- Principios generales de funcionamiento del inversor.
- ¿Cómo funciona el circuito electrónico principal?
- Junta de Gestión del Trabajo
- Características especiales de los inversores.
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La máquina de soldadura tradicional, que necesariamente incluye un transformador voluminoso, ha sido recientemente reemplazada activamente por inversores. Para comprender cómo funciona el inversor de soldadura, es necesario comprender su diseño, el principio de funcionamiento y las características operativas, que determinan las ventajas y revelan las desventajas de este dispositivo.
La máquina de soldadura de inversor se utiliza para la soldadura de diversos detalles de metal.
Principios generales de funcionamiento del inversor.
A diferencia de los transformadores de soldadura más conocidos, en este dispositivo la conversión de voltaje eléctrico en una corriente soldada ocurre en varias etapas: por medio de un transformador de baja potencia, en dimensiones casi acordes con un paquete de cigarrillos y un circuito electrónico. Además, la unidad inversora tiene un sistema de control (unidad), que facilita enormemente el proceso de soldadura y le permite crear una soldadura de alta calidad. ¿Cómo funciona una máquina de soldadura inversora?
Dispositivo de soldadura del inversor.
Primero, la corriente de entrada de 220 V con una frecuencia de 50 A pasa a través del rectificador de la máquina de soldar, se convierte en una constante y se suaviza simultáneamente mediante filtros (generalmente en forma de condensadores electrolíticos). El voltaje de CC resultante mediante un modulador montado en semiconductores se convierte nuevamente en uno alterno, pero con una frecuencia más alta (hasta 100 kHz). Lo siguiente es enderezar y disminuir el voltaje al valor requerido para soldar el metal.
El uso de un convertidor de alta frecuencia permitió el uso de un transformador de tamaño relativamente pequeño, como resultado de lo cual las dimensiones y el peso del aparato inversor se redujeron significativamente. Por ejemplo, para obtener una corriente de soldadura de 160 amperios en el inversor, necesita un transformador que pese aproximadamente 0, 25 kg: para lograr el mismo resultado en una máquina de soldadura tradicional, tendrá que usar un transformador que pese al menos 18 kg. Cuando una máquina de soldadura con inversor está en funcionamiento, la electrónica juega un papel importante: proporciona retroalimentación al arco eléctrico, lo que hace posible controlar estrictamente y mantener sus parámetros al nivel requerido. Su menor desviación es inmediatamente "suprimida" por microprocesadores. Todas estas "adiciones" garantizan un arco estable, que garantiza una alta calidad de trabajo cuando se utiliza una máquina de soldadura tipo inversor.
¿Cómo funciona el circuito electrónico principal?
Dispositivo interno del inversor de soldadura.
En un rectificador de red, la corriente eléctrica (220 V) se rectifica por medio de un fuerte puente de diodo (generalmente un conjunto de diodo), el suavizado de pulsaciones de corriente alterna se produce mediante condensadores electrolíticos. Porque Dado que el puente del diodo está muy caliente durante la operación, se instala en los radiadores de refrigeración. Además, hay un fusible térmico que se activa cuando los diodos se calientan a más de + 90 ° C y protegen un costoso conjunto de diodos. Junto al puente rectificador, destacan los condensadores electrolíticos ("barriles" redondos) con sus dimensiones, cuya capacitancia varía entre 140-800 microfaradios. Además, se instala un filtro en la máquina de soldadura que evita las interferencias de radio.
El circuito del inversor incluye 2 transistores de alta potencia (generalmente MOSFET o IGBT), también instalados en los radiadores. Estos semiconductores conmutan la corriente que pasa a través de un transformador de impulsos: al mismo tiempo, la frecuencia de conmutación alcanza las decenas de kHz. Como resultado, se forma una corriente alterna de alta frecuencia. Para proteger los costosos transistores de las sobrecargas de voltaje, se utilizan circuitos de protección, que incluyen resistencias y pequeños condensadores. Después de que los transistores se hayan "entrenado", se elimina una tensión más baja del devanado secundario del transformador reductor (hasta 70 V), pero la corriente puede ser de 130 a 140 amperios o más.
El circuito electrónico de la soldadora inversora.
