Inverter svejsestrømkilde

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 4. juni 2017; checks kræver 13 redigeringer .

Inverter svejsestrømkilde ( IIST , Inverter svejsemaskine, Welding inverter) er en af ​​de moderne typer svejsebuestrømkilde .

Inverter svejsestrømkilder til alle typer svejsning er arrangeret på samme måde. Forskellen er kun i den genererede strøm-spændingskarakteristik. Derfor er det muligt at fremstille universelle IIST'er egnet til forskellige typer svejsning (MMA, TIG, MIG/MAG).

Historie

Hovedformålet med alle svejsekilder er at sikre stabil afbrænding af svejsebuen og dens nemme antændelse. En af de vigtigste parametre i svejseprocessen er dens modstand mod udsving og interferens. Der er flere typer svejselysbuestrømkilder - transformere , diesel- eller benzingeneratorer , ensrettere og invertere . Inverterkilden til svejsestrøm dukkede op i det 20. århundrede, og i begyndelsen af ​​det 21. århundrede blev den en af ​​de mest populære svejsemaskiner til alle typer buesvejsning.

Sådan virker det

Svejseinverteren er en krafttransformator til at sænke netspændingen til den påkrævede tomgangsspænding for kilden, en blok af elektriske strømkredsløb baseret på MOSFET- eller IGBT-transistorer og en stabiliserende induktor for at reducere den ensrettede strømrippel. Princippet for driften af ​​svejsebuens inverterkilde er som følger: netvekselspændingen tilføres ensretteren, hvorefter effektmodulet omdanner jævnspændingen til en vekselvis med en øget frekvens, som tilføres til en høj -frekvenssvejsetransformator med væsentlig lavere masse end lysnettet, hvis spænding efter ensretning tilføres svejsebuen . DC-buen er mere stabil.

Fordele

Fordelen ved svejsebuens inverterstrømkilde er at reducere størrelsen af ​​strømtransformatoren og forbedre lysbuens dynamiske egenskaber. Brugen af ​​inverterteknologier har ført til en reduktion i dimensioner og vægt af svejsemaskiner, en forbedring af kvaliteten af ​​svejsebuen, en stigning i effektiviteten, minimalt sprøjt under svejsning og gjort det muligt at implementere jævne justeringer af svejseparametre .

Ulemper

Kredsløb

Inverter svejsestrømkilder kan bygges i overensstemmelse med en række forskellige skemaer, men i praksis hersker tre:

  1. Enkeltcyklus fremad pulsomformer med PWM kontrol og energigenvinding. Sådanne invertere er de enkleste, letteste og mest kompakte, men effekttransistorer skifter med strømafbrydelse ved ikke-nul spænding, hvilket fører til betydelige switchtab og et højt niveau af elektromagnetisk interferens. Kredsløbet kan kun implementeres på særligt højhastighedskraftige MOSFET'er eller IGBT-transistorer, derfor blev det først udbredt i begyndelsen af ​​2010'erne. Kredsløbet kræver også kraftige dioder med en ekstremt kort reverseringstid. Kredsløbets ydeevne er i høj grad afhængig af intensiteten af ​​transienter på de parasitære kapacitanser og induktanser af komponenterne, ledningerne og printpladen, hvilket kræver omhyggeligt design og højpræcisionsfremstilling. Kredsløbet bruges i bærbare svejsemaskiner designet til lav effekt (op til 4 kW). På trods af det lille antal komponenter er sådanne invertere ret dyre, hvor 60-70% af omkostningerne er specielle transistorer og dioder. Ordningen er almindelig blandt europæiske og japanske producenter.
  2. Halvbro eller bro push-pull konverter med PWM kontrol. Switchtab og niveauet af elektromagnetisk interferens i dem er mindre på grund af deres spektrale "udtværing" end i den tidligere type, men stadig ret højt. Kredsløbet er mere komplekst og kræver flere komponenter, men effekten udviklet af konverteren er betydeligt højere end i enkeltcykluskredsløb (op til 10 kW). Der kræves også højhastigheds MOSFET'er eller IGBT'er med høj pulseffekttab, dog mindre end i et enkelt-endet kredsløb. Kravene til dioder er også væsentligt lavere end i et single-ended kredsløb. Kredsløbets ydeevne afhænger, men i mindre grad end enkelt-endede kredsløb, af intensiteten af ​​transienter på parasitære kapacitanser og induktanser af komponenter, ledninger og et printkort. Fleksibiliteten, hastigheden og nøjagtigheden af ​​PWM-styring giver dig mulighed for at styre lysbuestrømmen i henhold til komplekse love, hvilket forbedrer kvaliteten af ​​svejsning. Ordningen er populær blandt amerikanske og koreanske producenter.
  3. Halvbro- eller broresonansomformer med frekvens- eller fasestyring. Tilstedeværelsen af ​​et specielt indført resonanskredsløb gør det muligt at danne den optimale koblingsbane for transistorer ved nul spænding eller nul strøm, samt at udjævne indflydelsen af ​​parasitære kapacitanser og induktanser. Der er ingen særlige krav til koblingshastighed og effekt af transistorer, da koblingsprocesser foregår passivt. Dette gør det muligt at bygge sådanne invertere ved hjælp af billige transistorer og dioder. Selv bipolære transistorer er velegnede. Effekten af ​​resonansinvertere kan nå op på snesevis af kilowatt. Imidlertid skal resonanskredsløbet have en betydelig energikapacitet og følgelig store dimensioner. Derfor er sådanne enheder ret store og tunge. I lyset af, at resonansomformere ikke stiller krav til transistorernes egenskaber, kan prisen på sådanne produkter være relativt lav. Af denne grund er de fleste svejseinvertere fremstillet i Rusland og Kina lavet ved hjælp af resonanskredsløb. Resonanstransducere er også tilgængelige til håndværksproduktion. Resonanstransduceren har et relativt snævert område og lav reguleringshastighed, så kun relativt simple lysbuestrømreguleringslove kan implementeres på den.

Noter

Litteratur

Opfindelser:

Links