- Splošna načela delovanja pretvornika
- Kako deluje glavno elektronsko vezje?
- Upravni odbor za delo
- Posebnosti pretvornikov
Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!
Tradicionalni varilni stroj, ki nujno vključuje obsežen transformator, je bil pred kratkim aktivno nadomeščen s pretvorniki. Da bi razumeli, kako deluje varilni pretvornik, je potrebno razumeti njegovo zasnovo, princip delovanja in operativne lastnosti, ki določajo prednosti in razkrivajo slabosti te naprave.
Invertorski varilni stroj se uporablja za varjenje različnih podrobnosti iz kovine.
Splošna načela delovanja pretvornika
Za razliko od bolj znanih varilnih transformatorjev se pri tej napravi pretvorba električne napetosti v varjeni tok odvija v več fazah: s pomočjo nizkoenergijskega transformatorja, v dimenzijah, skoraj sorazmernih s paketom cigaret, in elektronskim vezjem. Inverterska enota ima tudi krmilni sistem (enoto), ki močno olajša postopek varjenja in omogoča izdelavo kvalitetnega zvara. Kako deluje inverter varilni stroj?
Naprava invertorskega varilnega stroja.
Prvič, vhodni tok 220 V s frekvenco 50 A prehaja skozi usmernik varilnega aparata, se pretvori v konstanten in se istočasno gladi s filtri (običajno v obliki elektrolitskih kondenzatorjev). Nastala enosmerna napetost s pomočjo modulatorja, sestavljenega na polprevodnikih, se ponovno pretvori v izmenični, vendar z višjo frekvenco (do 100 kHz). Sledi ravnanje in znižanje napetosti na vrednost, ki je potrebna za varjenje kovine.
Uporaba visokofrekvenčnega pretvornika je omogočala uporabo transformatorja relativno majhne velikosti, zaradi česar so bile dimenzije in teža inverterja znatno zmanjšane. Na primer, da bi dobili varilni tok 160 amperov v pretvorniku, potrebujete transformator, ki tehta približno 0, 25 kg: za dosego istega rezultata na tradicionalnem varilnem stroju boste morali uporabiti transformator, ki tehta vsaj 18 kg. Pri delujočem varilnem inverterju ima elektronika pomembno vlogo: zagotavlja povratno informacijo električnemu obloku, kar omogoča strogo kontrolo in vzdrževanje parametrov na zahtevani ravni. Njihovo najmanjše odstopanje so takoj "potlačeni" z mikroprocesorji. Vsi ti "dodatki" zagotavljajo stabilen oblok, kar zagotavlja visoko kakovost dela pri uporabi varilnega stroja z inverterjem.
Kako deluje glavno elektronsko vezje?
Notranja naprava varilnega pretvornika.
Pri mrežnem usmerniku se električni tok (220 V) popravi z močnim diodnim mostom (običajno diodnim sklopom), glajenje pulziranja izmeničnega toka pa s pomočjo elektrolitskih kondenzatorjev. Ker Ker je diodni most med delovanjem zelo vroč, je nameščen na hladilnih radiatorjih. Poleg tega obstaja termična varovalka, ki se sproži, ko se diode segrejejo več kot + 90 ° C in ščitijo drage diode. Poleg usmerniškega mostu izstopajo elektrolitski kondenzatorji (okrogli »sodi«) s svojimi dimenzijami, katerih kapacitivnost se giblje med 140 in 800 mikrofaradi. Poleg tega je v varilni stroj nameščen filter, ki preprečuje radijske motnje.
Inverterski tokokrog vsebuje tudi 2 močna tranzistorja (običajno MOSFET ali IGBT), nameščena tudi na radiatorjih. Ti polprevodniki preklopijo tok, ki poteka skozi impulzni transformator: hkrati preklopna frekvenca doseže več deset kHz. Posledično se ustvari izmenični tok visoke frekvence. Za zaščito dragih tranzistorjev pred napetostnimi sunki se uporabljajo zaščitni tokokrogi, vključno z upori in majhnimi kondenzatorji. Potem, ko so tranzistorji »izšlo«, se iz sekundarnega navitja nižjega transformatorja (do 70 V) odstrani nižja napetost, vendar pa lahko tok znaša 130-140 ali več.
Elektronsko vezje varilnega inverterja.
