Jak korzystać z falownika spawalniczego

Wykorzystanie falowników prądu spawania (IIST) dziś prawie całkowicie zastępuje wykorzystanie źródeł transformatorów, które były ich poprzednikami. Podstawą ich działania był transformator obniżający działający w sieci o częstotliwości 50-65 Hz. Był raczej nieporęcznym urządzeniem. Aby utworzyć nowoczesne falowniki spawalnicze, stosowane są schematy obwodów, które różnią się od obwodów transformatora.

Falownik spawalniczy

Podczas korzystania z falownika spawalniczego konieczne jest stosowanie elektrod powlekanych MMA.

Każdy model falownika charakteryzuje się odpowiednim rozwiązaniem obwodu, które zapewnia wysokiej jakości cechy konstrukcyjne urządzenia. Obwód elektryczny przejmuje działanie urządzenia na podstawie przetworników impulsów wysokiej częstotliwości. Łuk elektryczny musi być utrzymywany przez długi czas, aby szew był bardzo gładki, dlatego bardzo podstawowy obwód elektryczny umożliwia wytwarzanie falowników spawalniczych o niewielkim ciężarze, dzięki czemu można je wygodnie trzymać i przemieszczać.

Rodzaje źródeł prądu spawania inwertorowego

Powrót do spisu treści

Łuk, spawanie automatyczne i półautomatyczne

Rynek urządzeń spawalniczych zapewnia nie tylko przemysł, ale także sferę domową, przy czym IIST jest wykorzystywany przede wszystkim w życiu codziennym. Producenci co roku dostarczają najnowszy sprzęt spawalniczy tego typu. Wysoki poziom zapotrzebowania na urządzenia inwerterowe wynika z zastosowania obwodu elektrycznego opartego na modulacji szerokości impulsu. IIST jest szeroko stosowany, co służy do:

Schemat urządzenia inwertera spawalniczego

Schemat urządzenia do spawania falownika.

  1. Spawanie łukowe za pomocą elektrod niepodzielnych.
  2. Półautomatyczne lub automatyczne spawanie.
  3. Cięcie plazmowe lub inne rodzaje spawania, takie jak części aluminiowe.

Powszechnie stosowane ręczne spawanie łukowe (MMA) za pomocą ręcznego monolitu elektrodowego nie wymaga zbyt dużego zużycia energii. Urządzenie, które ma dość zredukowaną masę, umożliwia spawaczowi łatwe przesuwanie go bliżej pożądanego punktu połączenia. Urządzenie ręcznego spawania łukowego jest kompatybilne z generatorem, który służy do generowania napięcia przemiennego 220 V.

Zastosowany układ spawania argonem (TIG) prądu przemiennego lub stałego jest powiązany z zaawansowanymi funkcjami, które umożliwiają precyzyjne sterowanie różnymi parametrami trybu zadawania. Do spawania używana jest elektroda wolframowa, która może precyzyjnie wykonywać całą pracę. Pozwala to na poprawienie wyglądu szwu i jego jakości. Jednocześnie wymiary urządzenia, jego waga, a także zużycie energii mają szczególne zalety.

Spawanie półautomatyczne (MIG / MAG) wiąże się z zastosowaniem schematu urządzenia, który zapewnia wybór odpowiedniej metody przenoszenia metalu. Warianty mogą być związane z kroplowaniem, przenikaniem strumienia itp. Ta metoda nie obejmuje rozpylania kropel metalu.

Powrót do spisu treści

Falowniki do cięcia łukowego plazmą

Panel falownika do spawania panelowego

Schemat panelu falownika spawalniczego.

Nowy rodzaj zaawansowanej technologii zapewnia łuk plazmowy (PAC). Proces spawania i przerwy występują przy wysokiej stabilności łuku w urządzeniu inwertera. Proces cięcia musi odbywać się z dużą prędkością, aby uzyskać gładką i czystą krawędź, która nie wymaga obróbki.

Niektóre falowniki charakteryzują się samoograniczającą się mocą, ponieważ ich działanie opiera się na falownikach rezonansowych. Jeśli ustawisz urządzenie na tryb nadprądowy, zwarcie nie nastąpi. Ogólnie rzecz biorąc, IIST to spawarka, której zasada działania przypomina działanie zasilacza komputerowego. To właśnie odróżnia IIST od klasycznego zasilania transformatora.

