Genel ve özel prensipler

Mutlaka bir hantal transformatör içeren geleneksel kaynak makinesi, son zamanlarda aktif olarak invertörler tarafından değiştirilmiştir. Bir kaynak invertörünün nasıl çalıştığını anlamak için, bu cihazın avantajlarını belirleyen ve dezavantajlarını ortaya koyan tasarımını, çalışma prensibini ve operasyonel özelliklerini anlamak gerekir.

İnvertör kaynak makinesi

İnvertör kaynak makinesi, metalden çeşitli detayların kaynağı için kullanılır.

İnverterin genel prensipleri

Daha tanıdık kaynak transformatörlerinden farklı olarak, bu cihazda elektrik voltajının kaynaklı bir akıma dönüştürülmesi birkaç aşamada gerçekleşir: düşük güçte bir transformatör aracılığıyla, neredeyse bir paket sigara ve bir elektronik devre ile orantılı boyutlarda. Ayrıca, inverter ünitesinde, kaynak işlemini büyük ölçüde kolaylaştıran ve yüksek kaliteli bir kaynak oluşturmanıza izin veren bir kontrol sistemi (ünitesi) vardır. İnverter kaynak makinesi nasıl çalışır?

İnvertör kaynak makinesi cihazı

İnvertör kaynak makinesinin cihazı.

İlk olarak, kaynak makinesinin doğrultucusundan 50 A frekansı geçen 220 V'luk giriş akımı, sabit olana dönüştürülür ve aynı anda filtrelerle (genellikle elektrolitik kapasitörler şeklinde) düzeltilir. Yarı iletkenler üzerine monte edilen bir modülatör vasıtasıyla ortaya çıkan DC voltajı, tekrar alternatif bir taneye dönüştürülür, ancak daha yüksek bir frekansta (100 kHz'e kadar). Ardından, gerilimi düzeltmek ve metali kaynaklamak için gerekli olan değere indirmek.

Yüksek frekanslı bir konvertörün kullanılması, nispeten küçük boyutlu bir transformatörün kullanılmasına izin verdi, bunun bir sonucu olarak, inverter cihazının boyutları ve ağırlığı önemli ölçüde azaldı. Örneğin, inverterde 160 amperlik bir kaynak akımı elde etmek için, yaklaşık 0,25 kg ağırlığında bir transformatöre ihtiyacınız olacaktır: geleneksel bir kaynak ünitesi üzerinde benzer bir sonuç elde etmek için, en az 18 kg ağırlığında bir transformatör kullanmanız gerekecektir. Bir invertör kaynak makinesi çalışırken, elektronik önemli bir rol oynar: elektrik arkına geri bildirim sağlar, bu da parametrelerini gerekli seviyede sıkı bir şekilde kontrol etmeyi ve korumayı mümkün kılar. En ufak sapmaları mikroişlemciler tarafından hemen "bastırılır". Tüm bu "ilaveler" in, bir invertör tipi kaynak makinesi kullanıldığında yüksek kalitede çalışmayı garantileyen sabit bir ark garanti eder.

İçindekiler tablosuna geri dön

Ana elektronik devre nasıl çalışır?

Kaynak invertörünün dahili cihazı

Dahili cihaz invertörü.

Bir şebeke doğrultucusunda, elektrik akımı (220 V) güçlü bir diyot köprüsü (genellikle bir diyot düzeneği) vasıtasıyla giderilir, alternatif akım pulsasyonlarının düzeltilmesi elektrolitik kapasitörler tarafından üretilir. çünkü Diyot köprüsü çalışma sırasında çok sıcak olduğu için, soğutma radyatörlerine monte edilir. Ayrıca, diyotlar + 90 ° C'nin üzerinde ısıtıldığında ve pahalı bir diyot tertibatını koruduğunda tetikleyen bir termik sigorta vardır. Doğrultucu köprüsünün yanında, elektrolitik kapasitörler (yuvarlak “variller”) boyutları ile dikkat çekiyor, bunların kapasiteleri 140-800 mikrofarad arasında değişiyor. Ek olarak, kaynak makinesinde radyo parazitini önleyen bir filtre takılıdır.

Eviricinin devresi, ayrıca radyatörlere monte edilen 2 güçlü transistör (genellikle MOSFET veya IGBT) içerir. Bu yarı iletkenler, bir darbe trafosundan geçen akımı değiştirir: aynı zamanda, anahtarlama frekansı onlarca kHz'e ulaşır. Sonuç olarak, yüksek frekanslı bir alternatif akım oluşur. Pahalı transistörleri voltaj dalgalanmalarından korumak için, dirençler ve küçük kapasitörler de dahil olmak üzere koruyucu devreler kullanılır. Transistörler “çalıştıktan” sonra, aşağı-aşağı transformatörün sekonder sargısından (70 V'a kadar) daha düşük bir voltaj çıkarılır, ancak akım 130-140 veya daha fazla amper olabilir.

Inverter kaynak makinesinin elektronik devresi

İnverter kaynak makinesinin elektronik devresi.

