家建設資材溶接インバータの概略図。溶接インバーターの概略図: MMA 250 の故障原因の詳細を理解します

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溶接インバータの概略図。溶接インバーターの概略図: MMA 250 の故障原因の詳細を理解します

この回路は、前任者の溶接変圧器の設計とは根本的に異なります。以前の溶接機の設計の基礎は降圧トランスであったため、溶接機は大きく重くなりました。最新の溶接インバータは、製造における高度な開発のおかげで、幅広い機能を特徴とする軽量でコンパクトな装置です。

あらゆる電気回路の主要な要素溶接インバータ高周波電流を生成するパルスコンバータです。このおかげで、インバータの使用により、溶接アークの点火が容易になり、溶接プロセス全体にわたって安定した状態を維持することができます。溶接インバータ回路は、モデルによっては特定の機能を備えている場合がありますが、後述する動作原理は変わりません。

現在の市場ではどのような種類のインバータが入手可能ですか?

特定のタイプの溶接では、適切なインバータ装置を選択する必要があります。各タイプには特定の電気回路があり、それに応じて特別な技術的特性と機能が備わっています。

を生み出すインバータ現代のメーカー、どちらでも同様に正常に使用できます。製造業、そして日常生活でも。開発者は電気回路図を常に改善していますインバータ装置、新しい機能を提供し、改善することができます。仕様.

インバータ装置は主要機器として、以下の目的を達成するために広く使用されています。技術的操作:

消耗電極と非消耗電極。
半自動および自動技術を使用した溶接。
プラズマ切断など。

また、インバータ機器は、効果的なタイプアルミニウムやステンレスなどの難溶接金属を溶接する装置です。溶接インバータを使用すると、電気回路の機能に関係なく、あらゆる技術を使用して高品質で信頼性が高く、きれいな溶接を行うことができます。同時に、重要なことは、コンパクトで重すぎないインバーター装置は、必要に応じていつでも作業を行う場所に簡単に移動できることです。溶接作業.

溶接インバーターの設計には何が含まれますか?

技術的特性と機能を決定する溶接インバータ回路には、次のものが含まれます。必須要素、どうやって：

ブロックの提供電力デバイスの電源部分（整流器、容量性フィルター、非線形充電回路で構成されます）。
パワーセクション、シングルサイクルコンバーターに基づいて作られています（この部分電気図も含まれています電源トランス、二次整流器および出力チョーク）;
インバータ装置の電気回路の低電流部分の要素のための電源ユニット。
変流器と負荷電流センサーを含む PWM コントローラー。
熱保護と冷却ファンの制御を担当するブロック (回路図のこのブロックにはインバーターファンと冷却ファンが含まれます) 温度センサー);
コントロールと表示。

溶接インバーターはどのように動作するのですか?

電流整形大きな力電気アークを発生させて、接合される部品の端と溶加材を溶かすための溶接機が設計されています。同じ目的のために、幅広い特性の溶接電流を生成できるインバータ装置も必要です。

最も単純な形では、原理は次のようになります。

通常の電気網から周波数 50 Hz の交流が整流器に供給され、そこで直流に変換されます。
整流器後 DC特殊なフィルターを使用して滑らかにします。
直流電流はフィルターから直接インバーターに流れ、その仕事はそれを再び交流に変換することですが、より高い周波数で行われます。
その後、トランスを使用して交流高周波電流の電圧を下げることで、強度を高めることができます。

インバータ装置の電気回路図の各要素の重要性を理解するには、その動作をより詳細に検討する価値があります。

溶接インバーターの電気回路で発生するプロセス

この回路により、電流周波数を標準の 50 Hz から 60 ～ 80 kHz まで高めることができます。このようなデバイスの出力では高周波電流が調整されるため、コンパクトな変圧器を効果的に使用できます。電流の周波数の増加は、強力なパワートランジスタを備えた回路が配置されているインバータ電気回路の部分で発生します。ご存知のとおり、トランジスタには直流のみが供給されるため、デバイスの入力に整流器が必要になります。

