محول اللحام: المبدأ والمتطلبات والأنواع
بعد قراءة هذه المقالة سوف تتعلم عن: - 1. مبادئ التشغيل لمحول اللحام 2. متطلبات محول اللحام 3. الأنواع.
مبادئ التشغيل لمحول اللحام:
في قوس اللحام ac ، يبقى التيار شبه جيبي في حين أن الفولتية مشوهة كما هو موضح في الشكل 4.9.
وبالنظر إلى هذه العوارض ، تشير النقطة M إلى الجهد المطلوب لضرب قوس. يُطلق على الجير الذي يرتفع فيه الجهد من الصفر إلى الجهد الكافي لإعادة إشعال .arc كفترة ARC RECOVERY. على قوس الجهد العابر فهو يدل عليه إذا كان القوس مستقرا وهادئا ، يجب أن يكون الوقت Y قصيرًا قدر الإمكان ، لأنه خلال الفترات الفاصلة ، قد يصبح الكاثود شديد البرودة حتى لا ينبعث منه عدد كاف من الإلكترونات والأيونات. reignite والحفاظ على القوس.
إحدى الطرق لتقليل t 1 هي رفع جهد الدائرة المفتوحة لمصدر طاقة اللحام ، كما هو واضح من الشكل 4.10. منحنى الجهد 2 لديه قيمة ذروة أقل من منحنى الجهد 2. مع منحنى 1 الجهد الكهربائي للقوس هو E ووقت استرداد القوس هو t 1 .في حالة المنحنى 2 ، مع نفس الجهد إعادة الإشعال E وقت استرداد القوس t 2 أطول بكثير من t 1 .
للمحافظة على قوس متواصل AC ، يجب أن تحتوي دائرة اللحام على محاثة * التي قد تنتج فرق الطور ، بين الجهد والتيار العابر ، بالترتيب من 0-35 إلى 0-45.
عند اللحام بتيارات منخفضة ، يفقد الكاثود حرارة أكثر من اللحام بالتيارات العالية. لذلك ، في الحالة الأولى ، يجب أن يكون وقت الاستعادة القوسي أقصر ما يمكن. على سبيل المثال ، مع تيار من 160 إلى 250 أمبير يبدأ قوس بسهولة عندما يكون المحول لديه جهد دائرة مفتوحة من 55 إلى 60 فولت بينما مع تيارات صغيرة ، على سبيل المثال ، من 60 إلى 70 أمبير ، يجب ألا يكون جهد التحميل للمحول 70 إلى 80 فولت.
ومع ذلك ، فإن الزيادة في جهد الدائرة المفتوحة قد يعرض سلامة اللحام للخطر ويضعف عامل القدرة (أي جهد الفلطية / جهد الدائرة المفتوحة) لمحول اللحام. لذلك من الضروري الحفاظ على جهد الدائرة المفتوحة منخفضًا قدر الإمكان ضمن القيود المطبقة.
متطلبات محول لحام:
يجب أن يستوفي محول اللحام المتطلبات التالية:
1. يجب أن يكون لها خاصية volt-ampere ثابتة.
.2 ﻟﺘﺠﻨﺐ اﻟﺘﺮﺷّﺢ ، ﻳﺠﺐ أن ﺗﻜﻮن ﺣﺮارة اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﺧﻼل اﻟﺪاﺋﺮة اﻟﻘﺼﻴﺮة ﻣﺤﺪودة ﻷﻗﻞ درﺟﺔ ﻣﻤﻜﻨﺔ ﻓﻮق ﺳﺎﻟﻚ اﻟﻘﻮس اﻟﻌﺎدي.
3. يجب ألا يتجاوز جهد الدائرة المفتوحة عادة 80 فولت و في 100 حالة على الأقل.
4. يجب أن يكون تيار الإنتاج قابلاً للتحكم بشكل مستمر على المدى الكامل المتاح.
5. يجب أن يكون جهد الدائرة المفتوحة عالياً بما فيه الكفاية لبدء التشغيل للقوس وليست عالية جداً بحيث لا تؤثر على اقتصاديات اللحام.
أنواع أساسية من محولات اللحام:
الأنواع الأربعة الأساسية لمحولات اللحام هي:
1. نوع التفاعل العالي ،
2. نوع المفاعل الخارجي ،
3. نوع مفاعل متكامل ، و
4. نوع المفاعل القابل للتشبع.
1. محول اللحام نوع رد الفعل العالي:
عندما يقوم المحول بإمداد التيار ، يتم إنتاج تدفقات مغناطيسية حول اللفات.
