Allmänna och privata principer

Den traditionella svetsmaskinen, som nödvändigtvis innehåller en skrymmande transformator, har nyligen blivit aktivt ersatt av växelriktare. För att förstå hur svetsomvandlaren fungerar, är det nödvändigt att förstå dess design, driftsprincip och operationsfunktioner som bestämmer fördelarna och avslöjar nackdelarna med denna enhet.

Inverter svetsmaskin

Inverterarsvetsmaskinen används för svetsning av olika detaljer från metall.

Omformarens allmänna principer

Till skillnad från de mer välkända svetstransformatorerna, sker omvandlingen av elektrisk spänning till en svetsad ström i flera steg: med hjälp av en transformator med låg effekt, i dimensioner som nästan motsvarar ett paket cigaretter och en elektronisk krets. Omriktaren har också ett styrsystem (enhet), vilket underlättar svetsprocessen och gör att du kan skapa en högkvalitativ svetsning. Hur fungerar en inverterare svetsmaskin?

Enhet av inverterarsvetsmaskinen

Enhet av inverterarsvetsmaskinen.

Först passerar ingångsströmmen på 220 V med en frekvens på 50 A genom svetsmaskinens likriktare, omvandlas till en konstant och jämställs samtidigt med filter (vanligtvis i form av elektrolytkondensatorer). Den resulterande likspänningen med hjälp av en modulator monterad på halvledare omvandlas igen till en alternerande men med en högre frekvens (upp till 100 kHz). Nästa rätning och sänkning av spänningen till det värde som krävs för att svetsa metallen.

Användningen av en högfrekvent omvandlare gjorde det möjligt att använda en transformator av relativt liten storlek, vilket medförde att dimensionerna och vikten av inverteranordningen var signifikant reducerade. Till exempel, för att få en svetsström på 160 ampere i omvandlaren behöver du en transformator som väger ca 0,25 kg: för att uppnå samma resultat på en traditionell svetsmaskin måste du använda en transformator som väger minst 18 kg. När en invertersvetsmaskin är i drift spelar elektroniken en viktig roll: det ger feedback till elbågen, vilket gör det möjligt att strikt kontrollera och behålla parametrarna på önskad nivå. Deras minsta avvikelse "omedelbart" undertryckas av mikroprocessorer. Alla dessa "tillägg" garanterar en stabil båge, vilket garanterar en hög kvalitet på arbetet vid användning av en svetsmaskin för omformare.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Hur fungerar den huvudsakliga elektroniska kretsen?

Invändig anordning av svetsomriktaren

Invändig enhet svetsomriktare.

I en nätverkslikriktare korrigeras elströmmen (220 V) med hjälp av en stark diodbro (vanligtvis en diodmontage), utjämningen av växelströmspulseringar produceras av elektrolytkondensatorer. eftersom Eftersom diodbroen är extremt het under drift är den installerad på kylaggregat. Dessutom finns en termisk säkring som utlöses när dioderna värms över + 90 ° C och skyddar den dyra diodenheten. Bredvid likriktarbroen utstrålar elektrolytkondensatorer (runda "fat") med sina dimensioner, vars kapacitans varierar mellan 140-800 mikrofarad. Dessutom installeras ett filter i svetsmaskinen som förhindrar radiostörningar.

Inverterens strömkrets innehåller 2 kraftfulla transistorer (oftare MOSFET eller IGBT), som också installeras på radiatorer. Dessa halvledare växlar strömmen som passerar genom en pulstransformator: samtidigt når omkopplingsfrekvensen tiotals kHz. Som resultat bildas en växelström med hög frekvens. För att skydda dyra transistorer från spänningsöverskott används skyddskretsar, inklusive motstånd och små kondensatorer. Efter att transistorerna har "utarbetats", tas en lägre spänning bort från sekundärlindningen i down-down-transformatorn (upp till 70 V), men strömmen kan vara 130-140 eller mer ampere.

Elektronisk krets av växelriktarens svetsmaskin

Den elektroniska kretsen av växelriktarens svetsmaskin.

