इन्वर्टर वेल्डिंग मशीनें

इनवर्टर के सिद्धांत पर काम करने वाली वेल्डिंग मशीनों के नए डिजाइनों में पिछले एक दशक में भारी रुचि और लोकप्रियता का चरम निम्नलिखित मुख्य कारणों से है:

• सीवन की गुणवत्ता में वृद्धि;

• हॉट स्टार्ट, इलेक्ट्रोड के एंटी-स्टिकिंग और आर्क बर्निंग के कार्यों के एक जटिल को शामिल करने के कारण नौसिखिए वेल्डर के लिए भी संचालन की उपलब्धता;

• वेल्डिंग उपकरण के डिजाइन को कम करना, इसकी गतिशीलता सुनिश्चित करना;

• ट्रांसफार्मर की तुलना में महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत।

माइक्रोप्रोसेसर प्रौद्योगिकी में नवीनतम प्रगति की शुरुआत के कारण इलेक्ट्रोड पर वेल्डिंग आर्क बनाने की तकनीक के दृष्टिकोण में बदलाव के कारण ये फायदे संभव हो गए।

वेल्डिंग इनवर्टर कैसे होते हैं

वे 220 वी 50 हर्ट्ज बिजली से संचालित होते हैं, जो एक नियमित विद्युत आउटलेट से आता है। (तीन-चरण नेटवर्क में काम करने वाले उपकरण समान एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं।) केवल एक सीमा जिस पर आपको ध्यान देना चाहिए वह उपकरण की बिजली की खपत है।यह मुख्य सुरक्षात्मक उपकरणों की रेटिंग और वायरिंग के प्रवाहकीय गुणों से अधिक नहीं होना चाहिए।

इन्वर्टर से वेल्डिंग आर्क बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले पांच तकनीकी चक्रों का क्रम फोटो में दिखाया गया है।

इनमें निम्न द्वारा निष्पादित प्रक्रियाएं शामिल हैं:

• सही करनेवाला;

• कंडेनसर लाइन फ़िल्टर;

• उच्च आवृत्ति कनवर्टर;

• उच्च-आवृत्ति वोल्टेज स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर;

• उच्च आवृत्ति सुधारक;

• नियंत्रण परियोजना।

ये सभी डिवाइस बॉक्स के अंदर बोर्ड पर स्थित हैं। कवर हटाने के बाद वे कुछ इस तरह दिखते हैं जैसे तस्वीर में दिखाया गया है।

मेन्स वोल्टेज रेक्टिफायर

यह शरीर पर स्थित एक मैनुअल स्विच के माध्यम से एक स्थिर विद्युत नेटवर्क के वैकल्पिक वोल्टेज के साथ आपूर्ति की जाती है। इसे डायोड ब्रिज द्वारा स्पंदित मान में परिवर्तित किया जाता है। वेल्डिंग चाप की सारी ऊर्जा इस ब्लॉक के अर्धचालक तत्वों से होकर गुजरती है। इसलिए, उन्हें वोल्टेज और करंट के आवश्यक मार्जिन के साथ चुना जाता है।

गर्मी लंपटता में सुधार करने के लिए, डायोड असेंबली, जिसे ऑपरेशन के दौरान गंभीर हीटिंग के अधीन किया जाता है, को कूलिंग रेडिएटर्स पर लगाया जाता है, जो पंखे से आपूर्ति की गई हवा द्वारा अतिरिक्त रूप से उड़ाए जाते हैं।

डायोड ब्रिज हीटिंग को थर्मल फ्यूज मोड पर सेट तापमान सेंसर द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यह, एक सुरक्षा तत्व के रूप में, जब डायोड को +90 ОC तक गर्म किया जाता है, तो पावर सर्किट खुल जाता है।

कंडेनसर लाइन फिल्टर

रेक्टीफायर के आउटपुट संपर्क के समानांतर में, जो एक तरंग वोल्टेज बनाता है, दो शक्तिशाली इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर एक साथ काम करने के लिए जुड़े होते हैं। वे लहर के उतार-चढ़ाव को सुचारू करते हैं और हमेशा वोल्टेज मार्जिन के साथ चुने जाते हैं।दरअसल, सामान्य फिल्टर मोड में भी यह 1.41 गुना बढ़ जाता है और 220 x 1.41 = 310 वोल्ट तक पहुंच जाता है।