تتقاطع خطوط التدفق المغناطيسي الناتجة ، ɸ ، الدائرة المغناطيسية وتقطع اللفات الأولية (I) والثانوية (II) كما هو موضح في الشكل 4.11. ومع ذلك ، ليس كل خطوط التمويه المغناطيسي تفعل ذلك. بعض خطوط التدفق المغناطيسي بسبب التيار الأولي لا تقطع المنعطفات الثانوية والعكس بالعكس ، لأن كلاهما له مساراته في الهواء.
في الرسم التخطيطي ، تم وضع علامة على هذه التدفقات الجزئية كـ ɸ L1 و ɸ L2 . وبعبارة أخرى ، فهي مسؤولة عن التفاعل * من لفائف وينخفض الجهد التفاعلي الخاص بها عبرها. ومع زيادة التيار ، تزداد أيضًا تدفقات التسرب ، وكذلك تزداد قوة التحفيز الذاتي. هذا هو السبب في أن الزيادة في النتائج الأولية أو الثانوية يؤدي إلى زيادة في انخفاض الجهد التفاعلي عبر اللفات ذات الصلة.
بالنسبة لمحولات اللحام التي لها خصائص فولت أمبير شديدة الانحدار ، يجب أن يكون لكل من الموجتين الأساسية والثانوية تفاعل عالي ، أي يجب أن يكون لها تدفقات كبيرة للتسرب. يتم استيفاء هذا الشرط عن طريق وضع اللفات الأولية والثانوية إما على أطراف منفصلة أو على نفس الطرف ولكن متباعدة بعض المسافة ، على سبيل المثال ، المسافة "ب" في الشكل أعلاه.
يمكن التحكم في التيار في محولات اللحام عالية التفاعل بثلاث طرق. يتضمن أحدهما ملفًا أوليًا متحركًا كما هو موضح في الشكل 4.12. بما أن التباعد بين اللفات يتنوع كذلك فإن التفاعلات وبالتالي تيار اللحام الناتج.
تعتمد الطريقة الثانية على استخدام اللفات التي تم النقر عليها إما على الجانب الأساسي أو الجانب الثانوي ويمكن إجراء تغيير نسبة التحويل عن طريق إدخال العدد المطلوب من الدارات أو خارجها ، كما هو موضح في الشكل .4.13.
الطريقة الثالثة تستخدم التحويلة المغناطيسية المتحركة. موقع التحويلة الموضوعة في مسارات تدفقات التسرب ، كما هو موضح في الشكل. 4.14 ، يتحكم في تيار لحام الإخراج من خلال التحكم في التفاعل.
2. خارجي نوع مفاعل لحام محول:
يتكون هذا النوع من محولات اللحام من مفاعل عادي ، ومرحلة أحادية الطور ، ومحول تنفصل ، ومفاعل أو خنق منفصل.
تكون مقاومة التفاعلات الحثية ومقاوماتها في محولات اللحام منخفضة ، بحيث يختلف جهدها الثانوي ولكن قليلاً مع تيار اللحام. يتم ضمان خاصية التدلى أو الفولت الأمبيرية السالبة بواسطة المفاعل الموصل في الدائرة الثانوية لدائرة اللحام. يتكون المفاعل من قلب فولاذي وجرح متعرج بسلك مصمم لنقل الحد الأقصى المسموح به من التيار.
إذا كان الجهد الثانوي لمحول اللحام هو V 2 ، فإن جهد القوس هو V arc وإجمالي قطر المقاومة التناظرية عبر المفاعل هو V 2 ، ثم يمكن أن تظهر الكميات الثلاثة بشكل تخطيطي كما في الشكل 4.15 وتكون مرتبطة رياضيا على النحو التالي .
وبالتالي ، يقل جهد القوس مع زيادة التيار ، أو مع زيادة انخفاض الجهد عبر المفاعل. هذا يعطي سلبي أو متدلي التيار الكهربائي أمبير.
يمكن تحقيق التحكم في تيار اللحام بواسطة طريقتين ، عن طريق تغيير تردد المفاعل (المفاعل الأساسي المتحرك) أو بتغيير عدد دورات التصفية التي يتم إحضارها في الدائرة (المفاعل الذي تم النقر عليه).
يتكون قلب المفاعل الأساسي المتحرك ، كما هو موضح في الشكل 4.16 ، من جزء ثابت يحمل اللفة ، وطرف متحرك ، يمكن نقله باتجاه أو بعيد عن النواة الثابتة بترتيب مناسب ، وبالتالي تغيير الفجوة الهوائية بينهم. وتزيد الزيادة في الفجوة الهوائية من إحجام الدائرة المغنطيسية للمفاعل ، في حين تنخفض الحث الذاتي والتفاعل الحثي ، بحيث يزداد تيار اللحام.
