Top 3 Rectified DC Welding Power Kilder
Denne artikel kaster lys over de tre øverste rettede DC-svejsekilder.
Kilde # 1. SCR svejsning strømkilde:
En svejsestrømkilde kan konstrueres, der får sin styring ud fra muligheden for et portsignal til at tænde SCR på det ønskede tidspunkt. Skematisk af en type 3-faset SCR er vist i figur 4.35.
Denne svejsestrømkilde består af en trin nedtransformator Tr, en siliciumstyret ensretter SCR, en ventilator F og et koblingsudstyr, der alle er indbygget i et fælles hus. Likriktaren konverterer en trefasestrøm til DC til lysbuesvejsning. Transformatoren kan have den høje reaktans type for at opnå hængende volt-ampere karakteristika.
Svejsestrømmen opnået fra de fleste af sådanne enheder kan indstilles over to områder. En ændring over fra område til område opnås ved at forbinde transformatorens primære og sekundære viklinger til en stjerne eller et delta ved hjælp af forbindelser på tapeskiftbordet T B.
Inden for hvert område kan svejsestrømmen styres kontinuerligt ved at variere afstanden mellem de primære og sekundære spoler og således ændre transformatorens lækagereaktans. Følgelig er viklingene af bevægeligt design og kan forskydes op eller ned ved drejning af et håndhjul.
For at justere mængden af strøm i belastningen, gennem SCR, er det nødvendigt at præcis tid, hvor ledningen i en given halvcyklus skal igangsætte. Hvis der kræves høj effekt, skal ledningen starte tidligt i halvcyklen. Hvis der kræves lav effekt, ledes forsinkelsen til sent i en halvcyklus som vist i figur 4.36, hvor strømmen tilført til belastningen i impulser er proportional med de skraverede områder under bølgeformskuverterne. Denne h kendt som fase kontrol.
Det fremgår af figur 4.36, at der kan være betydelige intervaller, når der ikke leveres strøm til lasten. Dette kan føre til lysbueafbrydelse. Dette nødvendiggør bølgefiltrering, hvilket gøres ved at tilvejebringe krævet induktans i svejsekredsløbet.
Volt-ampere karakteristisk for SCR-strømkilde kan formes og skræddersyes til en bestemt svejseproces og dens anvendelse. Faktisk kan disse strømkilder give enhver ønsket volt-ampere karakteristik fra konstant spænding til konstant strøm type.
Selvom dioder normalt er monteret på aluminiumpladen, slukkes varmepumpen for at holde temperaturen inden for den tilladte grænse, men til generel afkøling af transformeren og ensretterenheden kan der tilføres en ventilator, som er monteret inde i huset.
Transformeren primær er forbundet til en AC 3-fasetilførsel via en magnetisk starter, MS. Startspolen er tilsluttet elnettet via en 'ingen overbelastning' kontakt NEJ, som lukker kun, når ventilatoren er tændt. Da ventilatoren startes ved at kaste omskifteren FS i "on" -positionen, strømmer en luftstrøm på pumpehjulets pumpehjul, relæets NO-kontakter aktiverer startspolen og NO-kontakterne i den magnetiske startforbindelse transformeren primær til linjen. Hvis der opstår fejl i ventilatoren, afbrydes ensretteren automatisk fra linjen.
Højfrekvensen undertrykkes af kondensatorbanken, CF.
SCR-cellerne, i ensretterenheden, er arrangeret i et 3-faset brokredsløb, som holder ripples i ensretterstrømmen til et minimum.
Solid State Inverter:
DC-ensretterstrømkilderne er generelt ret tunge, og hovedårsagen til den er transformatorens og filterinduktørens vægt. Tidligere forsøg på at reducere vægten og massen ved at ændre kobberviklingen til aluminiumviklinger var ikke særlig vellykket. Men for at nå målet har brugen af inverterteknologi vist sig at være meget nyttig.
Den konventionelle transformer arbejder ved den indkommende hovedfrekvens på 50 Hz. Da transformerstørrelsen er omvendt proportional med forsyningsfrekvensen, er reduktion på op til 75% i strømkildestørrelse og vægt mulig ved anvendelse af inverterkredsløbet vist i figur 4.36 A.
I denne type af en strømkilde er primær ac forsyningen først rettet, og den resulterende høje DC spænding konverteres elektronisk af omformeren til højfrekvens-ac før den tilføres til hovedsvejsetransformatoren. Da driftsfrekvensen er mellem 5000 og 50.000 Hz, er transformatoren lille. Meget kompakte og bærbare strømforsyninger kan fremstilles ved hjælp af denne fremgangsmåde.
