Inverteres hegesztőáramforrás

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2017. június 4-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 13 szerkesztést igényelnek .

Az inverteres hegesztőáramforrás (IIST, inverteres hegesztőgép, hegesztő inverter) az egyik modern típusú hegesztőív áramforrás .

Az inverteres hegesztőáramforrások minden típusú hegesztéshez azonos módon vannak elrendezve. A különbség csak a generált áram-feszültség karakterisztikában van. Ezért lehetőség van univerzális IIST-ek gyártására, amelyek különböző típusú hegesztésekhez (MMA, AWI, MIG/MAG) alkalmasak.

Történelem

Minden hegesztési forrás fő célja a hegesztőív stabil égésének és könnyű begyulladásának biztosítása. A hegesztési folyamat egyik legfontosabb paramétere az ingadozásokkal és interferenciákkal szembeni ellenállása. Többféle hegesztőív áramforrás létezik - transzformátorok , dízel- vagy benzingenerátorok , egyenirányítók és inverterek . Az inverteres hegesztőáramforrás a 20. században jelent meg, a 21. század elején pedig az egyik legkedveltebb hegesztőgép lett minden típusú ívhegesztéshez.

Hogyan működik

A hegesztő inverter egy teljesítménytranszformátor, amely a hálózati feszültséget a forrás szükséges üresjárati feszültségére csökkenti, MOSFET vagy IGBT tranzisztorokon alapuló elektromos áramkörök blokkja és egy stabilizáló induktor az egyenirányított áram hullámzásának csökkentésére. A hegesztőív inverteres forrásának működési elve a következő: a hálózati váltakozó feszültséget az egyenirányítóra táplálják, majd a teljesítménymodul az egyenfeszültséget megnövelt frekvenciájú váltakozó feszültséggé alakítja, amelyet magas feszültségre táplálnak. - a hálózatnál lényegesen kisebb tömegű frekvenciahegesztő transzformátor , melynek feszültsége egyenirányítás után a hegesztőívre kerül. Az egyenáramú ív stabilabb.

Előnyök

A hegesztőív inverteres áramforrásának előnye, hogy csökkenti a teljesítménytranszformátor méretét és javítja az ív dinamikus jellemzőit. Az inverteres technológiák alkalmazása a hegesztőgépek méreteinek és tömegének csökkenéséhez, a hegesztőív minőségének javulásához, a hatékonyság növekedéséhez, a hegesztés során minimális fröccsenéshez vezetett, és lehetővé tette a hegesztési paraméterek zökkenőmentes beállítását. .

Hátrányok

Áramkör

Az inverteres hegesztőáramforrások sokféle séma szerint építhetők, de a gyakorlatban három érvényesül:

  1. Egyciklusú előremenő impulzus átalakító PWM vezérléssel és energiavisszanyeréssel. Az ilyen inverterek a legegyszerűbbek, a legkönnyebbek és a legkompaktabbak, de a teljesítménytranzisztorok áramszünettel kapcsolnak nem nulla feszültségen, ami jelentős kapcsolási veszteségekhez és magas szintű elektromágneses interferenciához vezet. Az áramkör csak különösen nagy sebességű nagy teljesítményű MOSFET-eken vagy IGBT tranzisztorokon valósítható meg, ezért csak a 2010-es évek elején terjedt el. Az áramkörhöz erős diódák is szükségesek, rendkívül rövid fordított helyreállítási idővel. Az áramkör teljesítménye nagymértékben függ az alkatrészek, a vezetékek és a nyomtatott áramköri lapok parazitakapacitásain és induktivitásain fellépő tranziensek intenzitásától, ami gondos tervezést és nagy pontosságú gyártást igényel. Az áramkört kis teljesítményre (4 kW-ig) tervezett hordozható hegesztőgépekben használják. Az alkatrészek kis száma ellenére az ilyen inverterek meglehetősen drágák, a költségek 60-70%-át speciális tranzisztorok és diódák teszik ki. A rendszer általános az európai és japán gyártók körében.
  2. Félhíd vagy híd push-pull átalakító PWM vezérléssel. A kapcsolási veszteségek és az elektromágneses interferencia mértéke bennük a spektrális "elkenődésük" miatt kisebb, mint az előző típusnál, de így is elég magasak. Az áramkör bonyolultabb és több alkatrészt igényel, de az átalakító által kifejlesztett teljesítmény lényegesen nagyobb, mint az egyciklusú áramkörökben (10 kW-ig). Szintén szükség van nagy sebességű MOSFET-ekre vagy IGBT-kre, amelyek nagy impulzusteljesítmény-disszipációval rendelkeznek, bár kisebb, mint az egyvégű áramkörökben. A diódákkal szemben támasztott követelmények is lényegesen alacsonyabbak, mint az egyvégű áramkörben. Az áramkör teljesítménye, de kisebb mértékben, mint az egyvégű áramköröké, függ az alkatrészek, vezetékek és nyomtatott áramköri lapok parazitakapacitásának és induktivitásának tranzienseinek intenzitásától. A PWM vezérlés rugalmassága, sebessége és pontossága lehetővé teszi az íváram bonyolult törvények szerinti szabályozását, ami javítja a hegesztés minőségét. A rendszer népszerű az amerikai és koreai gyártók körében.
  3. Félhíd vagy hídrezonancia átalakító frekvencia- vagy fázisszabályozással. A speciálisan bevezetett rezonanciaáramkör jelenléte lehetővé teszi a tranzisztorok optimális kapcsolási pályájának kialakítását nulla feszültség vagy nulla áram mellett, valamint a parazita kapacitások és induktivitások hatásának kiegyenlítését. A tranzisztorok kapcsolási sebességére és teljesítményére nincs különösebb követelmény, mivel a kapcsolási folyamatok passzívan mennek végbe. Ez lehetővé teszi ilyen inverterek építését olcsó tranzisztorok és diódák felhasználásával. Még a bipoláris tranzisztorok is megfelelőek. A rezonáns inverterek teljesítménye elérheti a tíz kilowattot. A rezonáns áramkörnek azonban jelentős energiakapacitással és ennek megfelelően nagy méretekkel kell rendelkeznie. Ezért az ilyen eszközök meglehetősen nagyok és nehezek. Tekintettel arra, hogy a rezonáns átalakítók nem igényelnek a tranzisztorok jellemzőit, az ilyen termékek ára viszonylag alacsony lehet. Emiatt az Oroszországban és Kínában gyártott hegesztő inverterek többsége rezonáns áramkörrel készül. Kézműves gyártáshoz rezonáns átalakítók is rendelkezésre állnak. A rezonáns jelátalakító viszonylag szűk tartományú és alacsony szabályozási sebességgel rendelkezik, így csak viszonylag egyszerű íváram-szabályozási törvények valósíthatók meg rajta.

Jegyzetek

Irodalom

Találmányok:

Linkek