Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Tradičný zvárací stroj, ktorý nevyhnutne obsahuje objemný transformátor, bol nedávno aktívne nahradený striedačmi. Aby sme pochopili, ako funguje zvárací invertor, je potrebné pochopiť jeho konštrukciu, princíp činnosti a prevádzkové vlastnosti, ktoré určujú výhody a odhaľujú nevýhody tohto zariadenia.

Invertorový zvárací stroj sa používa na zváranie rôznych detailov z kovu.

Všeobecné princípy činnosti meniča

Na rozdiel od známych zváracích transformátorov sa v tomto zariadení premena elektrického napätia na zvárací prúd uskutočňuje v niekoľkých stupňoch: pomocou nízkoenergetického transformátora, v rozmeroch, ktoré sú takmer rovnaké ako balenie cigariet a elektronický obvod. Invertorová jednotka má tiež riadiaci systém (jednotka), ktorý výrazne uľahčuje proces zvárania a umožňuje vytvoriť vysokokvalitný zvar. Ako funguje invertorový zvárací stroj?

Zariadenie invertorového zváracieho stroja.

Po prvé, vstupný prúd 220 V s frekvenciou 50 A prechádza cez usmerňovač zváracieho stroja, premieňa sa na konštantný a súčasne sa vyhladzuje pomocou filtrov (zvyčajne vo forme elektrolytických kondenzátorov). Výsledné jednosmerné napätie pomocou modulátora zmontovaného na polovodičoch sa konvertuje opäť na striedavé, ale s vyššou frekvenciou (do 100 kHz). Ďalej sa narovnáva a znižuje napätie na hodnotu potrebnú na zváranie kovu.

Použitie vysokofrekvenčného meniča umožnilo použitie transformátora s relatívne malou veľkosťou, čím sa výrazne zmenšili rozmery a hmotnosť invertorového zariadenia. Napríklad na získanie zváracieho prúdu 160 ampérov v meniči potrebujete transformátor s hmotnosťou asi 0, 25 kg: na dosiahnutie rovnakého výsledku na tradičnom zváracom stroji budete musieť použiť transformátor s hmotnosťou najmenej 18 kg. Keď je invertorový zvárací stroj v prevádzke, elektronika hrá dôležitú úlohu: poskytuje spätnú väzbu k elektrickému oblúku, ktorý umožňuje prísne kontrolovať a udržiavať jeho parametre na požadovanej úrovni. Ich najmenšia odchýlka je okamžite "potlačená" mikroprocesormi. Všetky tieto „doplnky“ zaručujú stabilný oblúk, ktorý zaručuje vysokú kvalitu práce pri použití zváracieho stroja s invertorovým typom.

Ako funguje hlavný elektronický obvod?

Vnútorné zariadenie zváracieho invertora.

V sieťovom usmerňovači sa elektrický prúd (220 V) rektifikuje pomocou silného diódového mostíka (obyčajne je to diódová zostava), vyhrievanie striedavých prúdových pulzácií sa uskutočňuje elektrolytickými kondenzátormi. pretože Pretože diódový mostík je počas prevádzky veľmi horúci, inštaluje sa na chladiace radiátory. Okrem toho existuje tepelná poistka, ktorá sa spúšťa, keď sa diódy zahrejú na teplotu vyššiu ako + 90 ° C a chráni drahú zostavu diód. Vedľa usmerňovacieho mostíka vyčnievajú elektrolytické kondenzátory (okrúhle „sudy“) svojimi rozmermi, ktorých kapacita sa pohybuje medzi 140-800 mikrofaradmi. Okrem toho je vo zváracom stroji nainštalovaný filter, ktorý zabraňuje rádiovému rušeniu.

Samotný obvod meniča obsahuje 2 vysoko výkonné tranzistory (zvyčajne MOSFET alebo IGBT), inštalované aj na radiátoroch. Tieto polovodiče prepínajú prúd prechádzajúci impulzným transformátorom: zároveň dosahuje spínacia frekvencia desiatky kHz. Výsledkom je vytvorenie striedavého prúdu s vysokou frekvenciou. Na ochranu drahých tranzistorov pred prepätiami sa používajú ochranné obvody vrátane rezistorov a malých kondenzátorov. Po tom, čo tranzistory „vypršali“, je zo sekundárneho vinutia transformátora s klesajúcim napätím (až do 70 V) odstránené nižšie napätie, ale prúd môže byť 130-140 alebo viac ampérov.

Elektronický obvod invertorového zváracieho stroja.