Et typisk ensretter / inverter-kredsløb er vist i figur 4.36 B. I dette kredsløb styres udgangseffekten ved anvendelse af princippet om tidsforholdskontrol (TRC). De solid state-enheder (halvledere) i en inverter fungere som omskiftere, dvs. de er enten 'on' og ledning eller slukning og blokering.
Denne funktion ved at tænde 'on' og 'off' kaldes undertiden 'switch mode operation'. TRC er reguleringen af 'på' og 'slukketider for kontakterne for at styre udgangen. Når kontakten er tændt, svarer udgangsspændingen (V 2 ) til indgangsspændingen (V 1 ). Når kontakten er 'slukket udgangsspænding, V 2 = 0.
Den gennemsnitlige værdi af udgangsspænding, V 2 er givet ved:
TRC repræsenteret ved ligning (4.3) antyder to metoder til at styre udgangen af en inverter-svejsestrømkilde, f.eks. Pulsbreddemodulation, dvs. ved at ændre t på og frekvensmodulation, dvs. ved at ændre fc . TRC-kontrollerne gør det muligt for operatøren at vælge enten konstantstrøm eller konstant spændingsudgang, og med passende muligheder kan disse strømkilder give pulserende strømudgange.
Omformerens type kredsløb blev oprindeligt brugt til SMAW-strømkilder, men den bruges nu til GTAW- og GMAW-enheder.
Kilde # 2. Pulsed Arc Welding Power Kilder:
Pulserende strømmer finder øget anvendelse i gas wolframbuesvejsning og gasbuesvejsningsprocesser. Mens det i GTAW tjener formålet med at styre svejsepolens størrelse og afkølingshastighed af svejsemetallet uden nogen buehåndtering, i GMAW tilvejebringer det spray og kontrolleret tilstand af metaloverførsel ved lavere svejsestrøm for en bestemt type og diameter af elektroden, som anvendes.
En typisk pulseret lysbuesvejsningskilde består normalt af en 3- faset svejsetransformator cum ensretter enhed parallelt med en enkeltfase halvbølge ensretter. Trefaseenheden giver baggrundsstrøm og enfaseenheden leverer spidsstrømmen. Både transformeren og ensretterenhederne er monteret i et enkelt hus med passende kontroller til individuelle justeringer af baggrunds- og topstrømme.
Elektrodeformat og strømningshastighed regnes med topstrømindstillingen. Spidsstrømmen er indstillet lige over den værdi, der giver sprøjtemetode for metaloverførsel til den pågældende elektrodediameter og tilførselshastighed.
Sprøjteoverførslen sker under spidsstrømens varighed, medens den kugleformede overførsel ikke finder sted på grund af manglende tid på baggrundsstrømniveauet. Således tilvejebringer det deponeringshastigheden mellem dem til kontinuerlig sprøjteoverførsel og kugleformet overførsel.
Kilde # 3. Transistoriserede svejsekraftkilder:
Som en ensrettercelle er en transistor en anden solid state-enhed, der anvendes i svejsekraftkilder. I øjeblikket anvendes transistorer kun til sådanne strømkilder, der kræver nøjagtig kontrol af et antal variabler.
En transistor er forskellig fra en SCR i den ledning gennem den er proportional med det påførte styresignal. Således, når et lille signal påføres, er der en lille ledning, og for et stort signal er der en stor ledning. Desuden kan en transistor slukkes gennem et signal, som er i modsætning til en SCR, hvor potentialet af anoden skal falde til et niveau, der er lavere end katodens, eller strømstrømmen skal stoppe for at SCR'en stopper med at fungere.
Transistorer anvendes i svejsekraftkilder på et niveau mellem 'off' og 'full on', hvor de fungerer som elektronisk styret serieresistens. Transistorer kan kun fungere tilfredsstillende ved lav driftstemperatur, hvilket kan kræve kølevandforsyning for at holde dem inden for det ønskede temperaturområde.
Transistoriserede svejsekilder er udviklet til præcis styring af svejseparametre. Transistorernes hastighed og reaktion er meget høj, derfor er sådanne strømkilder bedst egnet til GTAW- og GMAW-processer.
Den seneste strømforsyningskilde er kun resultatet af udviklingen i transistoriserede svejsekilder. En sådan strømkilde kan indstilles til at give enhver ønsket volt-ampere karakteristik mellem konstant strøm til konstant spændingstype.
Det er også muligt at programmere styresystemet for at give den forudbestemte variabel strøm og spænding under den aktuelle svejseproces. Denne funktion gør det særligt attraktivt for rørsvejsning, hvor opvarmning kræver højere svejsningshastighed, når arbejdet skrider frem. Normalt er sådanne systemer af pulsstrøm type for at opnå maksimal kontrol over metoden til metaloverførsel og dermed svejsens kvalitet.
