Top 3 Rektifiye DC Kaynak Güç Kaynakları
Bu makale, doğrultulan ilk üç DC kaynak güç kaynağına ışık tutmaktadır.
Kaynak # 1. SCR Kaynak Gücü Kaynağı:
Kontrolünü bir kapı sinyalinin SCR'yi istenen anda açma yeteneğinden alan bir kaynak güç kaynağı tasarlanabilir. Bir tip 3 fazlı SCR'nin şeması, Şekil 4.35'te gösterilmektedir.
Bu kaynak güç kaynağı, aşağıya doğru çalışan bir trafo Tr, bir silikon kontrollü redresör ünitesi SCR, bir fan F ve hepsi ortak bir yuvaya yerleştirilmiş bir şalter tertibatından oluşur. Doğrultucu ark kaynağı için üç fazlı bir akımı dc'ye dönüştürür. Transformatör, düşüş volt amper karakteristiklerini elde etmek için yüksek reaktans tipinde olabilir.
Bu tür birimlerin çoğundan elde edilen kaynak akımı iki aralıkta ayarlanabilir. Trafo primer ve sekonder sargılarının, kademe değiştirme panosu TB üzerindeki bağlantılar vasıtasıyla bir yıldız veya deltaya bağlanması ile aralıktan menzile bir değişim gerçekleştirilir.
Her aralıkta kaynak akımı, birincil ve ikincil bobinler arasındaki boşlukları değiştirerek ve böylece transformatörün kaçak reaktansını değiştirerek sürekli kontrol edilebilir. Buna göre, sarımlar hareketli bir tasarıma sahiptir ve el çarkı döndürülerek yukarı veya aşağı kaydırılabilir.
Ayrıca, yükteki güç miktarını, SCR aracılığıyla ayarlamak için, herhangi bir yarım çevrimde iletimin başlaması gereken yerin tam olarak zamanlanması gerekir. Yüksek güç gerekiyorsa, iletim yarı çevrimin başlarında başlamalıdır. Düşük güç gerekiyorsa, iletkenlik, Şekil 4.36'da gösterildiği gibi yarım devirde geç saatlere kadar ertelenir, burada darbelere yüke verilen güç, dalga formu zarflarının altındaki gölgeli alanlarla orantılıdır. Bu, faz kontrolü olarak bilinir.
Şekil 4.36'dan itibaren, yüke güç verilmediğinde önemli aralıkların olabileceği açıktır. Bu ark kesintisine neden olabilir. Bu, kaynak devresinde gerekli endüktans sağlanarak yapılan dalga filtrelemesini gerektirir.
SCR güç kaynağının volt amper karakteristiği, belirli bir kaynak işlemi ve uygulaması için şekillendirilebilir ve uyarlanabilir. Aslında bu güç kaynakları, sabit voltajdan sabit akım tipine kadar istenen herhangi bir volt amper karakteristiğini sağlayabilir.
Her ne kadar diyotlar normalde alüminyum plakanın üzerine monte edilmekle birlikte, sıcaklıklarını izin verilen sınırlar içinde tutmak için lavabolar ancak trafo ve redresör ünitesinin genel soğutması için muhafaza içine yerleştirilmiş bir fan sağlanabilir.
Transformatör primer bir manyetik başlatıcı, MS vasıtasıyla bir ac-faz kaynağına bağlanır. Marş bobini şebekeye, yalnızca fan açıldığında kapanan bir 'aşırı yük yok' kontağı NO üzerinden bağlanır. Fan, FS şalterini 'açık' konuma getirerek başlatıldığında, bir fan rölesinin pervanesine bir hava akımı akar, rölenin NO kontakları başlangıç bobinine enerji verir ve manyetik starter bağlantısının NO kontakları trafo hattına birincil. Fanda herhangi bir hata oluşursa, doğrultucu otomatik olarak hattan çıkar.
Yüksek frekans, CF, kondansatörler tarafından baskılanır.
Doğrultucu ünitesindeki SCR hücreleri, doğrultucu akımındaki dalgalanmaları minimumda tutan 3 fazlı bir köprü devresinde düzenlenir.
Katı Hal İnvertörü:
DC doğrultucu kaynak güç kaynakları genellikle oldukça ağırdır ve bunun temel nedeni, trafo ve filtre indüktörünün ağırlığıdır. Bakır sargıları alüminyum sargılara değiştirerek daha önce ağırlık ve kütleyi azaltma girişimleri pek başarılı değildi. Ancak bu amaca ulaşmak için, invertör teknolojisinin kullanımı çok faydalı oldu.
Konvansiyonel transformatör, gelen şebeke frekansı 50 Hz'dir. Transformatör ebadı, besleme frekansı ile ters orantılı olduğu için, Şekil 4.36 A'da gösterilen invertör devresi kullanılarak güç kaynağı ebatında ve ağırlığında% 75'e kadar azalma mümkündür.
Bu tip bir güç kaynağında birincil ac kaynağı ilk önce rektifiye edilir ve 'elde edilen yüksek dc voltajı, ana kaynak transformatörüne beslenmeden önce invertör tarafından elektronik olarak yüksek frekanslı ac'a dönüştürülür. Çalışma frekansı 5000 ile 50.000 Hz arasında olduğundan trafo küçüktür. Bu yaklaşım kullanılarak çok kompakt ve taşınabilir güç kaynakları üretilebilir.
