Topp 3 Rectified DC Welding Power Källor
Denna artikel släpper ljus på de tre tre likriktade likströmssvetsningskällorna.
Källa # 1. SCR-svetsning Källa:
En svetsströmkälla kan utformas som erhåller sin styrning från förmågan hos en grindsignal att slå på SCR vid önskat ögonblick. Schematisk för en typ av 3-fas SCR visas i figur 4.35.
Denna svetsströmkälla består av en steg-ner-transformator Tr, en kiselstyrd likriktare SCR, en fläkt F och ett växelväxel, alla inbyggda i ett gemensamt hus. Likriktaren omvandlar en trefasström till DC för bågsvetsning. Transformatorn kan vara av hög reaktans typ för att uppnå hängande volt-ampere egenskaper.
Svetsströmmen erhållen från de flesta av sådana enheter kan justeras över två områden. En förändring från intervall till intervall uppnås genom att koppla primär- och sekundärlindningar till transformatorn i en stjärna eller ett delta med hjälp av anslutningar på tappbytebordet B.
Inom varje område kan svetsströmmen regleras kontinuerligt genom att variera avståndet mellan primär- och sekundärspolarna och därigenom förändra transformatorens läckagereaktans. Följaktligen är lindningarna av rörlig konstruktion och kan förskjutas upp eller ner genom rotation av ett handhjul.
Vidare, för att justera mängden kraft i lasten, genom SCR, är det nödvändigt att exakt tid då, under vilken halvperiod som helst, ledning ska initieras. Om hög effekt krävs måste ledningen starta tidigt i halvcykeln. Om låg effekt krävs måste ledningen fördröjas till sent i en halvcykel, såsom visas i figur 4.36, där kraften som tillförs lasten i pulser är proportionell mot de skuggade områdena under vågformskuvertarna. Denna h kallas faskontroll.
Det framgår av Fig. 4.36 att betydande intervall kan existera när ingen kraft tillförs lasten. Detta kan leda till ljusbågsavbrott. Detta kräver vågfiltrering som görs genom att tillhandahålla nödvändig induktans i svetskretsen.
Volt-ampere kännetecknande för SCR-strömkällan kan formas och skräddarsys för en viss svetsprocess och dess tillämpning. Faktum är att dessa strömkällor kan ge vilken som helst önskad volt-ampere karakteristik från konstant spänning till konstant strömtyp.
Även om dioder normalt är monterade på aluminiumplattans värmesänkor för att hålla sin temperatur inom den tillåtna gränsen men för total kylning av transformatorn och likriktarenheten kan en fläkt vara anordnad som är inpassad inuti huset.
Transformatorns primära ansluts till en växelströmsfasförsörjning via en magnetstart, MS. Startspolen är ansluten till elnätet genom en "nej överlast" -kontakt NEJ som stänger endast när fläkten är påslagen. När fläkten startas genom att kasta omkopplaren FS i "på" -positionen, strömmar en luftflöde på pumphjulet på ett fläktrelä, reläens NO-kontakter aktiverar startspolen och NO-kontakterna i den magnetiska startanslutningsanslutningen transformatorn är primär mot linjen. Om något fel uppstår i fläkten kopplas likriktaren automatiskt från linjen.
Högfrekvensen är undertryckt av kondensatorbanken, CF.
SCR-cellerna, i likriktarenheten, är anordnade i en 3-fasig brokrets som håller krusningarna i likriktarströmmen till ett minimum.
Solid State Inverter:
DC-likriktarens svetsningskällor är i allmänhet ganska tunga och huvudorsaken till den är transformatorns och filterinduktorns vikt. Tidigare försök att minska vikten och massan genom att byta kopparlindningar till aluminiumlindningar var inte särskilt framgångsrika. Men för att uppnå målet har användningen av inverterteknik visat sig vara mycket användbar.
Den konventionella transformatorn arbetar vid inkommande nätfrekvens på 50 Hz. Eftersom transformatorns storlek är omvänd proportionell mot matningsfrekvensen, är reduktion av upp till 75% i kraftkällans storlek och vikt möjlig med användning av inverterkretsen som visas i figur 4.36 A.
I denna typ av en strömkälla förstärks primära ac-försörjningen och den resulterande höga DC-spänningen omvandlas elektroniskt av omriktaren till högfrekvens ac innan den matas till huvudsvetstransformatorn. Eftersom frekvensen är mellan 5000 och 50 000 Hz är transformatorn liten. Mycket kompakta och bärbara nätaggregat kan tillverkas med detta tillvägagångssätt.
