اینورتر جوشکاری
رکتیفایر ها از اولین سری های دستگاه جوشکاری بودند که به دلیل گرانی، سنگینی و سه فاز بودن جای خود را به نسل جدید یعنی دستگاه جوش اینورتر دادند. اینورتر های جوشکاری سبک تر، کم حجم تر و از همه مهم تر ارزان تر تولید شدند؛ مکانیزم کارکرد این دستگاه ها به اینصورت است که جریان برق شهری AC با فرکانس ۵۰ الی ۶۰ هرتز که به صورت تک فاز و یا سه فاز وجود دارد را به جریان موج مربعی با فرکانس ۱۰۰۰ الی ۱۰۰۰۰ هرتز و سپس به جریان مستقیم تبدیل می کند.
اینورتر های جوش معمولا دارای دو نوع تکنولوژی جوشکاری هستند. اولی MOSFET که این فناوری به کار رفته در موجب شد تا اینورتر ها برای روشن شدن دیگر نیازی به جریان ندارند و با ولتاژ کنترل می شوند و پایداری حرارتی ذاتی آن ها سبب عملکرد بهتر آن ها در طیف گستره دما می شود. دومی IGBT که نسل جدیدتر موتور جوش ها می باشد؛ فناوری IGBT که مخفف Insulated Gate Bipolar Transistor می باشد. اینورتر جوشکاری IGBT جریان زیادی را تحمل می کند و به راحتی با ولتاژ گیت کنترل شود. اما دیود بدنه ندارد و جریان دنباله دار بزرگی دارد.
در حال حاضر فناوری IGBT مدرن ترین تکنولوژی در تولید اینورتر جوشکاری محسوب می شود و بیشتر تولید کنندگان ابزار برقی و برندهای مطرح جهان اینورترهای خود را به آن مجهز نموده اند.
اینورتر چیست؟
اینورتر ها نسل نوین دستگاه های جوشکاری هستند. بعضی از این دستگاه ها با هر دو جریان متناوب و مستقیم کار می کنند و بعضی دیگر صرفا با جریان مستقیم DC کار می کنند ، این دستگاه ها با توجه به سبک بودن و جوش باکیفیت در اکثر فعالیت های جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرند.
منبع تغذیه ی اینورترها توانایی فراهم کردن جریان بالا برای جوشکاری را دارند . دستگاه جوش اینورتر با استفاده از یک سری ریکتیفایر و سوئیچ حالت جامد، جریان متناوب ۶۰ هرتز (AC) برق ورودی را به جریان (DC) خروجی تبدیل می کند . مقدار جریان خروجی و ولتاژ قابل تنظیم می باشد و در حین فرآیند جوشکاری توسط نرم افزار های کامپیوتری قابل کنترل می باشد. دستگاه جوش اینورتر بطور قابل توجهی سبک تر است و همچنین مصرف برق کمتری نسبت به دستگاه جوش ترانسی دارند.
دستگاه جوش قدیمی به وسیله ی یک ترانسفورماتور هسته آهنی بزرگ شدت جریان برق کم AC با ولتاژ بالا را به شدت جریان برق بالا AC ولتاژ با ولتاژ پایین تبدیل می کنند و سپس با استفاده از ریکتیفایر AC به DC تبدیل می شود ولی دستگاه جوش اینورتر ابتدا به کمک ریکتیفایر AC ورودی را به DC تغییر می دهد . این جریان که به سرعت روشن و خاموش می شود جریانی با فرکانس بالا مستقیم حدود ۱۰۰۰۰،تا ۲۰۰۰۰ هرتز تولید می کند . این فرکانس بالا و جریان کم شدت منبع تغذیه ای برای ترانسفورماتور است که در آن شدت جریان برق افزایش می یابد.
تفاوت عمده عملکرد دستگاه‌های جوش اینورتر با دستگاه‌های جوش قدیمی در حالت کلی در نحوه‌ی تبدیل جریان متناوب ورودی به جریان (DC) خروجی می باشد. به دلیل تکنولوژی جدیدی که در ساختار دستگاه‌های جوش اینورتر مورد استفاده قرار می گیرد، هزینه‌ی تولید آنها بسیار کمتر از دستگاه‌های پیشین تمام شده و باعث صرفه جویی در هزینه ی تولید دستگاه می شود.به علاوه دستگاه‌های جوش اینورتردر مقایسه با دستگاه‌های جوش پیشین دارای وزن کمتر و قدرت جوش مستحکم‌تر و یکنواخت‌تری می باشند.
دستگاه جوش اینورتر
دستگاه جوش اینورتر نوعی دستگاه جوش است که منبع تغذیه آن قادر به فراهم آوردن جریان بالا جوشکاری می باشد . دستگاه جوش اینورتر به کمک از یک سری ریکتیفایر و سوئیچ حالت جامد جریان متناوب ۶۰ هرتز (AC) برق ورودی را به جریان (DC) خروجی تبدیل می کند . مقدار جریان خروجی و ولتاژ قابل تنظیم بوده و در طول فرآیند جوشکاری توسط نرم افزار های کامپیوتری کنترل می شود . دستگاه جوش اینورتر بطور قابل توجهی سبک تر و همچنین مصرف برق کمتر نسبت به دستگاه جوش سنتی دارند.
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 – ۵۰ ( برق شهر ) که می‌تواند به‌صورت ۳ 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 – ۱ ) 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 ۱۰ 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 اتلاف و مصرف برق در حدود ۲۰ الی ۳۰ درصد خواهد شد.
