Iul 252013
 

Se disting doua grupe principale:
1. Alimentare sincron principiu pozitie (alimentare cu tiristor)
2. Alimentare energie electrica (alimentare tranzistor )

Alimentare cu tiristor
Din punct de vedere al proiectarii tiristorii sunt similari cu redresoarele de sudare (transformator, redresor, soc). Diodele din pachetul redresor pot fi inlocuite partial sau total de tiristoare.
Elementul servo al tiristorului se bazeaza pe faptul ca tiristorul lucreaza ca o dioda daca este condus in timpul jumatatii de unda prin conductorul electric. Prin manipularea electrica corespunzatoare a pozitiei sincronizate se poate atinge frecventa de alimentare a curentului de sudare. Utilizand unitati adecvate de control se pot crea caracteristici deferite cum ar fi picurarea (reglata prin current) sau caracteristica plana ( reglata prin tensiune).
Un dazavantaj al acestui principiu servo este, in special, efectul marit al ondulatiei in contrast cu redresoarele necontrolate. Astazi acestea sunt inca utilizate pentru aplicatii simple cum sunt procedeele de sudare electrice manuale, WIG si procedeele de sudare in mediu de gaz fara cerinte speciale de calitate.

Surse de alimentare cu tranzistor
Tranzistorii sunt componente semiconductoare electric care sunt utilizate ca elemente servo de putere. Se disting cinci tipuri de design de surse de putere cu elemente servo:
1. Surse analogice
2. Surse primare cronometrate / cu ceas (invertor)
3. Surse secundare cronometrate / cu ceas
4. Surse hibride
5. Surse combinate primare si secundare cronometrate/ceas
Aceste surse vor fi explicate in urmatoarele pagini.
Distingem trei tipuri de tranzistoare:
1. tranzistorul (bipolar)
2. MOSFET-ul (transistor unipolar)
3. IGBT-ul ( primul si al doilea)
IGBT-ul este un transistor de tip pur comutator ( functie digitala ) care lucreaza numai cu doua trepte, ”On” sau ”Off”, in timp ce celelalte doua tipuri pot lucra si ca rezistente care se pot schimba (functie analogica). Pot fi, de asemenea, conectate in paralel pentru unitati de putere mai mari.

Surse analogice

surse analogice

 

Sursa analogica utilizeaza tranzistorii ca element servo pe circuitul secundar al unui transformator cu redresor in aval. Acesta este pe linia arcului. Simplificat, functia tranzistorului poate fi vazuta ca o rezistenta care se pot schimba.

Imagine circuit de prindere

Imagine circuit de prindere la o sursa analogica

 

 

 

 

 

 

 

Efectul real este mai complicat. Pot fi influentate si caracteristicile dinamice ale curentului de sudare care depinde de inductivitatea bobinei de soc in cazul surselor obisnuite. Prin tranzistori manipularea electronica poate modifica curentul de sudare in micro secunde ca marime si forma. Fluctuatiile de curent, datorate variabilelor perturbatoare, sunt rapid echilibrate, timpul de reactie este 40 – 50 ms. Forme de curent, de exemplu curentul in impulsuri poate fi creat pentru a se realiza procedeul de sudare in mediu de gaz protector cu formare de stropi mai putini si energii de valoare mica.
Un dezavantaj este faptul ca exista o mai amre peirdere de putere ( pana la 50 %) a energiei initiale induse care trebuie sa care trebuie să fie transportate in afara prin intermediul unui ciclu de racire separat. De asemenea este compromisa eficienta electrica.
Cu acest principiu servo toti parametrii electrici pot fi adaptati procesului de sudare. In unele institute acesta este, prin urmare, inca reprezentat ca sursa de putere de cercetare. Nu s-a produs niciodata ca sursa de putere in serie. De asemenea un dezavantaj este pretul ridicat care il impiedica a fi vandut in cantitati mai mari.

Surse secundare cronometrate / cu ceas

surse de sudare cu ceas

 

 

Sursele secundare cronometrate / cu ceas constau dintr-un transformator de alimentare cu redresor, apoi urmeaza elemental servo, comutator tranzistor. Lucreaza numai in doua trepte, On sau Off. (ON:    comutator inchis >> rezistenta scazuta >> fluxuri curent (>800 A)
OFF:    comutator deschis >> rezistenta mare >> fara curent )
Sursele produse in zilele noastre functioneaza cu frecvente de ceas intre 50 kHz si 200 kHz. Aceasta inseamna ca frecventa este 1000 – 4000 ori mai mare decat frecventa de alimentare. Din aceasta cauza, reactia de vitaza medie, adica caracteristicile dinamice cresc considerabil, in special pentru sudare electrica in impulsuri.