För att erhålla en konstant spänning vid utgången används en tillförlitlig utmatningslikriktare. Vanligtvis monteras denna anordning på basis av dubbla dioder som har en gemensam katod. Dessa anordningar kännetecknas av maxhastighet, d.v.s. snabbt öppna och stänga, medan återhämtningstiden inte överstiger 50 nanosekunder. Sist kvalitet är mycket viktigt, för Dessa dioder korrigerar strömmen med mycket hög frekvens: Vanliga halvledare kunde inte klara av den här uppgiften, de skulle inte ha tid att byta. Därför är det viktigt att du byter ut dessa dioder med samma högfrekventa enheter (de vanligaste enheterna av typen VS 60CPH03, STTH6003CW, FFH30US30DN), som bör utformas för en omvänd spänning på 300 V och en ström av 30 A.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Arbetsstyrning

En spänningsstabilisator utformad för 15 V och monterad på en kylfläns med radiator används för att driva styrelementen. Matningsspänningen kommer från huvudlikriktaren. En av kraftsensorns funktioner är att mata spänningen till reläet, vilket säkerställer en "smidig start" av enheten. När en spänning påläggs börjar kondensatorerna att ladda: spänningen ökar och för att skydda diodaggregatet appliceras en begränsningskrets som innefattar en kraftfull (8 W) motstånd. Så snart kondensatorerna är laddade kommer omriktaren att fungera, reläet stänger sina kontakter och motståndet kommer inte att delta i ytterligare arbete.

Svetsmaskinstyrning

Svetsmaskinstyrning.

Förutom spänningsregulatorn finns det i omriktarens elektroniska krets många andra system som ger högprestandanordning. Huvuddelen av dessa elektroniska komponenter är:

  1. Styrsystem och drivrutiner: här är huvudelementet PWM-kontrollerchipet, som "handlar" med att styra driften av högfrekventa transistorer;
  2. Justerings- och styrkretsar: huvudelementet är en strömtransformator, vars uppgift är att styra transformatorns strömutgång;
  3. Systemet för övervakning av matningsspänning och utgångsström: består av en op-amp (op amp) monterad på ett chip (till exempel LM324). Syftet med systemet är att vid behov inkludera nödskydd, övervaka driften och funktionsdugligheten hos huvudelementen i den elektroniska enheten.
Tillbaka till innehållsförteckningen

Särskilda egenskaper hos växelriktare

Förutom fördelen med en liten vikt tillåter inverterartsvetsmaskiner användningen av elektroder för både växelström och likström. Detta är särskilt viktigt vid svetsningselement från gjutjärn, icke-järnmetaller. De flesta modeller har alternativ som gör svetsprocessen bekvämare, speciellt dessa tillägg lämpar sig för dem som bara lär sig att behärska svetsning:

  • Hot start (eller Hot start): ställer in de optimala parametrarna för tändning av bågen;
  • anti-sticking (eller AntiSticking): Vid kortslutning sänks svetsströmmen automatiskt till ett minimum, vilket leder till att elektroden inte håller fast vid delen:
  • ArcForce: det här alternativet ger den optimala strömmen vid tidpunkten för metallseparation från elektroden, vilket också förhindrar klibbning.

God bågtändning i svetsomriktaren realiseras på grund av oberoende av utspänningen från ingången som är närvarande i traditionella svetsanordningar. Vid konventionell svetsning orsakar för lite ström elektroden att hålla fast, och för mycket är fylld med överbränning av metalldelen. dvs När man arbetar med en inverter, är det omöjligt att "underborra" eller "bränna" den del som garanterar sömmens styrka (det finns inga skal eller sprickor i det).

Ett annat inslag av inverteraren - bristen på överensstämmelse med bågens längd.

I en konventionell apparat är det nödvändigt att upprätthålla ett avstånd av ca 2 diametrar av elektroden till förbindningen av delarna förenade, annars kommer strömvärdet att variera. Inverterare håller strömmen i strängt definierade gränser, dessutom är det konstant, inte växlande. Detta gör det inte så viktigt att titta på bågen, vilket underlättar arbetet, speciellt om svetsaren är nybörjare. Samtidigt beror inte kvaliteten på sömmen på längden på bågen.

Lägg till en kommentar