عندما يتم تقليل فجوة الهواء ، يتم أيضًا تقليل تردد الدائرة المغناطيسية ، ويزداد التدفق المغناطيسي ، كما يحدث في التفاعل الاستقرائي للملف ، ويسقط تيار اللحام. وبهذه الطريقة يمكن تعديل تيار اللحام بدقة ودقة متواصلة.
في المفاعل الذي يتم النقر عليه ، يكون اللب صلبًا ولكن يتم تقسيم اللولب إلى عدد من الأقسام ، كل مقطع يحتوي على نقش يُنقل إلى نقطة التنظيم ، كما هو موضح في الشكل 4.17. سيؤدي تحريك ذراع الاتصال عبر الصنابير إلى اختلاف عدد الدورات التي يتم إحضارها في الدائرة ، وبهذا يكون حجم تيار اللحام. وبالتالي يتم التحكم في التيار في خطوات.
3. متكامل نوع مفاعل اللحام المحولات:
يحتوي محول اللحام لنوع المفاعل المتكامل ، الموضح في الشكل 4.18 على لفيفة أولية I ، وملحمة ثانوية ثانوية ، وملف ثالث مفاعل. وبصرف النظر عن الأطراف الرئيسية ، فإن النواة لها أطراف إضافية تحمل لفائف المفاعل. يتم ضبط التيار عن طريق تحريك النواة C بين الأطراف الإضافية.
الجزء الذي يحمل اللف الأول والثاني هو بالتالي المحول المناسب والجزء الذي يحمل اللف الثالث هو المفاعل.
يمكن توصيل المفاعل مع الثانوي إما في سلسلة المساعدة أو في سلسلة معارض.
عندما يتم توصيل المفاعل في سلسلة المساعدة ، الشكل 4.18 (a) ، سيكون جهد الدائرة المفتوحة للمحول
E t + E 2 + E r
حيث E 2 هو الجهد الثانوي للمحول و E r هو جهد المفاعل.
تنتج وصلة مساعدة السلسلة قوسًا مستقرًا في التيارات المنخفضة وتستخدم في ألواح اللحام الرقيقة.
عندما يكون المفاعل متصلاً بمعارضة متسلسلة ، كما هو موضح في الشكل 4.18 (ب) ، يتم طرح جهده من جهد الدائرة المفتوحة للمحول ، أي ،
E t + E 2 - E r
يتم استخدام الاتصال المتسلسل من الفئة لطلاء ألواح سميكة ذات تيارات ثقيلة.
4. نوع مفاعل ملحوم لحام محول:
في محول اللحام هذا ، يتم استخدام جهد منخفض معزول ، دائرة DC ذات تيار كهربائي منخفض لتغيير الخصائص المغناطيسية الفعالة للنواة المغناطيسية. وبالتالي ، يتم التحكم في كمية كبيرة من التيار المتردد باستخدام كمية صغيرة نسبيا من التيار المستمر ، مما يجعل من الممكن ضبط منحنى خصائص فولت أمبير من الحد الأدنى إلى الحد الأقصى. على سبيل المثال ، عندما لا يكون هناك تيار متدفق في لفائف المفاعل ، يكون له الحد الأدنى من المعاوقة ، وبالتالي الحد الأقصى لإخراج محول اللحام.
مع زيادة حجم التيار المستمر بمساعدة من مقاومة متغيرة في دائرة التيار المستمر ، هناك المزيد من خطوط القوة المغناطيسية المستمرة وبالتالي يتم زيادة مقاومة المفاعل وتناقص التيار الناتج لمحولات اللحام. تتميز هذه الطريقة بإزالة الأجزاء المتحركة والموصلات المرنة وغالبًا ما تستخدم في إمدادات طاقة اللحام بالقوس التنغستن.
يوضح الشكل 4.19 أساسيات الدارة لمصدر طاقة بسيط للمفاعل القابل للتشبع. لتحقيق الهدف المنشود من الجهد المنخفض والتيار العالي ترتبط ملفات المفاعلات بمعارضة ملف التحكم في التيار المستمر.
مع ميلان ، شكل موجة لحام الغاز التنغستن قوس مهم جدا. يميل المفاعل القابل للإشتعال إلى إحداث تشوه شديد في الموجة الجيبية الموردة من المحول. إن وضع فجوة هوائية ، كما هو موضح في الشكل 4.19 ، في قلب المفاعل هو إحدى طرق تقليل هذا التشوه. بدلا من ذلك ، يمكن إدراج خنق كبير في دائرة التحكم العاصمة. أي من الأسلوبين ، أو مزيج من الاثنين ، سيحقق النتيجة المرجوة.
