电阻焊机电气安全解决方案(中高低频)
应用场景
APPLICATION SENARIO
由于航空航天、汽车制造行业对电阻焊接提出了越来越多更高的需求,尤其是新材料焊接的新要求日盛,像铝合金、热成型钢、高强度钢、铜铝焊接、铜铁焊接等,这些材料对电阻焊机的要求也越来越高。欧美等发达国家很早就开始工业化使用逆变电阻焊机以满足新工艺的需求。目前,流行中频电阻焊组成及工作原理。如图 1 示,采用交→直→交,将三相交流电整流成直流(顺变) ,再将直流经 IGBT 组成的桥式电路生成新的 1000HZ 的交流(逆变),输入到中频焊接变压器,中频阻焊变压工频阻焊变压器的不同之处是其工作频率是 1000HZ(有些厂家产品可能到了2KHZ),因此其体积小但为克服感抗影响次级要加装整流二极管,将焊接电流转换为直流。故在汽车行业大量采用了这种中频点焊机的作业工艺。
电阻焊标准与安全要求
WELDING TECH. STANDARD AND REQUIREMENT
电阻焊机的保护一般采用在电焊机二次侧装漏电保护装置,但实际是装设此保护会容易导致漏保误动作从而触发断路器动作,无故导致焊接工作中断。其原因就是当我们焊接和地面接触的工件时,工件陷在土地里我们视为接地,焊接形成回路后,电流和通过待焊工件和搭铁电缆形成回路再回到焊机,而由于少部分电流很可能通过接地的待焊工件流到地上了,如果该电流小于漏保的额定动作电流则此刻漏保不会动作,如果泄漏地面电流大于漏保的额定动作电流则动作中断作业工作。而汽车流水线上使用的中频点焊机,其工作状况是不同于普通的电阻焊机的。工频50Hz电源输入整流逆变器后,电源频率变成了中频1000Hz,然后再输入中频焊接变压器中,最后经过二极管整流变成直流,给焊接工件提供足够的热功率(正负极瞬间短路)。由于负极通过MPE跨接接地、焊钳负极和变压器外壳铁芯夹件等也接地,这样就容易形成环流,正常工艺情况下电流是从焊接装备的正极经过焊钳回到焊接装备的负极。但是很多情况下却是通过焊钳、辅助的接地连结或者MPE回到了负极。按照标准规范EN50063,如果环流不可避免,则需要为装置系统提供应有的故障电流保护(direct protective conductor connection)。
电气安全解决方案
ELECTRIC SAFETY SOLUTION
保护环流等引起的故障电击伤害,我们知道人体对电流的感知效应有差别,试验资料表明成年男子的感知电流约为1.1mA,成年女子约为0.7mA,感知电流不会对人体构成伤害。但当故障电流增大时,达到摆脱电流阈值后,对人体的损伤是显而易见的。人的摆脱电流对应于概率50%的摆脱电流成年男子约为16mA,成年女子约为10.5mA。电击的电流超过摆脱电流后,人会感到异常痛苦,若电击时间过长,则会由于达到室颤电流后造成致命的伤害事故。人的室颤电流约为50mA,此时电流持续时间已经超过了心脏跳动周期。因此不管AC或者MF电阻焊都需要配置必要的漏电流监测保护装置。埃阔电气针对中频点焊机的电气安全保护的此类要求,先提供如下的电气安全产品解决方案。
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