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IGBT超音频感应逆变电焊机系统设计
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在大功率发电机生产行业，发电机绕组焊接工艺主要采用阻焊，其缺点是热效率低，焊接时间长，并且加热的温度不均匀，影响焊接质量。感应加热焊接法具有精确的加热深度和加热表面积，不需要外部热源，因而热量损耗低、工作环境清洁，且容易实现功率密集，因而加热时间短，容易实现生产过程的自动化。本文介绍的超音频感应逆变电焊机采用直流斩波调压方式，输出功率可从零开始调节。逆变器输出频率采用频率跟踪控制，IGBT工作在软开关状态，减小了IGBT的开关损耗，提高了整机的功率因数，加热效率大大提高。
图 1 为发电机绕组焊接工艺示意图。数10根发电机绕组铜排端点固定在一起，中间嵌入焊片，然后放入超音频感应逆变电焊机的感应线圈内。当逆变电焊机的感应线圈通过1000A以上的超音频电流，发电机绕组铜排连同焊片一起在感应涡流的作用下迅速加热，20s左右，铜排连同焊片加热到800度左右，焊片熔化，然后经短时间保温自然冷却，焊接完成。
超音频感应逆变电焊机系统设计
图 2是超音频感应逆变电焊机系统框图。图中交流电压通过单相不可控整流电路转换为直流电压，通过直流斩波电路进行功率调节，电流检测和电压检测信号通过模拟乘法器转换成功率检测信号，和功率给定信号进行比较，其偏差通过PID调节器进行调节，控制PWM的输出脉宽，从而改变直流斩波电路的输出功率，形成功率闭环控制。PWM移相控制器产生高频触发脉冲，通过驱动电路驱动IGBT的导通与关断，将直流电压逆变为高频交流电压，通过高频变压器耦合，输出到感应器负载。
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