回路図工場用溶接インバータ「レサンタ」（クリックで拡大）

インバータ回路からドイツのメーカー番号付きFUBAG 追加機能（拡大するにはクリックしてください）

溶接用インバータの回路図の一例自作（拡大するにはクリックしてください）

基本的電気図インバータ装置は、電源部と制御回路の 2 つの主要な部分で構成されます。回路の電源セクションの最初の要素はダイオードブリッジです。このような橋の役割は、まさに変革することです。交流電流永久に。

ダイオードブリッジで交流から変換された直流では、平滑化が必要なパルスが発生する場合があります。これを行うために、主に電解タイプのコンデンサで構成されるフィルタがダイオードブリッジの後に取り付けられます。ダイオードブリッジから出力される電圧は、入力時の電圧の約 1.4 倍であることを知っておくことが重要です。 AC を DC に変換するとき、整流ダイオードは非常に高温になり、その性能に重大な影響を与える可能性があります。

それらと整流器の他の要素を過熱から保護するために、電気回路のこの部分ではラジエーターが使用されます。さらに、ダイオードブリッジ自体に温度ヒューズが取り付けられており、その役割は、ダイオードブリッジが80〜90度を超える温度に加熱された場合に電源をオフにすることです。

インバータ装置の動作中に発生する高周波干渉が内部に侵入する可能性があります。電気ネットワーク。これを防ぐために、回路の整流器ブロックの前に電磁両立性フィルターが取り付けられます。このようなフィルターはチョークといくつかのコンデンサーで構成されます。

インバーター自体は、直流を交流に変換しますが、周波数ははるかに高く、「斜めブリッジ」回路を使用してトランジスタから組み立てられます。交流を生成するトランジスタのスイッチング周波数は、数十〜数百キロヘルツになることがあります。このようにして得られる高周波交流電流は、矩形波振幅を有する。

インバータユニットの後ろに設置された降圧トランスにより、装置の出力で十分な強度の電流を得ることができ、その助けを借りて効率的に溶接作業を行うことができます。インバータ装置を使用して直流を得るには、やはりダイオードブリッジで組み立てられた強力な整流器が降圧変圧器の後に接続されます。

インバータの保護および制御要素

回路図内のいくつかの要素により、インバータの動作に対するマイナス要因の影響を回避できます。

直流を交流に変換するトランジスタが動作中に焼損しないようにするために、特別なダンピング (RC) 回路が使用されます。高負荷で動作し、非常に高温になるすべての電気回路ブロックには強制冷却機能が備わっているだけでなく、加熱温度が臨界値を超えた場合に電源をオフにする温度センサーも接続されています。

フィルタコンデンサは充電後に高電流を生成し、インバータトランジスタを焼損させる可能性があるため、デバイスには次のような機能が必要です。スムーズなスタート。この目的のために、安定剤が使用されます。

インバーターの回路には PWM コントローラーが搭載されており、電気回路のすべての要素を制御します。電気信号は PWM コントローラから電界効果トランジスタに送信され、そこから同時に 2 つの出力巻線を持つ絶縁トランスに送信されます。 PWM コントローラーは、電気回路の他の要素を通じて、制御信号も供給します。パワーダイオードインバータユニットのパワートランジスタと。コントローラがインバータの電気回路のすべての要素を効果的に制御するには、コントローラに電気信号を供給することも必要です。

このような信号を生成するにはオペアンプが使用され、その入力にはインバータで生成された出力電流が供給されます。後者の値が指定されたパラメーターから異なる場合、オペアンプはコントローラーへの制御信号を生成します。さらに、オペアンプはすべての保護回路から信号を受け取ります。これは、電気回路に重大な状況が発生したときにインバータを電源から切断できるようにするために必要です。