इस कारण से, कैपेसिटर को कम से कम 400 V के ऑपरेटिंग वोल्टेज के लिए चुना जाता है। उनकी क्षमता की गणना प्रत्येक संरचना के लिए अधिकतम वेल्डिंग करंट की शक्ति के अनुसार की जाती है। यह आमतौर पर एक कैपेसिटर के लिए 470 माइक्रोफ़ारड या अधिक से लेकर होता है।

हस्तक्षेप फ़िल्टर

एक कामकाजी वेल्डिंग इन्वर्टर विद्युत चुम्बकीय शोर पैदा करने के लिए पर्याप्त विद्युत शक्ति को परिवर्तित करता है। इस तरह, यह नेटवर्क से जुड़े बाकी बिजली के उपकरणों में हस्तक्षेप करता है। रेक्टीफायर इनपुट पर उन्हें हटाने के लिए, सेट करें आगमनात्मक-कैपेसिटिव फिल्टर.

इसका उद्देश्य काम करने वाले सर्किट से अन्य विद्युत उपभोक्ताओं के बिजली नेटवर्क में आने वाली उच्च-आवृत्ति की गड़बड़ी को सुचारू करना है।

पलटनेवाला

प्रत्यक्ष वोल्टेज को उच्च आवृत्ति में परिवर्तित करना विभिन्न सिद्धांतों के अनुसार किया जा सकता है।

वेल्डिंग इनवर्टर में, "तिरछे पुल" सिद्धांत पर काम करने वाले दो प्रकार के सर्किट सबसे अधिक पाए जाते हैं:

• आधा-पुल आधा-पुल पल्स कनवर्टर;

• फुल-ब्रिज पल्स कन्वर्टर।

आंकड़ा पहले सर्किट के कार्यान्वयन को दर्शाता है।

यहां दो शक्तिशाली ट्रांजिस्टर स्विच का उपयोग किया जाता है। उन्हें श्रृंखला अर्धचालक उपकरणों पर इकट्ठा किया जा सकता है एमओएसएफईटी या आईजीबीटी.

कास्केड एमओएसएफईटी कम वोल्टेज इनवर्टर में अच्छी तरह से काम करता है और वेल्डिंग लोड को भी अच्छी तरह से संभालता है। उच्च क्षमता वाले फास्ट चार्ज / डिस्चार्ज के लिए, उन्हें एक ट्रांजिस्टर के साथ फास्ट चार्ज कैपेसिटर के लिए एंटी-फेज सिग्नल कंट्रोल के साथ एक पुश ड्राइवर की जरूरत होती है और दूसरे के साथ डिस्चार्ज करने के लिए शॉर्ट टू ग्राउंड।

वेल्डिंग इनवर्टर में द्विध्रुवी IGBT लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं।वे उच्च वोल्टेज के साथ बड़ी शक्तियों को आसानी से संचारित कर सकते हैं, लेकिन अधिक जटिल नियंत्रण एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है।

मध्य मूल्य श्रेणी के वेल्डिंग इनवर्टर के निर्माण में एक आधा-पुल पल्स कनवर्टर की योजना पाई जाती है। इसकी अच्छी दक्षता है, यह विश्वसनीय है, यह एक ट्रांसफॉर्मर बनाता है आयताकार दालें कई दसियों kHz की उच्च आवृत्ति के साथ।

फुल ब्रिज पल्स कन्वर्टर अधिक जटिल है, इसमें दो अतिरिक्त ट्रांजिस्टर शामिल हैं।

यह दो संयुक्त तिरछे पुलों के मोड में जोड़े में काम करने वाले ट्रांजिस्टर स्विच के साथ उच्च-आवृत्ति वाले ट्रांसफार्मर की सभी संभावनाओं का पूरा लाभ उठाता है।

इस सर्किट का उपयोग सबसे शक्तिशाली और महंगे वेल्डिंग इनवर्टर में किया जाता है।

गर्मी को दूर करने के लिए सभी प्रमुख ट्रांजिस्टर शक्तिशाली हीटसिंक पर स्थापित होते हैं। इसके अलावा, वे आरसी फिल्टर को नम करके संभावित वोल्टेज स्पाइक्स से और सुरक्षित हैं।

उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर

यह एक विशेष ट्रांसफार्मर संरचना है, आमतौर पर एक फेराइट चुंबकीय सर्किट की, जो लगभग 60 - 70 वोल्ट के स्थिर चाप प्रज्वलन के लिए न्यूनतम नुकसान के साथ इन्वर्टर के बाद उच्च-आवृत्ति वोल्टेज को कम करता है।

