Das gerät und das funktionsprinzip des schweißinverters

Für eine erfolgreiche Akquisition von Wechselrichterprodukten ist es erforderlich, das Schweißinvertergerät und seine Funktionsweise zu kennen, damit es im Falle eines Ausfalls repariert werden kann, da Geräte für Wechselrichtertypen heutzutage sehr gefragt und erschwinglich sind. Sie können sie im Laden kaufen oder selbst herstellen.

Schema des Schweißinverters

Schema des Geräteschweißinverters.

Das Funktionsprinzip des Schweißinverters

Der Schweißinverter selbst ist eine Art Stromversorgung mit hoher Leistung. Das Funktionsprinzip ähnelt gepulsten Netzteilen. Die Ähnlichkeit liegt in den Besonderheiten der Energieumwandlung, und zwar in den folgenden Schritten.

Die Schritte der Energieumwandlung in der Vorrichtung zum Schweißen:

  • 220 Volt Wechselspannung
  • Gleichstrom in Hochfrequenz-Wechselstrom-Umwandlung;
  • Reduzierung der Hochfrequenzspannung;
  • Unterstrom-Ausgangsgleichrichtung.

Bisher war die Basis des Schweißgeräts ein Hochleistungstransformator. Durch die Reduzierung des Wechselstroms des Netzes hat er es ermöglicht, die für das Schweißen erforderlichen hohen Ströme aufgrund der Sekundärwicklung zu erhalten. Transformatoren, die mit einer normalen Frequenz von 50 Hz Wechselstrom betrieben werden, sind sehr voluminös und wiegen viel.

Inverter-internes Layout

Schema des internen Geräts des Wechselrichters.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde ein Schweißinverter erfunden. Seine Größe wurde reduziert, indem die Frequenz für den Betrieb auf 80 kHz oder mehr erhöht wurde. Je größer die Betriebsfrequenz ist, desto kleiner sind die Abmessungen des Geräts. Die Masse ist ebenfalls geringer. Und das spart Material für die Produktion.

Woher kommen diese Frequenzen bei 50 Hz im Netzwerk? Für diese Zwecke wurde eine Inverterschaltung erfunden, die aus Hochleistungstransistoren besteht, die mit einer Frequenz von 60 bis 80 kHz geschaltet werden. Damit sie jedoch funktionieren können, müssen sie Gleichstrom liefern. Es kann unter Verwendung eines Gleichrichters, der aus einer Diodenbrücke besteht, sowie Filtern zum Glätten erhalten werden. Das Endergebnis ist ein konstanter Strom von 220 Volt. Wechselrichtertransistoren sind an einen Spannungsreduzierungstransformator angeschlossen.

Da das Schalten von Transistoren bei hoher Frequenz erfolgt, arbeitet der Transformator auf demselben. Um mit Hochfrequenzströmen arbeiten zu können, werden Transformatoren mit weniger Volumen benötigt. Es stellt sich heraus, dass die Größe des Wechselrichters klein ist und die Arbeitsleistung nicht geringer ist als die seines sperrigen Vorgängers, der bei einer Frequenz von 50 Hz arbeitet.

Aufgrund der Notwendigkeit, das Gerät umzurüsten, wurden einige zusätzliche Details für den ununterbrochenen Betrieb angezeigt. Lernen wir sie besser kennen.

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Merkmale des Geräteschweißinverters

Schweißinverter-Funktionalität

Die Funktionalität des Schweißinverters.

Um die Größe und das Gewicht zu reduzieren, werden Schweißgeräte unter Verwendung einer Wechselrichterschaltung montiert.

Grundschema der Montage:

  • Niederfrequenz-Gleichrichter;
  • Wechselrichter;
  • Transformator;
  • Hochfrequenzgleichrichter;
  • Arbeits-Shunt;
  • elektronische Steuereinheit

Jedes Wechselrichtermodell hat seine eigenen Eigenschaften, aber alle basieren auf der Verwendung von Hochfrequenz-Impulswandlern. Wie zuvor geschrieben, wird der Wechselstrom von 220 V mithilfe einer leistungsstarken Diodenbrücke durch Kondensatoren begradigt und geglättet.

Bei Kondensatoren zum Filtern ist der Strom 1,41-fach größer als am Ausgang der Dioden zur Gleichrichtung. Das heißt, bei einer Spannung von 220 Volt an einer Diodenbrücke an Kondensatoren erhalten wir 310 Volt Gleichstrom. Im Netzwerk kann der Strom variieren, daher sind die Kondensatoren für den Arbeitsbereich mit einer Marge (400 Volt) ausgelegt. Dioden D161 oder B200 werden häufig verwendet. Die GBPC3508-Diodenbaugruppe arbeitet mit einem Gleichstrom von 35 A. Eine Hochspannung fließt durch die Dioden und heizt sich auf. Daher sind sie zur Kühlung am Kühler installiert. Als Schutzelement ist am Kühler eine Temperatursicherung angebracht. Es öffnet sich, wenn die Temperatur auf + 90 ° C steigt.