Mniejszy rozmiar falownika odróżnia go od transformatora. Jednocześnie wysoki poziom częstotliwości jest charakterystyczny dla IIST, który przewyższa częstotliwość pracy transformatora o częstotliwości 50 Hz. Obwód elektryczny falownika spawalniczego zapewnia pracę przy częstotliwościach od 55 do 75 kHz.

Powrót do spisu treści

Cechy obwodu elektrycznego spawarki

Inwerter, którego schemat obwodu opiera się na działaniu bloku tranzystorów wysokiej częstotliwości (od 55 do 75 kHz), obejmuje proces przełączania prądu wejściowego o dużej mocy pochodzącego z mostka diodowego.

Schemat falownika spawalniczego

Schemat falownika spawalniczego.

Element służy jednocześnie do prostowania napięcia wejściowego. Po wyrównaniu z powodu kondensatorów filtrujących możliwe jest uzyskanie prądu stałego przy napięciu przekraczającym 220 V.

Wyjście stopnia początkowego związane jest z obecnością prostownika pierwotnego napięcia sieciowego (220 V) o częstotliwości prądu przemiennego 50 Hz. Montaż tego źródła odbywa się na podstawie mostka diodowego, a kondensator służy jako prosty filtr. Ograniczenie prądu po włączeniu urządzenia wiąże się z obecnością nieliniowego obwodu ładowania. Jego głównymi elementami są tyrystor bocznikowy i rezystor ograniczający prąd.

Ogólnie schemat elektryczny spawarki inwerterowej jest powiązany z działaniem źródła zasilania, co zapewnia pracę tranzystora IIST. Działanie tego bloku występuje przy częstotliwości 60-80 kHz, dlatego wymagany jest transformator obniżający pracujący przy wymaganych częstotliwościach. Ta funkcja pozwala produkować inwertery spawalnicze o mniejszym rozmiarze niż urządzenia transformatorowe.

Przy najmniejszym rozmiarze nowoczesnego IIST, w przeciwieństwie do aparatury transformatorowej, moc urządzenia ma stały poziom. Ważnym krokiem jest rozwiązanie problemu związanego z wyborem niezbędnej technologii, która optymalizuje pracę jednostki napędowej. Jest to element składowy obwodu elektrycznego dowolnego profesjonalnego falownika. Możliwe jest zbudowanie jednostki napędowej w oparciu o topologię wykorzystującą konwerter mostu, mostek prostoliniowy z pojedynczym końcem i konwerter półmostkowy.

Powrót do spisu treści

Opis zasady działania obwodu inwertera spawalniczego

Schemat ideowy falownika spawalniczego można prześledzić na podstawie kolejności działań podejmowanych przez to urządzenie. Początkowo włączony do urządzenia sieciowego do spawania IIST otrzymuje prąd przemienny o napięciu 220 V, którego rektyfikacja ma miejsce, gdy w obwodzie znajduje się mostek diodowy. Aby wyeliminować niepotrzebne zakłócenia w celu ochrony wysokiej jakości skraplacza, instalowane są specjalne filtry interferencyjne, które są przeszkodą.

Następnie prąd jest wyrównywany w obecności kondensatora i doprowadzany do tranzystora. Prąd przechodzi przez kondensatory, posiadając napięcie wyższe niż na wyjściu mostków diodowych. Transformator obniżający ma uzwojenie, w którym musi występować częstotliwość, z którą przechodzi prąd stały, kilkakrotnie wyższy niż jego pierwotna wartość. W rezultacie na wyjściu wytwarzany jest prąd przemienny o wysokiej częstotliwości.

Następnie prąd przepływa przez obwód transformatora wysokiej częstotliwości o niskiej częstotliwości, który ma uzwojenie wtórne o dużym przekroju. Jednocześnie można stosować różne typy materiałów uzwojenia. Transformator obniża prąd do poziomu napięcia 50-70 V. Jednocześnie zwiększa się natężenie prądu spawania, który przekracza 130 A.