インバータ式溶接機のメリット・デメリット

通常の変圧器に代わるデバイスには、多くの重要な利点があります。

溶接電流の形成と調整に対するまったく異なるアプローチのおかげで、このような装置の重量はわずか 5 ～ 12 kg ですが、溶接変圧器の重量は 18 ～ 35 kg です。
インバータは非常に高い効率（約 90%）を持っています。これは、暖房に費やす余分なエネルギーが大幅に少ないという事実によって説明されます。コンポーネント. 溶接変圧器、とは異なりインバータ装置、とても熱くなります。
このような高効率により、インバータの消費電力は 2 分の 1 に削減されます電気エネルギー従来の溶接変圧器よりも優れています。
インバーター機械の高い汎用性は、その助けを借りて広範囲にわたって溶接電流を調整できる能力によって説明されます。このおかげで、同じ装置を使用して、から作られた部品を溶接することができます。異なる金属、およびさまざまなテクノロジーを使用した実装についても説明します。
過半数現代のモデルインバータには溶接ミスによる影響を最小限に抑えるオプションが装備されています。技術的プロセス。このようなオプションには、特に「アンチスティック」と「アークフォース」（高速点火）が含まれます。
溶接アークに供給される電圧の優れた安定性は、インバータ電気回路の自動要素によって保証されます。この場合、自動化では入力電圧の違いを考慮して平滑化するだけでなく、強風による溶接アークの減衰などの干渉も補正します。
インバータ装置を使用した溶接は、どのような電極でも溶接が可能です。
最新の溶接インバータの一部のモデルにはプログラミング機能が備わっており、特定の種類の作業を実行するときにモードを正確かつ迅速に設定できます。

現代の溶接作業は特別なインバーターを使用して行われます。以前は同様の処理金属は効率が低いという特徴を持つ従来の変圧器を使用していました。溶接インバータの概略図は若干異なる場合がありますが、いずれも軽さとコンパクトさが特徴です。設計上の特徴を考慮することによってのみ、溶接インバーターを修理し、微調整することができます。

溶接インバータの電気回路の要素

インバータ溶接機の電気回路図には、相互接続されたいくつかの要素の組み合わせが含まれます。主なものは次のように呼び出すことができます。

パワー部にエネルギーを供給するブロック。この要素は、現在のパラメータを必要な値に変更できるいくつかのデバイスの組み合わせによって表されます。通常、容量性フィルターと整流器が含まれます。
このデバイスには電源変圧器が含まれています。溶接インバーターの電源にも 4n90 トランジスタが含まれています。
別の要素が構造の低電流部分への電力供給を担当します。
主要パラメータを制御するために、PWM コントローラがインストールされています。負荷電流センサーとトランスの組み合わせで代表されます。
別のブロックは構造を熱から保護する役割を果たします。通過時電流一部の要素は非常に高温になる場合があります。したがって、ファンと温度センサーに代表される追加の冷却モジュールが取り付けられます。
基本的なパラメータを設定したり、要素を表示したりできるコントロールユニット。

溶接機のダイオードブリッジ装置は、装置の電力などを考慮して製作、設置されます。各デバイスには独自の特徴があり、以下で詳しく検討します。

Swaris デバイスの図

溶接機 Svaris 200 は使いやすさと低コストが特徴です。すでに Svaris 160 モデルは高い特徴を持っていました。性能特性、A 新しいオプション実行が改善されました。インバータ溶接機の回路は、次の動作特性を決定します。

最大消費電力は5kWです。
溶接電流は 20 ～ 200 A の範囲で変化します。
電圧インジケーターアイドルムーブ 62V。
効率85%。
推奨電極は 1.6 ～ 5.0。

一般に、インバータは次のように作られていると言えます。古典的なスキーム、これについては上で説明しました。

インバータ3200および4000回路

手動アーク溶接には、インバータ 4000 または 3200 を使用できます。どちらの機械もほぼ同じ設計で、次の機能を備えています。

電極固着防止効果。
重要なコンポーネントを深刻な電圧サージから保護します。
基本的な円弧パラメータの制御。
制御センサーを備えた内蔵冷却要素。

インバータの製造中に、IP21 保護が提供されました。デバイスの電力は 5.3 kW で、標準の電源ネットワークによって電力が供給されます。インバータ3200プロの詳細な図は、これらのモデルの非常に魅力的な特性を決定し、そのおかげでモデルは普及しました。

