FAQ 常见问题

对用于电阻焊接与加热技术的变压器,您是否有一些问题?

我们将不断收集新的问题和答案,如果您有任何疑问可以跟联系我们。

艾克斯伯特的整流模块使用哪些二极管?

大多数情况下,如果客户没有特殊要求,我们会选用ABB公司的二极管。 特殊情况下,我们也会选用Semikron公司生产的6000系列二极管。

我们在产品型号中会有标识:

系列 IFAVm IFRMS IFSM 电压 型号
B 7.110 A 11.200 A 55.000 A 200 V 5SDD 71X0200
C 11.350 A 17.800 A 85.000 A 400 V 5SDD 0120C0400
D 9.244 A 14.520 A 64.000 A 400 V 5SDD 92Z0401
E 13.526 A 21.247 A 85.000 A 400 V 5SDD 0135Z0401
G 10.502 A 16.496 A 74.700 A 400 V 5SDD 0105Z0401
H 10.266 A 16.125 A 57.700 A 400 V 5SDF 0103Z0401
J 13.058 A 20.512 A 70.000 A 400 V 5SDF 0131Z0401
为什么二极管会磨损且使用寿命有限?

由于热交变负载,二极管会受到磨损。每个焊接或加热的电流脉冲,二极管的内部温度会迅速升高(温度波动),例如从20°C 至 80°C(60K的温度波动)。

由于温度波动导致的热膨胀而产生的机械应力,每次应力冲击都会在硅的晶体结构中产生微小的裂缝。裂纹的数量和大小会导致二极管磨损,因此在一段时间后它会损坏并被击穿(导通)。

艾克斯伯特与ABB公司和德国马格德堡大学合作,根据温度范围和冷却情况,针对这种磨损设计出了相应的寿命模型模拟软件,以便我们能够针对产品的各种需求定义相应的负载图。

负载图的基本设计标准要求是1000 万次焊接寿命,在汽车行业应用中是1500万次。对于滚缝焊接等特殊要求,我们也设计了 保证3 亿次焊接寿命的二极管负载。

您可以在变压器的数据表中找到负载图。您可以计算占空比,还可以在我们的计算工具中计算出工作点(Wokring Point)。

什么是电容储能焊(电容放电焊)?

艾克斯伯特多年来一直致力于开发和制造用于电容储能焊接的变压器。该工艺的特点是可以在相对较短的时间内(通常为 5 ms 至 20 ms)将巨大的电流(能量)引入焊件。

焊接过程的能量储存在电容器中。

通过匹配变压器选择性放电,产生电流脉冲,将组件焊接在一起。普遍认为i,电容储能焊接属于凸焊的一种工艺。

为了在电容器中存储大量能量,使用了相对较高的充电电压。典型的充电电压为 900 - 3300V。

由于高能量输入,该工艺甚至可以焊接大型部件和特殊要求的部件。例如,变速箱齿轮。

另一个特点是最佳的能源利用。在焊接过程中,部件中只会产生非常小的热影响区,所使用的能量几乎全部用于直接在接缝处熔化材料。

艾克斯伯特储能焊变压器的焊接电流最高可达到 100万 A。

电容器放电焊接的另一个优点是电源负载相对较低,因为电容器充当能量缓冲器,可以在焊接间隙均匀充电。

在这个过程中,合适且质量好的变压器不仅承担了将最佳能量馈入连接过程的功能,它还决定性地影响焊接电流(脉冲形状)曲线图,从而决定性地影响焊接质量。

艾克斯伯特的产品是如何计算占空比的?

占空比是实际电流时间与节拍之间的比率。对于带有二极管整流模块的变压器,其占空比与二极管的占空比计算有所不同。这与两个组件的不同的热力学特性有关。通常,二极管只考虑电流通过时间(焊接时间)与point-to-point time的比率。而计算变压器的占空比,应该是电流通过时间(焊接试件)与焊件节拍的比率,即需要考虑到多个连续焊点之后到下一个焊件的休息时间。

积分时间(integration time)适用于变压器的计算,一般情况下是60 秒,会根据变压器的重量和内部的能量损耗有所不同。例如,艾克斯伯特MF8系列产品的热积分时间约为120 秒。

对于二极管,大部分文献和标准中的积分时间为 2 秒,并且已经计算到了我们提供的负载图中。因此,对于当前时间>2s,占空比公式如下。

 

Duty cycle transformer:

Duty cycle diodes:

什么是变压器的恒流电流(permanent current)?

最大电流负载是电阻焊接或持续电流应用变压器非常重要的设计考虑因素,能够将热损耗和冷却速度相平衡,保证绕组、绝缘、浇注树脂等变压器内部组件不受损坏。热损耗由欧姆定律引起,也由磁化过程引起的铁芯损耗引起。

变压器的组件的规格(初级绕组、磁路、次级绕组)是在热损耗和冷却速度平衡的基础上进行设计的。

在电阻焊接应用中,可以利用元器件加热的惯性,因此可以专门对变压器进行过载。这种过载与电流时间和无电流时间之间的比率有明确的联系。这个比率与占空比的概念有关。

由于损耗对电流的二次依赖性,很容易将最大过载计算为占空比的函数。由于用户的焊接任务需要一定的电流,而变压器制造商必须为连续电流设计变压器,因此需要多次计算。

I2s - 焊接电流
I2p - 持续电流(Permanent current)
X - 占空比

如果已知焊接电流和占空比,按以下公式计算持续电流:

如果已知变压器的持续电流和占空比,按以下公式计算最大焊接电流:

您可以使用我们的在线计算工具 our online calculator 来计算持续电流。

如何在不拆下变压器的情况下快速检测中频直流变压器?

简单快速检测

这个方法仅适用于快速确定变压器是否损坏,不是详细全面的故障分析方法。

需要的检测工具:一台带二极管测试功能的万用表。

二极管测试

请确定焊接设备处于断电状态。

在二极管测试模式下用万用表从 "负 "到 "正 "进行测量(不是电阻测量):

  • 如果可以测量到大约0.25-0.45V的电压降,则二极管没有损坏。
  • 如果万用表显示为0V,则至少有一个二极管是有缺陷的。

在二极管测试模式下用万用表从 "正 "到 "负 "进行测量:

  • 如果万用表没有显示电压下降,则两个二极管都是正常的,至少在反方向是这样。
  • 如果能测到压降或0V,至少有一个二极管有问题。

初级绕组

用万用表测量U和V之间的电阻,线缆必须断开。测量的电阻值在很大程度上取决于测试探头的接触情况。

  • 如果电阻值在毫欧(mΩ)范围内,说明绕组没有损坏。
  • 如果电阻值无限高,说明绕组损坏。

绝缘性能

测量初级和次级连接之间的电阻。由于测量电压较低,只能做出粗略的判断。

  • 如果可以测量到几欧范围内的电阻,说明绝缘已经严重损坏。
  • 如果电阻超过几欧的范围,不能说明绝缘一定没有问题,还需要用专业的绝缘测量设备和更高的测试的电压来进行进一步的测试,正常的绝缘电阻值大概在>100 MOhm以上。

温度监测器

用万用表测量温度监测器的终端之间的电阻,线缆必须断开。

  • 如果可以测量到个位数Ω或更小的电阻,则温度监测器没有损坏。
  • 如果电阻值无限高,则温度监测器已损坏。

测量线圈

用万用表测量温度监测器各连接点之间的电阻,连接电缆必须断开。

  • 如果电阻值在低Ω范围内(15-35欧姆),则测量线圈没有损坏。
  • 如果电阻值无限高或接近零,则测量线圈已损坏。