banner 1

درباره اینورتر جوشکاری

اینورترهای جوشکاری:
منابع قدرت جوشکاری از ژنراتورها تا رکتیفایرها هر کدام دارای مزایا و معایبی هستند که با این وجود همچنان استفاده زیادی در صنعت جوشکاری دارند اما اینک تکنولوژی جدیدی به نام اینورتر عصر جدیدی در منابع انرژی جوشکاری پدید آورده است.
مدتی است که این تکنولوژی نوظهور در کشورهای صنعتی جای خود را باز کرده است و در کشور ما نیز تولید و استفاده از دستگاه‌های اینورتر جوشکاری اخیراً رواج بسیاری یافته است که تولیدکنندگان داخلی توانایی خود را در این زمینه به اثبات رسانده‌اند و به دلیل مزایای فراوان این تکنولوژی می‌توان امیدوار بود که در آینده‌ای نزدیک در بازار رقابتی با سایر تجهیزات متناسب جوشکاری عرصه را به خود اختصاص خواهد داد و توسعه آن به مراتب بهتر از گذشته خواهد بود.
در این منابع تغذیه، برق ورودی AC با فرکانس Hz 60 - 50  ( برق شهر ) که می‌تواند به‌صورت 3 یا تک فاز باشد ابتدا توسط یکسوکننده به جریان DC تبدیل و سپس به واحد اینورتری دستگاه وارد می‌گردد و به جریان متناوب موج مربعی با فرکانس بالا ( KHz 10 - 1 ) تغییر می‌یابد و پس از عبور از مبدل‌های هسته فریتی جریانی تولید می‌گردد که پس از یکسوسازی و عملیات فیلترینگ و تبدیل آن به جریان مستقیم، برای جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
با توجه به وجود تکنولوژی"IGBT "insulated gate bipolar transistor ، افزایش فرکانس تا  10 کیلو هرتز و بالاتر حجم ترانسفورماتورها به‌طور چشمگیری کاهش یافته و باعث کاهش قابل ملاحظه در سایز و وزن دستگاه و در نتیجه آن کاهش میزان الاف و مصرف برق در حدود 20 الی 30 درصد خواهد شد.

ظهور نیمه هادی‌های با قدرت بالا مانند اینورترهای حالت جامد ( IGBT ) دستگاه را قادر به مواجهه با بارهای بالای اضافی می‌سازد. این مدارها همچنین می‌توانند ویژگی‌هایی مانند کنترل قدرت و حفاظت بار را نیز فراهم سازند. این سیستم سوییچینگ در دستگاه‌های اینورتری مبتنی بر میکروکنترلر تنظیم می‌شوند که کنترل بهتر پالس‌ها را امکان‌پذیر می‌کنند.
در مجموع این دستگاه‌ها کارآمدتر از سایر منابع تغذیه جوشکاری بوده و کنترل دقیق‌تری از پارامترهای جوش را می‌توان گرفت که در نهایت قوسی پایدار و آرام خواهیم داشت و به بهترین کیفیت سطح و ویژگی‌های عالی جوش می‌توان رسید.

about inverter

به طور کلی مزایای اینورترهای جوشکاری را می‌توان به شرح ذیل نام برد:
1- قابلیت حمل و نقل و انبارداری ساده و آسان
2- سبک، کم حجم و قدرتمند
3- توانایی دستیابی به بالاترین سطح کیفیت جوش
4- امکان جوشکاری با انواع الکترودهای سلولزی، رتیلی و قلیایی
5- کاهش تأثیرات منفی نوسانات ولتاژهای ورودی و حفاظت در برابر جریان اضافی
6- امکان کنترل سریع مشخصات دینامیکی در شرایط مختلف و پایداری پارامترهای جوشکاری
7- دارا بودن قوسی پایدار، آرام و یکنواخت در جوشکاری
8- راندمان و ضریب قدرت بسیار بالا
9- مصرف انرژی بسیار پایین و صرفه‌جویی محسوس در مصرف برق

نکات مهم در مورد دستگاههای اینورتر تک فاز و سه فاز:

۱- اضافه نمودن کابل جوش : در صورت نیاز به استفاده از کابل بلندتر می بایست نسبت قطر با طول کابل رعایت شود یعنی به ازای اضافه نمودن هر ۱۰ متر قطر کابل دستگاهها یک سایز افزایش می یابد. حد مجاز اضافه نمودن کابل برای دستگاههای اینورتری تکفاز تا ۱۰ متر، سه فاز ۲۵۰ آمپر تا ۲۰ متر و دستگاههای ۴۲۰ آمپر به بالا تا ۵۰ متر می باشد.
۲- اکیدا توصیه می گردد از کانکشن های (نری و مادگی) فابریک دستگاه استفاده گردد.
۳- در هنگام روشن و خاموش کردن دستگاه حتما ولوم جریان بسته باشد.
۴- دستگاه پس از استفاده به مدت ۵ دقیقه روشن بماند و سپس خاموش گردد.(جهت خنک شدن توسط فن)
۵- در مجاورت مبدل های حرارتی قرار نگیرد و همچنین از قرار دادن آنها در معرض مستقیم نور خورشید و باران اجتناب شود.
۶- اکیدا توصیه می گردد که هر چند وقت یکبار داخل دستگاه بوسیله کمپرسور از گرد و خاک و براده تمیز گردد (به نحوی که به اتصالات و قطعات بردهای الکترونیک آسیب نرسد)
۷- به سیکل کاری دستگاه توجه گردد و بیشتر از آن حد از دستگاه کار کشیده نشود.
۸- دستگاههای تک فاز با موتور برق و دستگاههای سه فاز با ژنراتور قابل استفاده می باشند. که جهت کار به شرح زیر عمل میگردد:
الف : برای تک فازها از موتور برق ۸ کیلووات یا ۱۰KVA استفاده میگردد. (برای الکترود قطر ۴)
ب : برای دستگاههای سه فاز ژنراتور به شرح زیر محاسبه میگردد.
ابتدا KVA ژنراتور را در نظر می گیریم.
سپس در نظر می گیریم که چه قطری از الکترود محاسبه میگردد و این قطر از الکترود چه آمپری مصرف میکند.
دقت گردد اگر به جای KVA ژنراتور. KW داده باشند با استفاده از فرمول KVA=KW/0.8 می توان KVA را بدست آورد.
آمپر دستگاه ژنراتور= KW/380
حال با استفاده از فرمول KVA1=(1.73*380*l)/1000 مقدار را حساب می کنیم (دقت کنید در این فرمول l مقدار جریان مورد نظر در قسمت b-2 است.
KVA/KVAlژنراتور = تعداد دستگاههای با این ژنراتور قابل استفاده مس باشد .(لطفا این عدد را گرد کنید)
به طور مثال اگر ژنراتور ۶۰KW داشته باشیم و بخواهیم الکترود قطر ۳٫۲ جوشکاری کنیم داریم کیلووات آمپر KVA=KW/0.8=60/0.8=75 حال چون می خواهیم الکترود ۳٫۲ جوشکاری کنیم بنابراین :
KVAl=(1.73*380*8)/1000=5.25KVA
KVA/KVAl=75/5.25=14.28=14 تعداد دستگاههای قابل استفاده با این ژنراتور

مزایای اینورتر چیست؟

inverter advantage

اینور‌تر در لغت به معنای وارون کننده و تغییر دهنده است. ولی این لفظ در صنعت برق معنایی مصداقی یافته و به کلیه مبدلهایی اطلاق می‌شود که ولتاژ را از یک سطح و فرکانس به سطح دیگری از ولتاژ و فرکانس تبدیل نمایند. اینور‌تر هسته مرکزی و قلب تپنده دستگاه‌های جدید الکتروجوش اصفهان می‌باشد.

