Inverterski aparat za zavarivanje - princip rada - uvod

     Inverterski aparati za zavarivanje su zadnjih godina postali veoma popularan izbor, te se vremenom sa usavršavanjem poluprovodni?ke tehnologije, usavršavaju i sami aparati za zavarivanje. Sama inverterska tehnologija je toliko višenamenska, da skoro ne postoje sofisticirani uredjaji koji ne koriste neke od prednosti ove tehnologije. To je takodje kontrolni sistem, koji kad se primeni na zavarivanje, omogu?ava izgradnju kompaktnog izvora snage, sa malom potrošnjom energije, kao i veoma sofisticiranom kontrolom.

     Tradicionalni aparati za zavarivanje koriste velike transformatore sa �eljeznim jezgrom da bi konvertovali visoki naizmeni?ni napon male struje u niski naizmeni?ni napon velike struje. Ispravlja?ki modul (diode), zatim konvertuju naizmeni?ni (AC) u istosmerni (DC) napon koji je upotrebljiv za proces zavarivanja. Dakle, jedan od problema je nezgrapni transformator koji treba da je prili?no velikih dimenzija da bi radio korektno.

     Sa druge strane, inverterski aparat za zavarivanje prvo koristi ispravlja?ki modul za konverziju naizmeni?nog napona napajanja u istosmerni napon. Veoma brzim uklju?enjem i isklju?enjem, kreira se pulsna, visoko-frekventna, istosmerna struja. Tipi?ni frekventni opseg se kre?e izmedju 10,000Hz I 30,000Hz, mada su mogu?e i frekvencije od preko 100,000HZ. Ova visoko-frekventna, niska struja se dovodi na primar transformatora posebno prilagodjenog jezgra, gde se transformiše u visoko-strujni, nisko-naponski pulsiraju?i istosmerni izvor energije, pre no što se ponovo ispravi. Upravo ovde nastaje velika prednost inverterskih nad klasi?nim aparatima za zavarivanje.

     Za  oba na?ina zavarivanja je potreban transformator koji ?e konvertovati ulaznu struju na odgovaraju?u struju za zavarivanje, s’tim, što sa inverterskim na?inom je  da se to uradi mnogo efikasnije na visokoj frekvenciji, te je rezultat mnogo manji transformator  koji smanjuje veli?inu i te�inu samog uredjaja. Takodje, energija potrebna za ?itav proces se daleko smanjuje (do 40%), zato što efikasniji transformator gubi manje energije na grejanje, tako da je na tipi?noj mrezi napona 230V sada mogu?e posti?i ve?u struju varenja. Takodje, zbog ve?e frekvencije izlazne struje, inverterski aparati za zavarivanje ostvaruju “mekšu“ ravnomerniju varnicu tokom procesa varenja.

     Druga velika prednost je konstantan monitoring i regulacija struje i napona tokom zavarivanja, što kao za posledicu ima rezultat uštede na elektrodama (ARC), �ici za zavarivanje (MIG), kao i zaštitnom gasu (TIG). Kontrola izlaznih karakteristika moze biti razli?ita, a o istoj ?emo takodje govoriti u nekom od slede?ih tekstova. Sada ?emo se zadr�ati malo uopšteno na principu rada.

Bazi?ni princip rada je prikazan na sl.1

     Naizmeni?na struja glavnog napajanja je ispravljena i filtrirana konvertuju?i AC u DC. Kontrolisani Pwm signal u oscilatoru dostize do 30KHz (pretvaraju?i tako istosmerni u pulsiraju?i napon). Tako kontrolisani signal drajva izlazne tranzistore koji u pulsiraju?em modu na primaru isporu?uju visok napon, a malu struju.Tako na  izlazu transformatora dobijamo visokofrekventnu jaku struju niskog napona koji je upotrebljiv za zavarivanje.Kao rezultat visoke frekvencije na primaru, transformator nije samo manji po dimenzijama nego ima nisku apsorbciju. Ispravlja?ke diode brzo pokrivaju?eg dejstva zatim ispravljaju takav napon sekundara i preko filtera se dobije upotrebljiv napon, koji je takodje izuzetan po kvalitetu, što obezbedjuje konstantan monitoring kontrolnog modula preko povratne sprege.

Kontrola PWM signala i oscilatora se vrši uvek na dva na?ina, analognim ili digitalnim putem. Najnovije generacije aparata za zavarivanja ( Kempi i dr ), koriste mikrokontrolere i procesore sa ve? zadatim parametrima zavarivanja, te je sam proces zavarivanja podignut na viši nivo i prilagodjen je za manje iskusne varioce.

Pogledajte seriju tekstova o principu rada Igbt-a i njegovoj vezi sa drajverom!!!