इसकी द्वितीयक वाइंडिंग में कई सौ एम्पीयर तक की बड़ी वेल्डिंग धाराएँ प्रवाहित होती हैं। इस प्रकार, वॉल्यूम परिवर्तित करते समय। / एच ऊर्जा वर्तमान के अपेक्षाकृत कम मूल्य और द्वितीयक वाइंडिंग में उच्च वोल्टेज के साथ, वेल्डिंग धाराएं पहले से ही कम वोल्टेज के साथ बनती हैं।

उच्च आवृत्ति के उपयोग और फेराइट चुंबकीय सर्किट में संक्रमण के कारण, ट्रांसफार्मर का वजन और आयाम स्वयं काफी कम हो जाता है, लोहे के चुंबकत्व के उत्क्रमण के कारण बिजली की हानि कम हो जाती है और दक्षता बढ़ जाती है।

उदाहरण के लिए, लोहे के चुंबकीय कोर के साथ एक पुराने डिजाइन का एक वेल्डिंग ट्रांसफार्मर, जो 160 एम्पीयर का वेल्डिंग करंट प्रदान करता है, का वजन लगभग 18 किलोग्राम होता है, और एक उच्च-आवृत्ति वाले (समान विद्युत विशेषताओं के साथ) 0.3 किलोग्राम से थोड़ा कम होता है।

डिवाइस के वजन में फायदे और तदनुसार, काम करने की स्थिति में स्पष्ट हैं।

पावर आउटपुट रेक्टिफायर

यह विशेष हाई-स्पीड, बहुत हाई-स्पीड डायोड से इकट्ठे हुए पुल पर आधारित है, जो हाई-फ़्रीक्वेंसी करंट का जवाब देने में सक्षम है - लगभग 50 नैनोसेकंड के रिकवरी टाइम के साथ खुलता और बंद होता है।

पारंपरिक डायोड इस कार्य का सामना नहीं कर सकते। उनके क्षणिक की अवधि वर्तमान के साइनसोइडल हार्मोनिक की लगभग आधी अवधि या लगभग 0.01 सेकंड से मेल खाती है। इस वजह से ये जल्दी गर्म होकर जल जाते हैं।

पावर डायोड ब्रिज, हाई-वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर के ट्रांजिस्टर की तरह, हीट सिंक पर रखा जाता है और वोल्टेज स्पाइक्स के खिलाफ डंपिंग आरसी सर्किट द्वारा संरक्षित किया जाता है।

रेक्टीफायर के आउटपुट टर्मिनलों को इलेक्ट्रोड सर्किट में वेल्डिंग केबल्स के सुरक्षित कनेक्शन के लिए मोटी तांबा लग्स के साथ बनाया जाता है।

नियंत्रण योजना के लक्षण

वेल्डिंग इन्वर्टर के सभी संचालन विभिन्न सेंसर का उपयोग करके फीडबैक के माध्यम से प्रोसेसर द्वारा नियंत्रित और नियंत्रित होते हैं।यह सभी प्रकार की धातुओं को जोड़ने के लिए लगभग आदर्श वेल्डिंग करंट पैरामीटर प्रदान करता है।

सटीक रूप से लगाए गए भार के लिए धन्यवाद, वेल्डिंग के दौरान ऊर्जा की हानि काफी कम हो जाती है।

नियंत्रण सर्किट को संचालित करने के लिए, बिजली की आपूर्ति से एक स्थिर स्थिर वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है, जो आंतरिक रूप से 220 वी इनपुट सर्किट से जुड़ा होता है।इस तनाव का उद्देश्य है:

• रेडिएटर्स और बोर्डों के लिए कूलिंग फैन;

• सॉफ्ट स्टार्ट रिले;

• एलईडी संकेतक;

• माइक्रोप्रोसेसर और परिचालन एम्पलीफायर को बिजली की आपूर्ति।

सॉफ्ट स्टार्ट इन्वर्टर के लिए रिले नाम से स्पष्ट है। यह निम्नलिखित सिद्धांत पर काम करता है: इन्वर्टर चालू करने के क्षण में, नेटवर्क फिल्टर के इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर बहुत तेजी से चार्ज होने लगते हैं। उनका चार्जिंग करंट बहुत अधिक होता है और रेक्टिफायर डायोड को नुकसान पहुंचा सकता है।