Imagine circuit prindere de o sursa secundara de alimentare cronometrat

Imagine circuit prindere de o sursa secundara de alimentare cronometrat/ cu ceas

 

 

 

 

 

 

Surse primare cronometrate / cu ceas – invertor

Surse primare cronometrate  cu ceas - invertor

Principiul invertorului primar cronometrat este diferit de cel al invertorului secundar cronometrat deoarece tensiunea principala de intrare este intai redresata. Apoi tensiune de redresare este taiata in componente conform aceluiasi principiu ca si in cazul surselor secundare cronometrate. Aceasta tensiune patrata este apoi adaptata procesului de sudare prin intermediul unui transformator.
Dupa redresare tensiunea continua/ curentul continuu este din nou creat prin soc. Efortul crescut, prin proiectare, in contrast cu invertorul secundar cronometrat, reduce marimea si greutatea unitatilor.

Comparearea de la primar la secundar a invertoarelor cronometrate

compararea de laprimar la secundar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Imagine circuit de prindere la o sursa primara de alimentare cronometrata

Imagine circuit de prindere la o sursa primara de alimentare cronometrata

 

 

 

 

 

Surse hibride

In cazul surselor hibride tranzistorii de putere se gasesc pe circuitul secundar.
Conform pozitiei punctului de lucru momentan servo-urile de putere sunt comutate pe modul analog sau cronometrat. Aceste proiecte de surse combina gradul bun de eficienta al surselor cronometrate cu caracteristicile de stabilitate a surselor analogice.

Surse primare si secundare combinate
Pentru a controla procesul de sudare mai precis si a mentine greutatea si pierderile de caldura s-au proiectat instrumente al sursei are pot utiliza componente electronice primare si secundare.
Prin echilibrarea cantitatilor care intrerup procesul, se pot atinge viteze de schimbare a curentului de pana la 4000 A / ms.

imagine circuit

 

 

 

 

 

Aceasta forma de sursa WIG este utilizata in special pentru sudarea in AC.
Se obtine in primul rand o crestere a eficientei, iar in al doilea rand o schimbare a polaritatii.
De asemenea, unitatile de aprindere secundara servesc la imbunatatirea caracteristicilor de sudare.

sursa WIG

 

 

 

 

Convertor de sudare

Convertoarele de sudare sunt masini la care un motor electric sau un motor cu combustie pune in functiune un generator care produce curentul de sudare.

Generatoarele de sudare in CC sunt cele mai vechi surse de alimentare la sudarea cu arc electric. Astazi, ele sunt produse in special cu combustibil sau cu moatoare diesel si sunt utilizate in locuri fara retele tensiuni ex. Santier de constructie. Daca sunt construite cu motor cu combustie se numesc unitati de sudare. Datorita acestei constructii convertoarele de sudare sunt rezistente la fluctuatiile retelei principale.

motor

 

 

 

 

In ceea ce priveste generatorul se utilizaeza doua tipuri de generatoare diferite in unitatile de sudare:
a) Generatoare de curent de sudare cu perie creeaza curent continuu pur cu stabilitate ridicata; ondulatia este, cu toate acestea, este foarte redusa. Aceasta pentru a obtine o cantitate scazuta de stropi si o sudura buna
b) Generatoare de curent de sudare fara perie creaza curent alternativ care este redresat de un redresor in aval in circuitul de prindere si este aplatizat de bobinele de soc.
Caracteristicile de sudare sunt aproape la fel de bune ca cele din generatorul de sudare cu perii intrucat generatorul fara perie este remarcat prin caracteristicile sale bune de aprindere Din moment ce asesta nu are perii sau colectrori el este liber de serviciu.

Rezultate asteptate dupa lecturarea acestui articol:

  • Explicati care tip de sursa de sudare pentru ambele tipuri de curen alternativ si continuu folosesc dispozitive comunne.
  • Detalii pentru fiecare tip de sursa pentru sudare, caracteristica statica sau dinamica, punctul operator si controlul stabilitatii arcului.
  • Explicati sensul de circuit deschis, curent de scurtcircuit, ciclul de sarcina ale surselor, pierderile de tensiune, si relatia dintre curentul de sudare si sectiunea transversala a cablului.
  • Explicati diferenta dintre ambele caracteristici pentru fiecare tip de sursa pentru procesele de sudare.
  • Recunoasteti functiile la diferite surse de putere si efectele lor.

 Leave a Reply

(required)

(required)

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>