Para obtener un voltaje constante en la salida, se utiliza un rectificador de salida confiable. Por lo general, este dispositivo se ensambla sobre la base de diodos duales que tienen un cátodo común. Estos dispositivos se caracterizan por la velocidad máxima, es decir, Abre y cierra rápidamente, mientras que el tiempo de recuperación no supera los 50 nanosegundos. La última cualidad es muy importante, porque Estos diodos rectifican la corriente de muy alta frecuencia: los semiconductores ordinarios no podrían hacer frente a una tarea similar, no tendrían tiempo para cambiar. Por lo tanto, al reparar, es importante reemplazar estos diodos con los mismos de alta frecuencia (los dispositivos más comunes de tipo VS 60CPH03, STTH6003CW, FFH30US30DN), que deben diseñarse para una tensión inversa de 300 V y una corriente de 30 A.
Junta de Gestión del Trabajo
Un regulador de voltaje diseñado para 15 V y montado en un radiador disipador de calor se utiliza para alimentar los elementos de la placa. La tensión de alimentación proviene del rectificador principal. Una de las funciones del acondicionador de energía es suministrar tensión al relé, lo que garantiza un "inicio suave" del dispositivo. Cuando se aplica una tensión, los condensadores comienzan a cargarse: la tensión aumenta y, para proteger el conjunto del diodo, se aplica un circuito limitador, que incluye una resistencia potente (8 W). Tan pronto como los condensadores se carguen, el inversor funcionará, el relé cerrará sus contactos y la resistencia no participará en más trabajos.
Control de la máquina de soldadura.
Además del regulador de voltaje, en el circuito electrónico del inversor hay muchos otros sistemas que proporcionan un dispositivo de alto rendimiento. Los principales de estos componentes electrónicos son:
- Sistema de control y controladores: aquí el elemento principal es el chip controlador PWM, que “trata” con el control del funcionamiento de los transistores de alta potencia;
- Circuitos de ajuste y control: el elemento principal es un transformador de corriente, cuya tarea es controlar la salida de corriente del transformador;
- El sistema para controlar la tensión de alimentación y la corriente de salida: consta de un amplificador operacional (amplificador operacional) montado en un chip (por ejemplo, LM324). El propósito del sistema es, si es necesario, incluir protección de emergencia, monitorear el funcionamiento y la operatividad de los elementos principales de la unidad electrónica.
Características especiales de los inversores.
Además de la ventaja de un pequeño peso, las máquinas de soldadura tipo inversor permiten el uso de electrodos tanto para corriente alterna como para corriente continua. Esto es especialmente importante cuando se sueldan elementos de hierro fundido, metales no ferrosos. La mayoría de los modelos tienen opciones que hacen que el proceso de soldadura sea más conveniente, especialmente estos complementos son adecuados para aquellos que recién están aprendiendo a dominar la soldadura:
- arranque en caliente (o arranque en caliente): establece los parámetros óptimos para la ignición del arco;
- Antiadherente (o AntiSticking): en caso de cortocircuito, la corriente de soldadura se reduce automáticamente al mínimo, como resultado de lo cual el electrodo no se adhiere a la pieza:
- ArcForce: esta opción proporciona la corriente óptima en el momento de la separación del metal del electrodo, lo que también evita que se pegue.
La buena ignición del arco en el inversor de soldadura se realiza debido a la independencia del voltaje de salida de la entrada que está presente en los dispositivos de soldadura tradicionales. En la soldadura convencional, muy poca corriente hace que el electrodo se adhiera, y demasiada está sobrecargada con el exceso de quemado de la parte metálica. Es decir cuando se trabaja con un inversor, es imposible "inflar" o "quemar" la pieza, lo que garantiza la resistencia de la costura (no hay conchas ni grietas en ella).
En un aparato convencional, es necesario mantener una distancia de aproximadamente 2 diámetros del electrodo a la unión de las partes a unir, de lo contrario el valor actual variará. Los inversores mantienen la corriente en límites estrictamente definidos, además, es constante, no alterna. Esto permite que no sea tan crítico observar la longitud del arco, lo que facilita el trabajo, especialmente si el soldador es un principiante. La calidad de la costura no depende de la longitud del arco.