इसे रोकने के लिए, चार्ज को एक शक्तिशाली अवरोधक द्वारा सीमित किया जाता है, जो इसके सक्रिय प्रतिरोध के साथ प्रारंभिक दबाव को कम करता है। जब कैपेसिटर को चार्ज किया जाता है और इन्वर्टर डिज़ाइन मोड में काम करना शुरू कर देता है, तो सॉफ्ट स्टार्ट रिले सक्रिय हो जाता है और इसके सामान्य रूप से खुले संपर्कों के माध्यम से इस अवरोधक को नियंत्रित करता है, जिससे इसे स्थिरीकरण सर्किट से हटा दिया जाता है।

लगभग सभी इन्वर्टर लॉजिक माइक्रोप्रोसेसर कंट्रोलर के अंदर संलग्न होते हैं। यह कनवर्टर के शक्तिशाली ट्रांजिस्टर के संचालन को नियंत्रित करता है।

गेट और एमिटर पावर ट्रांजिस्टर का ओवरवॉल्टेज संरक्षण जेनर डायोड के उपयोग पर आधारित है।

एक संवेदक उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर के वाइंडिंग सर्किट से जुड़ा होता है - एक वर्तमान ट्रांसफार्मर, जो इसके द्वितीयक सर्किट के साथ तर्क प्रसंस्करण के लिए परिमाण और कोण में आनुपातिक संकेत भेजता है। इस तरह, इन्वर्टर के स्टार्ट-अप और संचालन के दौरान उन्हें प्रभावित करने के लिए वेल्डिंग धाराओं की ताकत को नियंत्रित किया जाता है।

उपकरण के मुख्य सुधारक के इनपुट पर इनपुट वोल्टेज की परिमाण को नियंत्रित करने के लिए, एक परिचालन एम्पलीफायर माइक्रोक्रिकिट जुड़ा हुआ है।यह वोल्टेज और वर्तमान सुरक्षा से संकेतों का लगातार विश्लेषण करता है, आपातकालीन स्थिति के क्षण का निर्धारण करता है जब ऑपरेटिंग जनरेटर को ब्लॉक करना और बिजली की आपूर्ति से इन्वर्टर को डिस्कनेक्ट करना आवश्यक होता है।

आपूर्ति वोल्टेज के अधिकतम विचलन एक तुलनित्र द्वारा नियंत्रित होते हैं। महत्वपूर्ण ऊर्जा मूल्यों तक पहुँचने पर इसे ट्रिगर किया जाता है। जनरेटर और इन्वर्टर को बंद करने के लिए इसका संकेत क्रमिक रूप से तर्क तत्वों द्वारा संसाधित किया जाता है।

वेल्डिंग चाप के वर्तमान के मैनुअल समायोजन के लिए, एक समायोजन पोटेंशियोमीटर का उपयोग किया जाता है, जिसके नॉब को डिवाइस के शरीर में लाया जाता है। इसके प्रतिरोध को बदलने से नियंत्रण विधियों में से एक का उपयोग किया जा सकता है, जो प्रभावित करता है:

• इन्वर्टर के / एच वोल्टेज में आयाम;

• उच्च आवृत्ति दालों की आवृत्ति;

• नाड़ी अवधि।

वेल्डिंग इनवर्टर की विफलताओं के संचालन और कारणों के बुनियादी नियम

जटिल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का सम्मान हमेशा इसके दीर्घकालिक और विश्वसनीय संचालन की कुंजी है। लेकिन, दुर्भाग्य से, सभी उपयोगकर्ता इस प्रावधान को व्यवहार में लागू नहीं करते हैं।

वेल्डिंग इनवर्टर उत्पादन कार्यशालाओं में, निर्माण स्थलों पर काम करते हैं या घरेलू कारीगरों द्वारा निजी गैरेज या गर्मियों के कॉटेज में उपयोग किए जाते हैं।

उत्पादन वातावरण में, इनवर्टर अक्सर बॉक्स के अंदर जमा होने वाली धूल से पीड़ित होते हैं। इसके स्रोत कोई भी उपकरण या धातु की मशीन, प्रसंस्करण धातु, कंक्रीट, ग्रेनाइट, ईंट हो सकते हैं। यह विशेष रूप से आम है जब ग्राइंडर, ईंट बनाने वाले, छेदक के साथ काम कर रहे हों...