En typisk likriktare / inverterarkrets visas i figur 4.36 B. I denna krets styrs utmatningsstyrkan genom att använda principen för tidsförhållande kontroll (TRC). Solid State-enheterna (halvledare) i en växelriktare fungerar som växlar, dvs de är antingen "på" och ledande eller avstängda och blockerade.
Denna funktion för att slå på "och" av betyder ibland "switch mode operation". TRC är reglering av "på" och "av gånger på omkopplarna för att styra utmatningen. När strömbrytaren är på, är utspänningen (V 2 ) lika med ingångsspänningen (V 1 ). När strömbrytaren är ute från utgångsspänningen, V 2 = 0.
Medelvärdet av utgångsspänning, V 2 ges av:
TRC representerad av ekvation (4.3) föreslår två metoder för att styra utmatningen från en invertersvetsströmkälla, dvs pulsbreddsmodulering, dvs genom att ändra t på och frekvensmodulering, dvs genom att ändra fc . TRC-kontrollerna gör det möjligt för operatören att välja antingen konstantström eller konstant spänning, och med lämpliga alternativ kan dessa strömkällor tillhandahålla pulserande strömutgångar.
Omriktartypen av krets användes initialt för SMAW-strömkällor men den används nu för GTAW- och GMAW-enheter.
Källa # 2. Pulsed Arc Welding Power Källor:
Pulserad ström finner ökad användning i gaswolframbågsvetsning och gasbågsvetsningsprocesser. Medan det i GTAW tjänar syftet att styra svetsmassans storlek och kylhastighet hos svetsmetallen utan någon bågmanipulation. I GMAW tillhandahålls det sprut och kontrollerat läge för metallöverföring vid lägre svetsström för en specifik typ och diameter av den använda elektroden.
En typisk pulserad bågsvetsningskälla består normalt av en 3-fas svetstransformator med likriktareenhet parallellt med en enfas halvvåglikriktare. Trefassenheten ger bakgrundsström och enfassenheten levererar toppströmmen. Både transformatorn och likriktarenheterna är monterade i ett enda hus med lämpliga kontroller för individuella justeringar av bakgrunds- och toppströmmar.
Elektrodens storlek och matningshastighet redovisas av toppströminställningen. Toppströmmen är inställd strax över det värde som ger sprutläge för metallöverföring för den elektroddiametern och matningshastigheten.
Sprayöverföringen sker under toppströmmen, medan den globala överföringen inte sker på grund av brist på tid vid bakgrundsströmnivån. Därmed ger den avsättningshastigheten mellan de för kontinuerlig spridningsöverföring och globulär överföring.
Källa # 3. Transistoriserade svetskraftkällor:
Liksom en likriktarcell är en transistor en annan solid state-enhet som används vid svetsning av strömkällor. För närvarande används emellertid transistorer endast för sådana strömkällor som kräver noggrann kontroll av ett antal variabler.
En transistor skiljer sig från en SCR i den ledningen genom den är proportionell mot den använda styrsignalen. När en liten signal appliceras är således en liten ledning och för en stor signal finns en stor ledning. En transistor kan också stängas av genom en signal som är till skillnad från en SCR, där anodens potential måste falla till en nivå som är lägre än katodens eller strömflödet måste stanna för att SCR ska sluta fungera.
Transistorer används i svetskraftkällor på en nivå mellan "off" och "full on", där de fungerar som elektroniskt styrd seriemotstånd. Transistorer kan fungera tillfredsställande endast vid låg driftstemperatur, vilket kan kräva kylvattenförsörjning för att hålla dem inom det önskade temperaturområdet.
Transistoriserade svetsströmkällor har utvecklats för exakt kontroll av svetsparametrar. Transistorns hastighet och transistor är mycket hög, därför är sådana strömkällor bäst lämpade för GTAW- och GMAW-processer.
Den senaste strömförsörjningskällan är endast resultatet av utvecklingen i transistoriserade svetsströmkällor. En sådan strömkälla kan justeras för att ge vilken som helst önskad volt-ampere karakteristik mellan konstantström till konstant spänningstyp.
Det är också möjligt att programmera styrsystemet för att ge den förutbestämda variabla strömmen och spänningen under den faktiska svetsoperationen. Denna funktion gör den särskilt attraktiv för rörsvetsning där värmeuppbyggnaden kräver högre svetshastighet när arbetet fortskrider. Normalt är sådana system av pulsströmtyp för att uppnå maximal kontroll över metoden för metallöverföring och följaktligen svetskvaliteten.
