اینورتر جوشکاری چگونه کار می کند؟

انواع دستگاه های جوشکاری

دستگاه های جوشکاری به طور کلی به دو دسته بندی بر اساس جریان و ولتاژ تقسیم می شوند.
دسته اول جریان ثابت یا CC و دسته دوم ولتاژ ثابت یا CV نام دارد. هر کدام از این دسته بندی ها می تواند متناوب AC یا مستقیم DC باشد.

ترانسفورماتور

اولین دستگاه جوشی که به معرفی آن می پردازیم، ترانسفورماتور جوشکاری است. این نوع دستگاه های جوش از ساده ترین و ابتدائی ترین انواع دستگاه های جوشکاری هستند. ترانسفورماتور جوشکاری به وسیله جریان متناوب AC با شدت کم اما ولتاژ بالا، به جریان الکتریکی با شدت بالا اما ولتاژ کم تبدیل می شود.

دستگاه ترانسفورماتور جوشکاری مستقیما به برق شهری متصل و توسط ۲ ترمینال خروجی (کابل اتصال و کابل انبر جوش) امکان جوشکاری را مهیا می سازد .

هر چند که بدلیل برخورداری از وزن بالا، تکنولوژی قدیمی و مصرف برق زیاد استفاده از این گونه ترانس های جوشکاری در حال کاهش است

اما بعضی از ترانسفورماتورها مانند اینورتر جوشکاری از تکنولوژی IGBT استفاده می کنند و بعضا با کنترلرهای CNC تلفیق شده اند که همین موضوع امکان استفاده از آن ها را برای کاربران این نوع ابزار به وجود آورده است.

رکتیفایر

به دستگاه های جوشکاری که جریان متناوب AC با قدرت ۲۲۰ یا ۳۸۰ ولتی را به جریان مستقیم DC خروجی تبدیل می کنند، رکتیفایر جوشکاری می گویند .

به بیان دیگر رکتیفایر جوشکاری، نوعی ترانسفورماتور است، با این تفاوت که یک سیستم جهت دهی (یک سو کنندگی) جریان برق به آن اضافه می شود.

با دستگاه رکتیفایر جوشکاری می توان انواع الکترودهای جوشکاری را ذوب کرد.

همچنین کیفیت بالای جوشکاری با رکتیفایر جزو مزیت های اصلی این ابزار محسوب می شود.دو نوع رکتیفایر در بازار موجود است: نیم موج و موج کامل.

یک رگلاتور نیم موج اجازه می ‌دهد تا برق تنها از یک قطب مثبت یا منفی عبور کند در حالی که در موج کامل برق از هر دو قطب منفی و مثبت عبور می کند.

قلب مدار رکتیفایر را دیود تشکیل می ‌دهد چرا که آن ها فقط در یک جهت، جریان می ‌گیرند. در رکتیفایر نیم موج ممکن است یک یا دو دیود وجود داشته باشد

ولی در رکتیفایر تمام موج به چهار دیود نیاز می ‌باشد.

دینام و ژنراتور چیست؟

دینام جوشکاری در واقع نوعی ژنراتور است که محور آن توسط یک موتور برقی چرخانده می شود و این چرخش باعث به وجود آمدن جریان DC می گردد.

نمونه های جدید انواع دینام جوشکاری با اصلاحات زیادی که بر روی طراحی آن ها صورت گرفته است، کیفیت جوش خوبی را ارائه می دهند.

اما به هر صورت مقدار استفاده از این نوع دستگاه برای جوشکاری محدود بوده و به دلیل هزینه بالای سرویس و تعمیرات، مورد استفاده قرار نمی گیرد.

ژنراتور جوشکاری ، منبع تولید کننده جریان DC برای استفاده در عملیات جوشکاری می باشد.

دو نوع ژنراتور جوشکاری وجود دارد. ژنراتورهای الکتریکی که جریان الکتریسیته را برای جوشکاری افزایش می دهند

و نوع دوم ژنراتورهای احتراقی که به واسطه احتراق گازوئیل، بنزین و گاز، انرژی مد نظر تولید برق را تولیدمی کنند.

به نقل از سایت گرین پاور تعریف و کاربرد ژنراتور به شرح زیر خواهد بود:

“ژنراتورها وسیله ای مفید هستند که نیروی الکتریسیته و برق تولید می کنند و از قطع فعالیت های روزانه یا اختلال در عملیات کاری پیشگیری می کنند.

ژنراتورها در شکل های فیزیکی و الکتریکی برای کاربردهای مختلف در دسترس هستند. در بخش های بعدی، نگاهی به چگونگی عملکردها، اجزای اصلی ژنراتور و چگونگی اینکه ژنراتور به عنوان منبع ثانویه نیروی الکتریکی در کاربردهای مسکونی و صنعتی عمل می کنند خواهیم داشت.

ژنراتور چگونه کار می کند؟

ژنراتور وسیله ای است که انرژی مکانیکی به دست آمده از منبع بیرونی را به انرژی الکتریکی بعنوان خروجی تبدیل می کند.

این مهم است که درک کنیم که ژنراتور واقعا انرژی الکتریکی خلق نمی کند.

در عوض، با استفاده از انرژی مکانیکی عرضه شده و با ایجاد حرکت و تولید بار الکتریکی در سیم سیم پیچ ها در مدار الکتریکی،

برق را به عنوان خروجی سیستم تولید خواهد کرد. این جریان، شارژ الکتریکی جریان الکتریکی عرضه شده توسط ژنراتور است.