برخی از مزایای جوشکاری با دستگاه های جوش اینورتر:
– در این فرآیند کیفیت جوشکاری افزایش می یابد و در مصرف انرژی صرفه‌جویی می شود.به علاوه جوشکاری با اینورترها فاقد هرگونه آلودگی صوتی می باشد.
– امکان کنترل سریع مشخصات دینامیکی در شرایط مختلف و پایداری پارامترهای جوشکاری
-جوشکاری با دستگاه جوش اینورتر دارای راندمان و ضریب قدرت بسیار بالا است.
– قابلیت حمل و نقل و انبارداری ساده و آسان
– پایداری در عملیات جوشکاری به دلیل ایجاد قوس یکنواخت
در خرید دستگاه جوش اینورتر بهتر است به کیفیت تولید و وجود قطعات و لوازم
یدکی آن دقت شود.
دستگاه‌های جوش اینورتر موجود در بازار ایران به سه دسته تقسیم می شوند:
دستگاه‌جوش اینورتر اروپایی با نرخ یک میلیون به بالا که اگر اصل باشند دستگاه‌های بسیار خوبی می‌باشند . دستگاه‌های جوش اینورتر ایرانی ،ترکیه ای وچینی که به ترتیب کیفیت دستگاه‌های ایرانی به نسبت بهتر است. دستگاه جوش اینورتر ترکیه‌ای شرکتی نیز در سطح قابل قبولی قرار دارند اما دستگاه جوش اینورتر چینی بعد از مدتی کار یا کارکرد سنگین یا طولانی برد الکترونیکی آنها می‌سوزد و غیر قابل استفاده و تعمیر می‌باشند
سیستم های جوشکاری که بر مبنای ژنراتور ها و یا رکتیفایر ها کار می کنند هرکدام دارای معایب و مزایایی زیادی در صنعت جوشکاری می باشند، اما در حال حاضر با توجه به پیشرفت علم و فناوری های مرتبط با مبحث جوشکاری تکنولوژی جدیدی به اسم اینورتر ظهور کرده که عملیات جوشکاری را بیش از پیش آسان نموده است .
مدتی است که این فناوری و تکنولوژی نو ظهور در کشور های صنعتی پدیدار شده و به سرعت در حال رشد می باشد که در کشور ما نیز این فناوری در حال استفاده توسط صنایع مختلف می باشد، در حال حاضر شرکت آروا از تولید کنندگان برتر و به نام انواع اینورتر های جوشکاری صنعتی و نیمه صنعتی در ایران می باشد .
در این نوع از دستگاه های جوشکاری برق ورودی شهر با فرکانس ۵۰ الی ۶۰ هرتز به صورت تک فاز و یا سه فاز وارد دستگاه شده و به جریان DC تبدیل می گردد و سپس به بخش اینورتری دستگاه وارد شده و به جریان متناوب مربعی با فرکانس بالای ۱۰ کیلو هرتز تغییر پیدا میکند و بعد از گذراندن مراحل مختلف این جریان برای عملیات جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرد .
در حال حاضر به لطف وجود تکنولوژی IGBT به معنی .insulated gate bipolar transistor و عملیات افزایش فرکانس تا ۱۰ کیلو هرتز و بالاتر حجم ترانسفورماتور ها به صورت چشم گیری کاهش پیدا کرده اند و در سایز و وزن دستگاه و نهایتا کاهش میزان اتلاف انرژی و همچنین مصرف برق حدود ۳۰ درصد تاثیر موثر دارد .
ظهور نیمه هادی هایی که قدرت بالا را تحمل میکنند ( مانند اینورتر های حالت جامد – IGBT ) دستگاه های جوشکاری را قادر ساخته تا به راحتی از پس بار های اضافی بسیار بالا بر بیاید، این ویژگی بسیار جالب می تواند قابلیت های اساسی دیگری مانند کنترل قدرت و حفاظت بار را نیز فراهم نماید ، عملیات سوییچینگ در این دستگاه ها میتنب بر میکرو کنترلر های می باشد که کنترل پالس ها را با دقت بسیار انجام می دهند .
به صورت کلی می توان گفت که دستگاه های اینورتر بسیار کار آمد تر از سایر منابع تغذیه جوشکاری از جمله ترانس ها و یا رکتی فایر ها در مبحث کنترل پارامتر های جوشکاری می باشند که این مزایا بر مبنای کنترل دقیق پالس های تولید شده توسط اینورتر بوجود می آید ، شما در این نوع جوشکاری قوسی پایدار و آرام خواهید داشت در نتیجه جوشکاری انجام شده بسیار با کیفیت خواهد بود .
مزایای دیگر اینورترهای جوشکاری :
۱. حمل و نقل و نگهداری آسان
۲. کاهش تلفات ناشی از نوسانات ولتاژ ورودی و تحمل اضافه بار بسیار بالا
۳. بازدهی و قدرت بالا
۴. مصرف انرژی پایین در نتیجه صرفه جویی بسیار زیاد در مصرف برق
۵. ایجاد امکان جوشکاری بوسیله انواع الکترود های رتیلی و قلیایی و همچنین سلولوزی
۶. پایداری در عملیات جوشکاری به دلیل ایجاد قوس یکنواخت
۷. امکان کنترل شرایط به صورت سریع
۸. سبک ، کم حجم ، قدرتمند
۹. دست یابی به بالاترین کیفیت جوشکاری در میان سایر روش های جوشکاری