اينورتر يك دستگاه الكتريكي است كه مي تواند جريان مستقيم (DC) را به جريان متناوب (AC) تبديل كند. با استفاده از ترانسفورماتورها ، سوئيچ ها و مدارات كنترل ، AC تبديل شده مي تواند هر مقدار ولتاژي و فركانسي داشته باشد. اينورترهاي استاتيك قطعات متحرك ندارند و در رنج وسيعي از كاربردها استفاده مي شوند. از منابع تغذيه سوئيچينگ در كامپيوترها تا كاربردهاي جريان مستقيم ولتاژ بالاي تاسيسات الكتريكي براي انتقال عمده توان. اينورترها معمولا براي تغذيه توان AC از منبع DC استفاده مي شود مثل پنل خورشيدي يا باتري ها. اينورترهاي الكتريكي اسيلاتورهاي الكتريكي توان بالا هستند. علت نامگذاري اين است كه قبلا براي تبديل كردن DC به AC از مبدل هاي AC به DC به صورت معكوس استفاده مي شد. اينورتر عمل مخالف تابع يكسوساز را انجام مي دهد.

مناسب برای جوشكارى انواع فولاد و خصوصاً جوشكارى آلومينيوم:

در گذشته دستگاههاى جوشكارى بر پايه ترانسفورماتور بوده اند .عملكرد ترانسفورمرها درفركانس 50 يا 60 هرتز معمولاً نا كارآمد مى باشد .گرماى زيادى در ترانسفورمر توليد شده وترانسفورمرنيز بايد نسبتاً بزرگ و سنگين باشد .بخش مهمى از انرژى ، صرف گرم كردن ترانسفورمر و فضاى اطراف آن مىشود .ترانسفورمر قدرت اصلى كه با توان 20000 هرتز كار مى كند،به مراتب بهينه تر وكارآمدتر از انواع 50 هرتزى آن است كه اين به معناى كوچك شدن قابل توجه ترانسفورمر مى باشد . بعنوان مثال در مقايسه بادستگاههاى ركتيفاير ترانسفورمرى باحدود 100 تا 200 كيلوگرم وزن ، دستگاههاى مشابه اينورترى حدود 8تا 40 كيلوگرم وزن دارند. بنابراين ازمزاياى سبك و قابل حمل بودن دستگاههاى اينورترى لذت خواهيد برد .

ديگر برترى دستگاههای اينورترى ، بهره ورى اقتصادى آنها مى باشد . بعنوان مثال، مقدار جريان اوليه در يك دستگاه اينورترسه فاز با جريان خروجى 200 آمپر، 12 آمپر مى باشد. اما اين جريان در مدل هاى ترانسفورمر معمولى حدود 18 آمپر در جريانهاى مشابه است . اگر چه گاهى اوقات در زمينه صرفه جويى در تبديل سيستم هاى ترانسفورمر به اينورتر اغراق مى شود.اما ميتوان گفت شما بطور ساليانه حداقل % 15 و بسته به ساير شرايط تا % 30 در زمينه نيروى مصرفى ، كاهش هزينه خواهيد بسيار يكنواخت و عارى از هرگونه نوسانات DC ورودى به دستگاه ، در سيستم اينورترى به يك AC داشت .

شكل موج خروجی :

كليد در اينورتر ساده ي توضيح داده شده در بالا يك شكل موج ولتاژ مربعي توليد مي كند. در عوض موج سينوسي كه شكل موج متداول منبع تغذيه AC است. با استفاده از تحليل فوريه ، شكل موج متناوب متشكل از مجموعي از بي نهايت سري از موج هاي سينوسي است. موج سينوسي كه همان فركانس را دارد به عنوان شكل موج اصلي ، مولفه ي اصلي ناميده مي شود. شكل موج هاي سينوسي ديگر ، هارمونيك ناميده مي شوند ، كه شامل يك سري با مضارب صحيح فركانس اصلي هستند. كيفيت شكل موج خروجي اينورتر مي تواند براي محاسبه اعوجاج هارمونيكي كل (THD) با استفاده از اطلاعات آناليز فوريه بيان شود. اعوجاج هارمونيكي كل جذر مجموع مربعات ولتاژ هارمونيك ها تقسيم بر ولتاژ اصلي است.
كيفيت شكل موج خروجي كه از يك اينورتر مد نظر است به مشخصات مصرف كننده وابسته است. بعضي مصرف كننده ها براي كاركرد صحيح به منبع ولتاژ تقريبا سينوسي كامل نياز دارند. مصرف كننده هاي ديگر ممكن است با ولتاژ مربعي خيلي خوب كار كنند.