वेल्डिंग के दौरान हुई विफलता का अगला कारण एक अनुभवहीन वेल्डर द्वारा इलेक्ट्रॉनिक सर्किट पर गैर-मानक भार का निर्माण है।उदाहरण के लिए, यदि आप कम-शक्ति वाले वेल्डिंग इन्वर्टर के साथ एक टैंक टॉवर या रेलवे रेल के ललाट कवच को काटने की कोशिश करते हैं, तो इस तरह के काम का परिणाम स्पष्ट रूप से अनुमानित है: IGBT या MOSFET इलेक्ट्रॉनिक घटकों का जलना।

नियंत्रण सर्किट के अंदर, एक थर्मल रिले काम करता है, जो धीरे-धीरे बढ़ते थर्मल लोड से बचाता है, लेकिन वेल्डिंग धाराओं में इस तरह के तेज उछाल पर प्रतिक्रिया करने का समय नहीं होगा।

प्रत्येक वेल्डिंग इन्वर्टर को «पीवी» पैरामीटर की विशेषता है - स्टॉप पॉज़ की अवधि की तुलना में स्विच करने की अवधि, जो तकनीकी पासपोर्ट में इंगित की गई है। संयंत्र की इन सिफारिशों का पालन करने में विफलता अपरिहार्य दुर्घटनाओं की ओर ले जाती है।

डिवाइस के लापरवाह उपचार को इसके खराब परिवहन या परिवहन में व्यक्त किया जा सकता है, जब शरीर बाहरी यांत्रिक झटके या चलती कार के फ्रेम के कंपन के संपर्क में होता है।

कर्मचारियों के बीच, खराबी के स्पष्ट संकेतों के साथ इनवर्टर के संचालन के मामले हैं जिन्हें तत्काल हटाने की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, आवास के सॉकेट्स में वेल्डिंग केबलों को ठीक करने वाले संपर्कों को ढीला करना। और महंगे उपकरण अकुशल और खराब प्रशिक्षित कर्मियों को सौंपने से भी आमतौर पर दुर्घटनाएं होती हैं।

घर पर, आपूर्ति वोल्टेज में गिरावट अक्सर होती है, विशेष रूप से गैरेज सहकारी समितियों में, और वेल्डर इस पर ध्यान नहीं देता है और अपने काम को तेजी से करने की कोशिश करता है, इन्वर्टर से वह सब कुछ "निचोड़" रहा है जो वह सक्षम और अक्षम है ...

खराब गर्म गैरेज में महंगे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के शीतकालीन भंडारण या शेड में भी बोर्डों पर हवा से कंडेनसेट का जमाव, संपर्कों का ऑक्सीकरण, पटरियों को नुकसान और अन्य आंतरिक क्षति होती है।इसी तरह, ये उपकरण -15 डिग्री से कम तापमान या वायुमंडलीय वर्षा में संचालन से पीड़ित हैं।

वेल्डिंग कार्य के लिए इन्वर्टर को पड़ोसी को स्थानांतरित करना हमेशा अनुकूल परिणाम के साथ समाप्त नहीं होता है।

हालांकि, कार्यशालाओं के सामान्य आंकड़े बताते हैं कि निजी मालिकों के लिए, वेल्डिंग उपकरण लंबे समय तक और बेहतर काम करता है।

डिजाइन की खामियां

पुराने संस्करणों से वेल्डिंग इनवर्टर विश्वसनीयता में कम हैं वेल्डिंग ट्रांसफार्मर... और उनके आधुनिक डिजाइन, विशेष रूप से आईजीबीटी मॉड्यूल के पहले से ही तुलनीय पैरामीटर हैं।

वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान आवास के अंदर बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न होती है। मध्य-श्रेणी के मॉडल में भी सर्किट बोर्ड और इलेक्ट्रॉनिक तत्वों को हटाने और ठंडा करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रणाली बहुत कुशल नहीं है। इसलिए, ऑपरेशन के दौरान, आंतरिक भागों और उपकरणों के तापमान को कम करने के लिए रुकावटों का निरीक्षण करना आवश्यक है।

सभी इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों की तरह, इन्वर्टर डिवाइस उच्च आर्द्रता और संक्षेपण के साथ अपनी कार्यक्षमता खो देते हैं।

डिज़ाइन में शोर-हटाने वाले फ़िल्टर शामिल करने के बावजूद, काफी महत्वपूर्ण उच्च आवृत्ति हस्तक्षेप पावर सर्किट में प्रवेश करता है। इस समस्या को खत्म करने वाले तकनीकी समाधान डिवाइस को काफी जटिल करते हैं, जिससे सभी उपकरणों की कीमत में तेज वृद्धि होती है।