Die Kondensatoren stellen je nach Gerätemodell eine unterschiedliche Lautstärke ein. Ihre Kapazität kann eine Größe von 680 Mikrofarad erreichen.

Gleichstrom von Gleichrichter und Filter wird in den Umrichter eingespeist. Es ist nach dem Schema der "schrägen Brücke" aufgebaut und besteht aus zwei Hochleistungs-Schlüsseltransistoren. In der Schweißvorrichtung können die Haupttransistoren IGBT oder Hochspannungs-MOSFET sein. Diese Komponenten sind am Kühler montiert, um überschüssige Wärme abzuführen.

Bei dem Schweißgerät muss es sich auch um einen hochwertigen Hochfrequenztransformator handeln, der eine Quelle zum Absenken der Spannung ist. Im Wechselrichter wiegt er um ein Vielfaches weniger als der Transformator im Schweißgerät. Die Primärwicklung besteht aus 100 Windungen mit einer Dicke von 0,3 mm. Sekundärwicklungen: 15 Windungen Kupferdraht 1 mm, 2 Windungen mit 20 Windungen mit einem Querschnitt von 0,35 mm. Die Wicklungen der Primär- und Sekundärwicklungen müssen übereinstimmen. Alle Wicklungen sollten zur Verbesserung der Leitfähigkeit mit einem lackierten Tuch oder PTFE-Band isoliert werden. Ausgänge aller Wicklungen am Befestigungsort schützen und löten.

Neben den Hauptkomponenten des Wechselrichters gibt es auch einen Antihaftmodus der Elektrode, eine stufenlose Einstellung des Schweißstroms und ein Schutzsystem gegen Überlastungen.

Der Fachmann kann den erforderlichen Schweißstrom leicht einstellen und während des Schweißens einstellen. Der aktuelle Bereich ist ziemlich groß - 30-200 A.

Das Schema des Schweißinverters

Das Schema des Schweißinverters.

Der Ausgangsgleichrichter besteht aus leistungsstarken Doppeldioden und einer gemeinsamen Kathode. Ihr Merkmal ist Hochgeschwindigkeitsaktion. Da es ihre Aufgabe ist, hochfrequenten Wechselstrom gleichzurichten, können einfache Dioden dies nicht bewältigen. Ihre Schließ- und Öffnungsgeschwindigkeit ist zu niedrig, was zu Überhitzung und schnellem Ausfall führen würde. Wenn die Ausgangsdioden defekt sind, müssen sie in Hochgeschwindigkeits-Dioden geändert werden. Sie sind wie üblich an einem Kühler montiert.

Während des Einschaltens des Schweißinverters werden die Elektrolytkondensatoren aufgeladen. Die Stärke dieses Stroms ist zunächst sehr groß und kann zu Überhitzung und Ausfall der Gleichrichterdioden führen. Um dies zu vermeiden, wird ein "Sanftanlauf" verwendet. Sein Hauptbestandteil ist ein 8-Watt-Widerstand. Es ist nur der Strombegrenzer während der Inbetriebnahme des Geräts.

Nach dem Ende der Ladungen der Kondensatoren und dem Beginn des normalen Betriebs der Vorrichtung sind die Kontakte des elektromagnetischen Feldes geschlossen. Als nächstes nimmt der Widerstand nicht an der Arbeit teil, der Strom fließt durch das Relais.

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Vor- und Nachteile von Schweißinvertern

Die Vorteile der fraglichen Ausrüstung:

Klassifizierung von Schweißinvertern

Klassifizierung von Schweißinvertern.

  • hohe Leistung;
  • hochwertige Naht;
  • geringe Abmessungen und Gewicht im Vergleich zum Transformator;
  • Bei Spannungsabfällen im Netzwerk verfügt der Wechselrichter über konstante Qualitätskennzahlen.
  • hoher Wirkungsgrad (ca. 90%);
  • geringe Funkenbildung beim Schweißen;
  • Der Prozess läuft reibungslos ab.
  • minimale Verluste während der Produktion.

Dieses Schweißgerät hat Nachteile. Es kostet mehr als ein Transformator. Der Wechselrichter hat Angst vor Staub. Daher ist es erforderlich, es zweimal pro Jahr zu zerlegen und von Staub zu reinigen. Wenn es häufig verwendet wird (während des Baus, bei der Arbeit), sollte die Reinigung öfter durchgeführt werden. Nicht alle Geräte können bei Lufttemperaturen unter -15 ° C betrieben werden. Es hängt alles von den Komponenten ab, die vom Hersteller installiert werden.

Ein Schweißinverter besteht aus einer Reihe von Ketten, die den Betrieb steuern, regeln und vor äußeren Einflüssen schützen.

All dies ist für einen reibungslosen Betrieb notwendig.

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