Na získanie konštantného napätia na výstupe sa používa spoľahlivý výstupný usmerňovač. Zvyčajne je toto zariadenie zostavené na základe duálnych diód so spoločnou katódou. Tieto zariadenia sa vyznačujú maximálnou rýchlosťou, t.j. Rýchlo sa otvára a zatvára, pričom doba obnovy nepresahuje 50 nanosekund. Posledná kvalita je veľmi dôležitá, pretože Tieto diódy usmerňujú prúd veľmi vysokej frekvencie: obyčajné polovodiče by sa s podobnou úlohou nevyrovnávali, nemali by čas na prepnutie. Preto pri opravách je dôležité nahradiť tieto diódy rovnakými vysokofrekvenčnými (najbežnejšie zariadenia typu VS 60CPH03, STTH6003CW, FFH30US30DN), ktoré by mali byť navrhnuté pre reverzné napätie 300 V a prúd 30 A.

Správna rada

Regulátor napätia navrhnutý pre 15 V a namontovaný na chladiči chladiča sa používa na napájanie prvkov dosky. Napájacie napätie pochádza z hlavného usmerňovača. Jednou z funkcií výkonového kondicionéra je napájanie relé, čím sa zabezpečí „hladký štart“ zariadenia. Keď sa aplikuje napätie, kondenzátory sa začnú nabíjať: napätie sa zvyšuje a na ochranu zostavy diód sa používa obmedzujúci obvod, ktorý obsahuje silný (8 W) odpor. Akonáhle sú kondenzátory nabité, menič bude pracovať, relé uzavrie svoje kontakty a odpor sa nebude podieľať na ďalšej práci.

Riadenie zváracích strojov.

Okrem regulátora napätia, v elektronickom obvode meniča existuje mnoho ďalších systémov, ktoré poskytujú vysoko výkonné zariadenia. Medzi tieto elektronické komponenty patria:

  1. Riadiaci systém a ovládače: Hlavným prvkom je riadiaci čip PWM, ktorý sa zaoberá riadením prevádzky vysoko výkonných tranzistorov;
  2. Nastavovacie a riadiace obvody: hlavným prvkom je prúdový transformátor, ktorého úlohou je regulovať prúdový výstup transformátora;
  3. Systém na monitorovanie napájacieho napätia a výstupného prúdu: pozostáva z operačného zosilňovača (op-amp) namontovaného na čipe (napríklad LM324). Účelom systému je v prípade potreby zahrnúť núdzovú ochranu, monitorovať prevádzku a funkčnosť hlavných prvkov elektronickej jednotky.

Zvláštnosti meničov

Okrem výhody malej hmotnosti, zváracie stroje s invertorovým typom umožňujú použitie elektród pre striedavý aj jednosmerný prúd. To je dôležité najmä pri zváraní prvkov z liatiny, neželezných kovov. Väčšina modelov má možnosti, ktoré uľahčujú proces zvárania, najmä tieto doplnky sú vhodné pre tých, ktorí sa učia zvládnuť zváranie:

  • horúci štart (alebo horúci štart): nastavuje optimálne parametre pre zapálenie oblúka;
  • anti-sticking (alebo AntiSticking): v prípade skratu sa zvárací prúd automaticky zníži na minimum, v dôsledku čoho sa elektróda nelepí na časť:
  • ArcForce: táto možnosť poskytuje optimálny prúd v okamihu oddelenia kovu od elektródy, čo tiež zabraňuje lepeniu.

Dobré zapálenie oblúka vo zváracom invertore sa realizuje vďaka nezávislosti výstupného napätia od vstupu, ktorý je prítomný v tradičných zváracích zariadeniach. Pri konvenčnom zváraní príliš malý prúd spôsobuje, že elektróda sa prilepí a príliš veľa je plná prehorenia kovovej časti. tj pri práci s meničom nie je možné „spodnú časť“ alebo „horieť“ časť, čo zaručuje pevnosť švu (nie sú tam žiadne škrupiny alebo trhliny).

V bežnom zariadení je potrebné udržiavať vzdialenosť približne 2 priemery elektródy k spojeniu častí, ktoré sa majú spojiť, inak sa veľkosť prúdu bude meniť. Invertory udržujú prúd v presne definovaných medziach, navyše sú konštantné, nie striedavé. To umožňuje nie tak kritický pohľad na dĺžku oblúka, čo uľahčuje prácu, najmä ak je zvárač začiatočník. Kvalita švu nezávisí od dĺžky oblúka.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Kovoobrábanie