التشغيل المتوازي لمحولات اللحام:
في عملية اللحام في بعض الأحيان هناك حاجة لتجاوز التيار الأقصى اللحام الحالي يمكن الحصول عليها من محول واحد. في مثل هذه الحالة ، يمكن الحصول على تيار اللحام المطلوب عن طريق التشغيل المتوازي لمحولين أو أكثر من محولات اللحام.
الاحتياطات اللازمة لمثل هذه العملية المتوازية هو أن الفولتية أو عدم وجود دارة مفتوحة من المحولات ينبغي أن تكون هي نفسها. وهذا ضروري بشكل خاص في حالة محولات اللحام من نوع مفاعلات عالية حيث يختلف جهد الدائرة المفتوحة ونسبة التحويل إلى حد ما وفقًا لشروط الضبط وخطوة التحكم.
عندما يتم توصيل محوليين للتشغيل المتوازي ، كما هو موضح في الشكل 4.20 ، يجب توصيل المحطات المتشابهة للملفات الأساسية بأسلاك خط متماثلة A و B و C لأنابيب التغذية وبالتالي ضمان تزامن مراحل emf في اللفات الثانوية. ثم يجب أن تكون متصلا محطات مثل من secondaries في أزواج كما هو موضح. ويتم تسويق مثل هذه المحولات المزدوجة ذات المرحلة الثالثة في الهند بواسطة M / s ES AB India Limited.
محولات لحام متعددة المشغلين:
يستخدم نظام محول اللحام متعدد المشغلات أو متعدد المشغل مصدر طاقة عالي الجهد الحالي لتوفير عدد من دوائر اللحام في نفس الوقت. ويستخدم هذا النظام عندما يكون هناك تركيز كبير لنقاط اللحام في منطقة تشغيل صغيرة نسبيًا ، على سبيل المثال ، في بناء السفن ومواقع إنشاء محطات الطاقة والمصافي والنباتات الكيميائية.
قد يكون محول اللحام متعدد المشغلات الذي يتميز بخاصية فولط أمبير مستوية من الطور الأحادي أو الطور الثلاثي الطور. ومن عيوب محول اللحام متعدد المشغلات أحادي الطور أنه يضع حمولة غير متوازنة على أنابيب التيار 3-phase. إذا كان محول اللحام متعدد المشغلات لديه جهد لا يتغير مع الحمل (يجب ألا يتجاوز التغير الأقصى 5٪) يجب أن يكون له تسرب مغناطيسي منخفض ، أي مفاعل استحثاري منخفض.
يمكن العثور على عدد الأقواس أو دوائر اللحام التي يمكن توصيلها بمحولات اللحام عن طريق العلاقة ،
n = i t / I a .k
أين،
n = عدد الأقواس أو دوائر اللحام ،
أنا t = تصنيف الانتاج الحالي من محول اللحام ،
I = متوسط التيار القوسي في كل دائرة لحام ،
K = عامل التنوع.
يأخذ عامل التنوع K بعين الاعتبار حقيقة أن جميع عمال اللحام الذين يعملون من نفس مصدر الطاقة لا يعملون في وقت واحد. يرتبط عامل التنوع بمتوسط دورة التشغيل وقوانين الاحتمالية ولكن يتم تقليله كلما زاد عدد عمال اللحام الذين يعملون من نفس المحول. يفترض أن K عادةً ما يكون بين 0 ∙ 6 إلى 0 ∙ 8.
يتم توصيل كل محطة لحام من خلال خنق متغير منفصل (منظم حالي) ، والذي يوفر منحنى خاصية الفولت أمبير الثابت المتدلي بشكل حاد لكل دائرة لحام. ترتبط دارات اللحام بالتوازي ، لأن هذا الترتيب يتم استخدامه بشكل أفضل عند اللحام مع تيارات منخفضة ، بترتيب من 70 إلى 100 أمبير.
ملحوظة:
وتجدر الإشارة إلى أن محولات اللحام لديها عامل طاقة منخفض إلى حد ما يرجع ذلك إلى حقيقة أنها تتضمن ملفات ذات تفاعلات حسية عالية. ولذلك ، يجب ألا يكون لمحولات اللحام معدلات أعلى من القدرة اللازمة لأداء المهمة المسندة. ولا ينبغي أن تدار في عدم التحميل لفترة طويلة.
