اینورتر جوشکاری
رکتیفایرها از اولین سری‌های دستگاه جوشکاری بودند که به دلیل گرانی، سنگینی و سه فاز بودن جای خود را به نسل جدید یعنی
دستگاه جوش اینورتردادند.
اینورترهای جوشکاریسبک تر، کم حجم تر و از همه مهم تر ارزان تر تولید شدند؛ مکانیزم کارکرد این دستگاه‌ها 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 میکند.
اینورترهای جوشمعمولا دارای دو نوع تکنولوژی جوشکاری هستند. اولی MOSFET که این فناوری به کار رفته در موجب شد تا اینورترها برای روشن شدن دیگر نیازی به جریان ندارند و با ولتاژ کنترل می‌شوند و پایداری حرارتی ذاتی آنها سبب عملکرد بهتر آنها در طیف گستره دما می‌شود. دومیIGBT که نسل جدیدتر موتور جوش‌ها می‌باشد؛ فناوری IGBT که مخفف Insulated Gate Bipolar Transistor می‌باشد. اینورتر جوشکاری IGBT جریان زیادی را تحمل میکند 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 می‌شود و بیشتر تولید کنندگان ابزار برقی و برندهای مطرح جهان اینورترهای خود را به آن مجهز نموده اند.
اینورتر چیست؟
اینورترها نسل نوین دستگاه‌های جوشکاری هستند. بعضی از این دستگاه‌ها با هر دو جریان متناوب و مستقیم کار میکنند و بعضی دیگر صرفا با جریان مستقیم DC کار میکنند ، این دستگاه‌ها با توجه به سبک بودن و جوش باکیفیت در اکثر فعالیت‌های جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند.
منبع تغذیه‌ی 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 میکند . مقدار جریان خروجی و ولتاژ قابل تنظیم می‌باشد و در حین فرآیند جوشکاری توسط نرم افزار‌های کامپیوتری قابل کنترل می‌باشد. دستگاه جوش اینورتر بطور قابل توجهی سبک تر است و همچنین مصرف برق کمتری نسبت به دستگاه جوش ترانسی دارند.
دستگاه جوش قدیمی‌به وسیله‌ی 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 میکنند و سپس با استفاده از ریکتیفایر AC به DC تبدیل می‌شود ولی دستگاه جوش اینورتر ابتدا به کمک ریکتیفایر AC ورودی را به DC تغییر می‌دهد . این جریان که به سرعت روشن و خاموش می‌شود جریانی با فرکانس بالا مستقیم حدود ۱۰۰۰۰،تا ۲۰۰۰۰ هرتز تولید میکند . این فرکانس بالا و جریان کم شدت منبع تغذیه‌‌‌ای برای ترانسفورماتور است که در آن شدت جریان برق افزایش می‌یابد.
تفاوت عمده عملکرد دستگاه‌های جوش اینورتر
با دستگاه‌های جوش قدیمی‌در حالت کلی در نحوه‌ی تبدیل جریان متناوب ورودی به جریان (DC) خروجی می‌باشد. به دلیل تکنولوژی جدیدی که در ساختار دستگاه‌های جوش اینورتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، هزینه‌ی تولید آنها بسیار کمتر از دستگاه‌های پیشین تمام شده و باعث صرفه جویی در هزینه‌ی تولید دستگاه می‌شود.به علاوه دستگاه‌های جوش اینورتردر مقایسه
با دستگاه‌های جوش پیشین دارای وزن کمتر و قدرت جوش مستحکم‌تر و یکنواخت‌تری می‌باشند.
دستگاه جوش اینورتر
دستگاه جوش اینورتر نوعی دستگاه جوش است که منبع تغذیه آن قادر به فراهم آوردن جریان بالا جوشکاری می‌باشد . 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 میکند . مقدار جریان خروجی و ولتاژ قابل تنظیم بوده و در طول فرآیند جوشکاری توسط نرم افزار‌های کامپیوتری کنترل می‌شود . 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 دستگاه‌های جوش اینورتر:
– در این فرآیند کیفیت جوشکاری افزایش می‌یابد و در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌شود.به علاوه جوشکاری با اینورترها فاقد هرگونه آلودگی صوتی می‌باشد.
– امکان کنترل سریع مشخصات دینامیکی در شرایط مختلف و پایداری پارامترهای جوشکاری
-جوشکاری
با دستگاهجوش 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 می‌شوند:
دستگاهجوش اینورتر اروپایی با نرخ یک میلیون به بالا که اگر اصل باشند دستگاه‌های بسیار خوبی می‌باشند . دستگاه‌های جوش اینورتر ایرانی ،ترکیهای 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
سیستم‌های جوشکاری که بر مبنای ژنراتورها و یا رکتیفایرها کار میکنند هرکدام دارای معایب و مزایایی زیادی در صنعت جوشکاری می‌باشند، اما در حال حاضر با توجه به پیشرفت علم و فناوری‌های 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 کشورهای صنعتی پدیدار شده و به سرعت در حال رشد می‌باشد که در کشور ما نیز این فناوری در حال استفاده توسط صنایع مختلف می‌باشد، در حال حاضر شرکت آروا از تولید کنندگان برتر و به نام انواع اینورترهای جوشکاری صنعتی و نیمه صنعتی در ایران می‌باشد .
در این نوع از دستگاه‌های 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 می‌گردد 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 می‌گیرد .
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 ترانسفورماتورها 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 نیمه‌هادی‌هایی که قدرت بالا را تحمل میکنند ( مانند اینورترهای حالت جامد – IGBT ) دستگاه‌های جوشکاری را قادر ساخته تا به راحتی از پس بار‌های اضافی بسیار بالا بر بیاید، این ویژگی بسیار جالب می‌تواند قابلیت‌های اساسی دیگری مانند کنترل قدرت و حفاظت بار را نیز فراهم نماید ، عملیات سوییچینگ در این دستگاه‌ها میتنب بر میکرو کنترلر‌های می‌باشد که کنترل پالس‌ها را با دقت بسیار انجام می‌دهند .
به صورت کلی می‌توان گفت که دستگاه‌های اینورتر بسیار کار آمد تر از سایر منابع تغذیه جوشکاری از جمله ترانس‌ها و یا رکتی فایر‌ها در مبحث کنترل پارامترهای جوشکاری می‌باشند که این مزایا بر مبنای کنترل دقیق پالس‌های تولید شده توسط اینورتر بوجود می‌آید ، 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
2. کاهش تلفات ناشی از نوسانات ولتاژ ورودی و تحمل اضافه بار بسیار بالا
3. بازدهی و قدرت بالا
4. مصرف انرژی پایین در نتیجه صرفه جویی بسیار زیاد در مصرف برق
5. ایجاد امکان جوشکاری بوسیله انواع الکترود‌های رتیلی و قلیایی و همچنین سلولوزی
6. پایداری در عملیات جوشکاری به دلیل ایجاد قوس یکنواخت
7. امکان کنترل شرایط به صورت سریع
8. سبک ، کم حجم ، قدرتمند
9. دست یابی به بالاترین کیفیت جوشکاری در میان سایر روش‌های جوشکاری