Powrót do spisu treści

Zasada działania diody wyjściowej

Jeżeli zestaw jest rzemieślniczy, to stosuje się transformator z uzwojeniem wtórnym wykonanym z miedzi (grubość 0,3, szerokość 40 mm). Warunki tego podejścia to popychanie prądu o wysokiej częstotliwości do powierzchni przewodów, którego rdzeń nie jest aktywowany, a zatem urządzenie jest ogrzewane. Następnie wynikowy prąd jest prostowany przez diody wyjściowe.

Rysunek 1. Obwód elektryczny, w którym pracuje falownik.

Rysunek 1. Obwód elektryczny, w którym pracuje falownik.

Cechą diody wyjściowej jest jej działanie przy prądzie wysokiej częstotliwości, z którym nie radzą sobie wszystkie typy diod. Dlatego powinieneś zastosować te diody, które są szybkie. Ich czas regeneracji nie przekracza 50 nanosekund.

W tych samych warunkach zwykłej diody nie można użyć ze względu na brak jej działania przy ustawionym wysokim prądzie. Wynik jest związany z wydajnością stałego prądu spawania, którego wytrzymałość jest bardzo wysoka, a napięcie niskie.

Powrót do spisu treści

Uniwersalność koncepcji falownika spawalniczego

Obwód elektryczny wykorzystywany do sterowania falownika pokazano na rys. 1. Producenci zapewniają każdemu modelowi pewne cechy, które pozwalają zwiększyć niezawodność działania urządzenia i zapewniają środki bezpieczeństwa podczas pracy z nim. Obwód elektryczny urządzenia zakłada obecność jednostki kontroli termicznej, która służy do ochrony urządzenia przed silnym nagrzaniem i przegrzaniem. Urządzenie steruje działaniem układu chłodzenia.

Rysunek 2. Obwód elektryczny falownika spawalniczego.

Rysunek 2. Obwód elektryczny falownika spawalniczego.

Obecność różnic w szczegółach niektórych typów falowników spawalniczych nie wpływa na schematy pojęciowe ich pracy, które są zredukowane do zasady opisanej wcześniej. Omawiane urządzenie ma obwód elektryczny z kilkoma ważnymi elementami. Sterownik temperatury pozwala obwodowi sterować działaniem systemu wentylacyjnego, który zapewnia wymuszone chłodzenie całego urządzenia.

Transformator mocy obwodu elektrycznego jest wyposażony w czujnik temperatury, którego typ jest bimetaliczny i ma ustaloną temperaturę zadziałania, jeśli osiągnie 75 ° w obwodzie. Radiator tranzystora mocy jest monitorowany przez zintegrowany czujnik odpowiedzialny za jego temperaturę.

Powrót do spisu treści

Możliwość produkcji falowników w oparciu o koncepcję

Gotowanie cienkiego metalowego falownika

Gotowanie cienkiego metalowego falownika.

Schemat elektryczny falownika, wyprodukowany przez krajowego producenta Resant, pozwala firmie dostarczać na rynek kompaktowe jednostki, które mieszczą się w przypadku niezbyt dużych rozmiarów. Pomimo różnej mocy produkowanej przez urządzenia firmy, charakteryzują się one pewnym obwodem elektrycznym (ryc. 2). Łączy w sobie zasadę działania przecinarek plazmowych i maszyn do spawania łukiem argonowym Resant.

Niemiecka firma FUBAG produkuje sprzęt spawalniczy zagranicznej produkcji. Wyróżnia się szczególną niezawodnością, wielofunkcyjnością, będąc jednocześnie wysoce wyspecjalizowanymi. W przypadku inwerterów spawalniczych produkowanych w Niemczech istnieje wiele dodatkowych funkcji. Należą do nich wymuszone chłodzenie, obsługa małej mocy, sterowanie mikroprocesorowe itp.

Są mistrzowie, dla których montaż spawarki nie zajmuje dużo czasu. Wystarczy mieć podstawową wiedzę z zakresu elektrotechniki. Schematy schematyczne falowników spawalniczych są dostępne, jeśli do samodzielnej produkcji potrzebny jest rysunek lub instrukcja. Ważne jest, aby utworzyć falownik spawania, schematy obwodów elektrycznych, które są zredukowane w celu uzyskania wysokiej stabilności łuku spawalniczego.

Dodaj komentarz