Çıkışta sabit bir voltaj elde etmek için güvenilir bir çıkış doğrultucu kullanılır. Genellikle bu cihaz, ortak bir katoda sahip çift diyotlar temelinde monte edilir. Bu cihazlar maksimum hız ile karakterize edilir, yani. Hızla aç ve kapat, kurtarma süresi 50 nanosaniyeyi geçmez. Son kalite çok önemlidir, çünkü Bu diyotlar çok yüksek frekansın akımını düzeltiyorlar: sıradan yarı iletkenler bu görevle baş edemiyorlardı, geçiş yapacak zamanları olmayacaktı. Bu nedenle, onarım sırasında, bu diyotları, 300 V'luk bir ters voltaj ve 30 A'luk bir akım için tasarlanması gereken aynı yüksek frekanslı (en yaygın VS 60CPH03, STTH6003CW, FFH30US30DN tipi cihazlar) ile değiştirmek önemlidir.

İçindekiler tablosuna geri dön

İş Yönetim Kurulu

Pano elemanlarına güç sağlamak için 15 V için tasarlanmış ve bir ısı alıcı radyatöre monte edilen bir voltaj regülatörü kullanılır. Besleme gerilimi ana redresörden gelir. Güç koşullandırıcısının işlevlerinden biri, röleye voltaj sağlamaktır ve bu da cihazın “düzgün bir şekilde çalışmasını” sağlar. Bir voltaj uygulandığında, kapasitörler şarj olmaya başlar: gerilim artar ve diyot tertibatını korumak için güçlü (8 W) bir direnç içeren bir sınırlama devresi uygulanır. Kondansatörler şarj olur yüklenmez, inverter çalışır, röle kontaklarını kapatır ve direnç daha fazla çalışmaya katılmaz.

Kaynak Makinesi Kontrolü

Kaynak makinesi kontrolü.

Voltaj regülatörüne ek olarak, invertörün elektronik devresinde yüksek performanslı cihaz sağlayan birçok başka sistem bulunmaktadır. Bu elektronik bileşenlerin başlıcaları:

  1. Kontrol sistemi ve sürücüler: burada ana eleman, güçlü transistörlerin çalışmasını kontrol etmekle ilgilenen PWM kontrolör yongasıdır;
  2. Devreleri ayarlama ve kontrol etme: Ana eleman, görevi transformatörün mevcut çıkışını kontrol etmek olan bir akım transformatörüdür;
  3. Besleme voltajı ve çıkış akımını izlemek için sistem: bir mikroçip (örneğin LM324) üzerine monte edilmiş bir op-amp (operasyonel amplifikatör) içerir. Sistemin amacı, gerekirse, acil durum korumasını, elektronik ünitenin ana elemanlarının çalışmasını ve çalışabilirliğini denetlemektir.
İçindekiler tablosuna geri dön

İnvertörlerin özel özellikleri

Düşük ağırlık avantajına ek olarak, invertör tipi kaynak makineleri, hem alternatif hem de doğru akım için elektrotların kullanımına izin verir. Bu özellikle dökme demir, demir dışı metallerden kaynak yapılırken önemlidir. Çoğu model, kaynak işlemini daha kolay hale getiren opsiyonlara sahiptir, özellikle bu eklemeler sadece kaynak işlemeyi öğrenenler için uygundur:

  • Sıcak başlatma (veya Sıcak başlangıç): arkın ateşlenmesi için en uygun parametreleri ayarlar;
  • Yapışmayan (veya AntiSticking): Kısa devre durumunda, kaynak akımı otomatik olarak minimum seviyeye indirilir, bunun sonucu olarak elektrot parçaya yapışmaz:
  • ArcForce: Bu seçenek, elektrottan metal ayırma sırasında optimum akımı sağlar ve bu da yapışmayı önler.

Kaynak invertöründe iyi ark ateşlemesi, geleneksel kaynak cihazlarında bulunan girişten gelen çıkış voltajının bağımsızlığı nedeniyle gerçekleşir. Geleneksel kaynakta, çok az akım elektrodun yapışmasına neden olur ve çok fazla metal parçanın aşırı yanmasıyla doludur. yani Bir invertör ile çalışırken, dikişin gücünü garanti eden parçayı “fazla” veya “yakmak” imkansızdır (içinde kabuk veya çatlak yoktur).

Eviricinin bir diğer özelliği - ark uzunluğuna uyum eksikliği.

Geleneksel bir aparatta, birleştirilecek parçaların birleşimine elektrotun yaklaşık 2 çapının bir mesafesini tutmak gereklidir, aksi takdirde akım değeri değişecektir. İnvertörler akımı kesin olarak tanımlanmış bir çerçevede tutarlar, ayrıca değişmez, sabittirler. Bu, özellikle kaynakçı başlangıç ​​seviyesindeyken, çalışmayı kolaylaştıran ark uzunluğuna bakmak için çok kritik değildir. Dikişin kalitesi arkın uzunluğuna bağlı değildir.

Yorum ekle