مکانیسم ژنراتور را می توان با درک کار پمپ آب فهمید که باعث جریان آب می شود اما واقعا آبی ایجاد نمی کند و فقط آب جریان می یابد.

کار ژنراتورهای مدرن امروز بر مبنای القای الکترومغناطیس کشف شده توسط مایکل فارادی در سال ۱۸۳۱ است. فارادی کشف کرد که جریان بالای بار الکتریکی می تواند توسط حرکت رسانای الکتریکی مانند سیمی که شامل بار الکتریکی در میدان مغناطیسی است القا شود.

این حرکت تفاوت ولتاژی را بین دو انتهای سیم یا رسانای الکتریکی ایجاد می کند که در عوض باعث می شود بار الکتریکی جریان بیابد و جریان الکتریکی تولید شود.”

اینورتر جوشکاری چیست؟

در جواب سوال اینورتر جوشکاری چیست باید توضیح داد این ابزار نسل جدید ترانس های جوش است.

نواع مختلف و کارآیی های مختلف این دستگاه نیازمند توضیحات تکمیلی می باشد که در ادامه این مطلب به شرح آن می پردازیم.

اینورتر جوشکاری نوعی دستگاه جوش است که منبع تغذیه آن قادر به فراهم آوردن جریان بالا جوشکاری می باشد.

اینورتر جوشکاری به کمک سری رکتیفایر و سوئیچ حالت جامد، جریان متناوب ۶۰ هرتز (AC) برق ورودی را به جریان (DC) خروجی تبدیل می کند.

مقدار جریان خروجی و ولتاژ در اینورتر جوشکاری قابل تنظیم بوده و در طول فرآیند جوشکاری توسط نرم افزار های کامپیوتری کنترل می شود. دستگاه اینورتر جوشکاری به طور قابل توجهی سبک تر بوده و همچنین مصرف برق کمتری نسبت به دستگاه های جوش سنتی دارد.

در مدت زمان نسبتا کوتاهی که این تکنولوژی راه خود را به صنایع باز کرده است، حجم استفاده از این نوع ترانس جوش حالت تصاعدی داشته و دارد.

تا قبل از پیدایش تکنولوژی اینورتر جوشکاری، دستگاه های جوش مستقیما به برق متناوب شهری متصل می شدند.

اما پیدایش تکنولوژی اینورتر جوشکاری نحوه کارکرد دستگاه های جوش را تغییر داد. در دستگاه های اینورتر ، برق شهری متناوب ابتدا توسط یک سو کننده تعبیه شده درون اینورتر به جریان مستقیم DC تبدیل شده و سپس وارد واحد اینورتر دستگاه می شود.

در این بخش جریان DC به جریان AC با شکل موج مربعی و با فرکانس بالا سوئیچ می شود.

اما ولتاژ خروجی اینورتر پس از عملیات فوق هنوز مناسب برای جوشکاری نیست.

بنابراین در مرحله بعد وارد ترانس جریانی رکتیفایر می شود تا به جریان مطلوب جوشکاری برسد.

این ولتاژ هنوز بصورت پالسی و دارای فرکانس های بالا و نامطبوع است. بنابراین از یک طبقه یک سو ساز متشکل از دیودهایی با فرکانس بالا با نام دیودهای سریع(FAST) عبور می کند و به ولتاژ DC تبدیل می شود، این همان جریان جوشکاری است.قی

تفاوت اینورتر جوشکاری با رکتیفایر چیست؟

در حالت کلی عمده تفاوت عملکرد اینورتر جوشکاری با دستگاه های جوش قدیمی در نحوه تبدیل جریان متناوب ورودی به جریان DC خروجی است.

به دلیل تکنولوژی جدیدی که در ساختار دستگاه ‌های جوش اینورتر مورد استفاده قرار می گیرد، هزینه‌ تولید آن ‌ها بسیار کمتر از دستگاه‌ های پیشین تمام شده و باعث صرفه جویی در هزینه تولید دستگاه می شود.

به علاوه دستگاه ‌های جوش اینورتر در مقایسه با دستگاه ‌های جوش پیشین دارای وزن کمتر و قدرت جوش مستحکم‌ تر و یکنواخت ‌تری می باشند. همچنین، اینورتر جوشکاری به توان کمتری برای کار احتیاج دارد و می توان با برق خانگی از آن استفاده نمود.

نیاز کمتر به جریان الکتریکی این امکان را فراهم می کند که اینورتر جوشکاری را به هر پریز برق عادی وصل نمایید و مشغول به کار شوید.

در این مدل ها بر خلاف دستگاه های جوش سنتی نیاز به برق سه فاز و صنعتی نخواهید داشت.

در واقع مصرف انرژی کمتر به معنی صرفه جویی بیشتر در هزینه های مصرفی است.

این ابزار هم به صورت تک فاز و هم به صورت سه فاز تولید می شود.

همچنین این دستگاه در موارد جزئی و سبک مانند کارگاه‌ های جوشکاری کاربرد دارد و به ویژه در بخش تاسیسات بیشترین کارکرد را خواهد داشت.

اما رکتیفایر‌ها همانند ترانسفورماتورها برای کارهای سنگین ‌تر مورد استفاده قرار می ‌گیرند با این تفاوت که نسبت به ترانسفورماتور، قابلیت جا به جایی آسانی دارند که این مزیت در اینورترهای جوشکاری دوچندان می باشد.