Tipik bir redresör / invertör devresi Şekil 4.36 B'de gösterilmiştir. Bu devrede çıkış gücü zaman oranı kontrolü prensibi (TRC) kullanılarak kontrol edilir. Bir invertördeki katı hal cihazları (yarı iletkenler) anahtarlar olarak işlev görürler, yani ya 'açık' ve iletken ya da kapalı ve tıkalılar.
Bu “açık” ve “kapalı” geçiş işlemlerine bazen “geçiş modu işlemi” denir. TRC, çıkışı kontrol etmek için anahtarların “açık” ve “kapalı zamanlarının” düzenlenmesidir. Anahtar 'açık' olduğunda, çıkış voltajı (V 2 ) giriş voltajına (V 1 ) eşittir. Anahtarın çıkış voltajı kapalı olduğunda, V 2 = 0.
Çıkış geriliminin ortalama değeri, V 2 aşağıdaki şekilde verilir:
Denklem (4.3) ile temsil edilen TRC, bir invertör kaynak güç kaynağının çıkışını kontrol etmek için iki yöntem, nabız genişliği modülasyonu, yani açık ve frekans modülasyonu yani fc'yi değiştirerek önerir. TRC kontrolleri operatörün sabit akım veya sabit voltaj çıkışı seçmesini sağlar ve uygun seçeneklerle bu güç kaynakları darbeli akım çıkışları sağlayabilir.
İnvertör devresi tipi başlangıçta SMAW güç kaynakları için kullanıldı, ancak şimdi GTAW ve GMAW üniteleri için kullanılıyor.
Kaynak # 2. Darbeli Ark Kaynağı Güç Kaynakları:
Darbeli akım, gaz tungsten ark kaynağı ve gaz metal ark kaynağı işlemlerinde kullanımın arttığını tespit eder. GTAW'da kaynak havuzu boyutunun ve kaynak metalinin soğutma hızının herhangi bir ark manipülasyonu olmadan kontrol edilmesi amacına hizmet ederken, GMAW'da, kullanılan belirli bir elektrot tipi ve çapı için düşük kaynak akımında püskürtme ve kontrollü metal transfer modu sağlar.
Tipik bir darbeli ark kaynağı güç kaynağı normal olarak, tek fazlı yarım dalga doğrultucuya paralel olarak 3 fazlı bir kaynak transformatörü boşaltma redresöründen oluşur. Üç fazlı ünite arka plan akımı sağlar ve tek fazlı ünite pik akımı sağlar. Hem trafo hem de redresör üniteleri, arka plan ve tepe akımlarının bireysel ayarları için uygun kontrollere sahip tek bir yuvaya monte edilir.
Elektrot büyüklüğü ve besleme hızı, en yüksek akım ayarında dikkate alınır. Tepe akımı, bu elektrot çapı ve besleme hızı için metal transferinin püskürtme modunu sağlayan değerin hemen üstüne ayarlanır.
Sprey transferi, en yüksek akım süresi boyunca gerçekleşirken, küresel transfer, arka plan akım seviyesindeki zaman eksikliği nedeniyle gerçekleşmez. Bu, sürekli sprey transferi ve küresel transfer için olanlar arasında birikme oranını sağlar.
Kaynak # 3. Transistörlü Kaynak Güç Kaynakları:
Doğrultucu bir hücre gibi, bir transistör, kaynak güç kaynaklarında kullanılan başka bir katı hal cihazıdır. Bununla birlikte, şu an için transistörler yalnızca bir dizi değişkenin doğru kontrolünü gerektiren güç kaynakları için kullanılmaktadır.
Bir transistör, bir SCR'den farklıdır, çünkü bunun içinden geçirilen iletim, uygulanan kontrol sinyali ile orantılıdır. Böylece, küçük bir sinyal uygulandığında küçük bir iletim olur ve büyük bir sinyal için büyük bir iletim olur. Aynı zamanda, bir transistör, bir SCR'ye benzeyen bir sinyal yoluyla kapatılabilir; buradaki anot potansiyelinin, katodinkinden daha düşük bir seviyeye düşmesi gerekir veya mevcut akış, SCR'nin çalışmasını durdurması gerekir.
Transistörler kaynak güç kaynaklarında 'kapalı' ve 'tam açık' arasında bir seviyede kullanılır, burada elektronik olarak kontrol edilen seri direnç görevi görürler. Transistörler, yalnızca istenen sıcaklık aralığında kalmaları için soğutma suyu beslemesi gerektirebilecek düşük çalışma sıcaklığında tatmin edici bir şekilde çalışabilir.
Kaynak parametrelerinin doğru kontrolü için transistörlü kaynak güç kaynakları geliştirilmiştir. Transistörlerin çalışma hızı ve tepkisi çok yüksektir, bu nedenle bu güç kaynakları GTAW ve GMAW işlemlerine en uygun olanlardır.
En yeni güç kaynağı, yalnızca transistörlü kaynak güç kaynaklarındaki gelişmelerin sonucudur. Böyle bir güç kaynağı, sabit akımdan sabit voltaj tipine kadar istenen herhangi bir volt-amper karakteristiğini verecek şekilde ayarlanabilir.
Gerçek kaynak işlemi sırasında önceden belirlenmiş değişken akımı ve gerilimi vermek için kontrol sistemini programlamak da mümkündür. Bu özellik boru kaynağı için özellikle çekici kılmaktadır, burada ısıl işlem çalışma ilerledikçe daha yüksek kaynak hızı gerektirir. Normal olarak, bu tür sistemler metal transfer modu ve dolayısıyla kaynağın kalitesi üzerinde maksimum kontrol sağlamak için darbe akımı tipindedir.