他のモデルのスキーム

前述したように、ほとんどすべてのインバータは同様の原理で動作し、作成された回路はわずかに異なる場合があります。全て溶接工いくつかの主要なグループに分けられます。

のために電気アーク溶接コーティングして使用する場合特別な構成電極にはMMAタイプの装置を使用しております。同様のスキーム特徴的な高効率、構造は軽量です。
耐火性電極の使用に使用されます。溶接装置 MMA+TIGタイプ。不活性ガス環境でも動作できます。
生産ラインには、半自動バー供給機能を備えたユニットがあります。この場合、作業は通常、不活性ガス環境または特殊な槽内で行われます。
鍛造やその他の修理にはスポット溶接が使用されます。

ARC 160 モデルは回路が非常に複雑ですが、ほとんどの機能を実行するために使用できます。いろいろな作品。アーク 140 とは異なり、新しいモデルの回路には大きな欠点はありません。

Torus 250 バージョンは次の要素で構成されています。

TLマイクロ回路上に構築されたクロックタイプのジェネレータ強力なインバータ回路はPWMの使用を提供しないことを考慮する価値がありますが、マイクロ回路には熱保護センサーを備えた2つのコンパレータがあります。
保護システムと制御モジュールは LM に基づいて作成されており、電流パラメータを決定するセンサーは巻線を備えたフェライトリング上に配置されています。
この回路には、IR に基づいて構築された 2 つの出力ドライバーも含まれています

Torus 250 の修理は、構造を開いて主要な要素を目視検査することによって実行する必要があります。この場合、それらは次のようになります。

出力タイプの整流器は、2 つのラジエーターが配置された別個の基板によって表されます。これらは、ダイオードアセンブリを配置するためのベースとして機能します。このモジュールには、1 つのトランスと 1 つのチョークも含まれています。出力整流器の要素の数は、特定のアセンブリに大きく依存します。
スイッチモジュールは、4 つのグループのそれぞれにある 4 つのトランジスタで表されます。加熱の程度を軽減するために、それらはすべて別のラジエーターに配置され、特殊なガスケットで断熱されています。
出力整流器として強力なダイオードブリッジが使用されています。検討中のケースでは、構造の底部に位置します。このモデルには非常に信頼性が高く実用的なブリッジが装備されており、冷却システムが適切に機能していれば燃えにくいです。
制御チップは主要な設計要素です。一般に、デバイス全体の耐久性は、その正しい動作に依存します。特別なオシロスコープとそれを扱うための適切なスキルを持っている場合にのみ、ユニットを自分でチェックできます。
冷却ファンを備えた筐体。通常、冷却ユニットは機械的衝撃があった場合にのみ故障します。

多くの要素を診断するには、それらを分解する必要があります。そのため、組み立てを誤ると重大な問題が発生する可能性があるため、作業は専門家に任せるのが最善です。

溶接インバータSAI 200、その回路はデバイスと大きく異なりません似たようなタイプ、ピース電極を使用する場合の手動アーク溶接および表面仕上げに使用されます。 RDMMA 200 は、変圧器を使用せずに作成された新しいタイプの機器に属します。これにより、より正確かつスムーズな電流インジケータの調整が可能となり、動作中に強いノイズが発生することもありません。

SAI 200 溶接インバータの概略図

結論として、上記の情報が溶接インバーターの設計の複雑さを決定することに注意してください。ただしメーカーは販売していない詳細図デバイスのメンテナンスや修理が複雑になります。ほぼすべてのインバータを作成するときに同様の回路を使用しますが、それらは互いに大きく異なります。そのため、作業を実行する前に、次のことを詳しく理解しておく必要があります。デザインの特徴デバイス。

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