Za doseganje konstantne napetosti na izhodu se uporablja zanesljiv izhodni usmernik. Običajno je ta naprava sestavljena na osnovi dvojnih diod, ki imajo skupno katodo. Za te naprave je značilna največja hitrost, tj. hitro odpiranje in zapiranje, čas obnovitve pa ne presega 50 nanosekund. Zadnja kakovost je zelo pomembna, ker Te diode popravijo tok zelo visoke frekvence: navadni polprevodniki se ne bi spopadli s podobno nalogo, ne bi imeli časa za zamenjavo. Zato je pri popravilu pomembno, da te diode zamenjamo z enakimi visokofrekvenčnimi (najpogostejše naprave tipa VS 60CPH03, STTH6003CW, FFH30US30DN), ki naj bodo zasnovane za povratno napetost 300 V in tok 30 A.
Upravni odbor za delo
Za napajanje elementov plošče se uporablja regulator napetosti, ki je zasnovan za 15 V in je nameščen na radiatorju. Napajalna napetost prihaja iz glavnega usmernika. Ena od funkcij naprave za napajanje je napajanje releja, kar zagotavlja "nemoten zagon" naprave. Ko je napetost uporabljena, se začnejo polniti kondenzatorji: napetost se povečuje in zaradi zaščite sklopa diode se uporablja omejevalno vezje, ki vključuje močan (8 W) upor. Takoj, ko se kondenzatorji napolnijo, bo pretvornik deloval, rele bo zapiral svoje kontakte in upor ne bo sodeloval pri nadaljnjem delu.
Krmiljenje varilnega stroja.
Poleg regulatorja napetosti je v elektronskem vezju razsmernika še veliko drugih sistemov, ki zagotavljajo visoko zmogljivo napravo. Glavne od teh elektronskih komponent so:
- Nadzorni sistem in gonilniki: tukaj je glavni element čip PWM krmilnika, ki se ukvarja z nadzorovanjem delovanja močnih tranzistorjev;
- Nastavitvena in krmilna vezja: glavni element je tokovni transformator, katerega naloga je krmiljenje tokovnega izhoda transformatorja;
- Sistem za spremljanje napajalne napetosti in izhodnega toka je sestavljen iz op-amp (op amp), ki je sestavljen na čipu (npr. LM324). Namen sistema je, če je to potrebno, vključiti zaščito v nujnih primerih, spremljanje delovanja in delovanja glavnih elementov elektronske enote.
Posebnosti pretvornikov
Poleg prednosti majhne teže, varilni stroji inverterja omogočajo uporabo elektrod za izmenični in enosmerni tok. To je še posebej pomembno pri varjenju elementov iz litega železa, neželeznih kovin. Večina modelov ima možnosti, zaradi katerih je postopek varjenja bolj udoben, še posebej, če so ti dodatki primerni za tiste, ki se samo učijo, da se obvlada varjenje:
- vroč zagon (ali vroč zagon): določa optimalne parametre za vžig obloka;
- proti lepljenju (ali Anti-Sticking): v primeru kratkega stika se varilni tok samodejno zniža na minimum, zaradi česar se elektroda ne lepi na del:
- ArcForce: ta možnost daje optimalni tok v trenutku ločevanja kovin od elektrode, kar preprečuje lepljenje.
Dober vžig obloka v varilnem pretvorniku se doseže zaradi neodvisnosti izhodne napetosti od vhoda, ki je prisoten v tradicionalnih varilnih napravah. Pri običajnem varjenju premalo toka povzroči, da se elektroda drži, preveč pa je preobremenjeno s pregorevanjem kovinskega dela. Tj pri delu z razsmernikom je nemogoče "podreti" ali "zažgati" del, ki zagotavlja trdnost šiva (v njem ni lupin ali razpok).
V konvencionalni napravi je potrebno vzdrževati razdaljo približno 2 premera elektrode do stičišča delov, ki jih je treba spojiti, drugače pa se spreminja trenutna vrednost. Pretvorniki ohranjajo tok v strogo določenih mejah, poleg tega pa je konstanten in se ne izmenjuje. To omogoča, da ni tako kritično gledati na dolžino loka, kar olajša delo, še posebej, če je varilec začetnik. Kakovost šiva ni odvisna od dolžine loka.