的体积和重量也会大幅度减小。
变压器和电抗器体积、重量的大幅度减小,使逆变焊割设备本身的体积和重量大幅度减小,重量仅为传统焊机的 1/10~1/5,方便生产、运输和使用,并能在焊割设备制造中大量节约金属材料(主要为铜、硅钢片、铝等)的耗用。
②节能、高效
逆变焊割设备变压器和电抗器的体积和重量大大减小,相应的功率损耗(主要为铁心磁损耗和导线耗能)也随之大幅减小,其有效功率输出可达到 82%~93%。而传统焊割设备的有效功率输出只有 40%~60%,严重浪费电力资源。
③动特性好、控制灵活
逆变焊割设备采用电子驱动半导体功率器件,可以在微秒级的时间范围精确控制电流的大小,控制精度的提高大幅提升了焊割精度,可以满足各种弧焊方法的需要。 传统焊割设备的焊接电流只能通过手动调节变压器的抽头和铁芯进行粗略调整,导致电弧稳定性较差,无法对焊接过程进行准确控制,对焊缝成形、飞溅量的控制较差,难以满足制造业焊接精细化要求。
④输出电压、电流的稳定性好
逆变焊割设备抗干扰能力强,不易受电网电压波动和温度变化的影响。传统焊割设备采用交流电源,由于电流和电压方向频繁改变,每秒钟电弧要熄灭和重新引燃100~120次,电弧不能连续稳定燃烧,使得工件加热时间较长,降低了焊缝的的强度,难以满足高质量焊接的要求。
逆变焊割缺点
逆变焊割设备缺点主要为涉及的电子元器件较多,结构复杂,产品生产过程中的调试、检测、参数设定难度较大。与传统焊割设备对比
逆变焊割设备与传统焊割设备相关指标对照如下:
序号 传统焊割设备 逆变焊割设备
1 效率约40%~60%。 高效、节能,效率可达 80%以上。
2 工艺性能较差;引弧困难,粘连,维弧性能
差;电流调节范围窄,电弧不温和、飞溅大;
焊缝成形一般,抗拉强度不高。 工艺性能优良;引弧容易、不粘连、
维弧性能好;电流调节范围宽,电
弧温和、飞溅小;焊缝成形美观,
抗拉强度高。
3 体积大,重量大,笨重。 体积小,重量轻,体积仅为传统焊
机的1/5到1/3,携带及操作方便。
4 性能价格比低。 产品价格合理,性能价格比高。
5 噪音高,电磁干扰强。 噪音低,电磁干扰较小。
以工业生产中常用的 400A手工焊机进行比较,传统交流焊机与逆变焊机的具体数据如下表:
对比项目 传 统 交 流 弧 焊 机
(BX1-400) 逆变焊机(瑞
凌ZX7-400G 对比结果
主变压器工作频率(Hz) 50 15,000 15,000
额定输入功率(KW) 22.432 10.953 额定输入功率少 51%
空载损耗(W) 3,230 228 减少损耗 93%
效率(%) 65.39 84.53 效率提高 29%
功率因数(COSφ ) 0.722 0.915 功率因数提高 27%
年耗电量(度) 28,912 13,059 节电 55%
外形尺寸(mm) 610*410*532 480*230*390 体积约为 1/3
铜线长度(m) 263.7 8.2 长度约为 1/32
铜线重量(kg) 41.7 1.027 重量约为 1/40
主变压器重量(kg) 65 2.065 重量约为 1/31
机器总重量(kg) 75 20 重量约为 1/4
主要材料 铜、钢等金属材料占
整机成本90%以上 电子元器件
占整机成本
约 50% 每台节约铜 41公斤、钢25 公斤
备注:年耗电量按每年工作 245天,每天工作 8小时(负载持续率60%,负载 4.8小时,
空载 3.2小时)计算;电费按0.79元/度计算。
经测算,以400A焊机为例,一台逆变焊机每年可节电 16,825度,节约电费13,292元。
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