دستگاه جوش اینورتری یا همان اینورتر جوش، نوع جدیدی از دستگاه جوش است که کارهای ساده مورد استفاده قرار می گرفت اما توسعه تکنولوژی، باعث شده در بسیاری از صنایع سنگین هم از اینورتر جوش استفاده شود.
برای معرفی این تکنولوژی دو مدل دستگاه جوش ترانسفورماتوری و دستگاه جوش رکتیفایری مورد برسی قرار می گیرد و سپس به برسی دستگاه جوش اینورتری می پردازیم.
به منظور اتصال دو قطعه فولادی به یکدیگر چندین روش جوشکاری معرفی می شود اما یکی از معمول ترین روش های جوشکاری، جوشکاری قوسی با فلز پوشش دار است. در روش جوشکاری قوسی، انرژی الکتریکی با گذر از سطح قطعه باعث ایجاد حرارت می شود که این حرارت سبب ذوب دو قطعه مجاور هم و در نتیجه اتصال آن ها به یکدیگر می شود که فلز پوشش دار مانند الکترود، به فرایند جوش و پر کردم فضای بین دو قطعه کمک بسیاری می کند.
برای ایجاد حرارت در روش جوش قوسی با الکترود، از جریان الکتریکی استفاده می شود. مقدار این جریان الکتریکی برای تولید حرارت باید بالا باشد. ولتاژ نیز باید در حدی باشد که امکان شکست قوسی به وجود بیاید. به همین منطور دستگاه جوش پارامتر های جریان و ولتاژ را در سطح ایده آل جوشکاری قرار می دهد.
یکی از قدیمی ترین روش های جوشکاری قوسی استفاده از ترانسفورماتور ها بود. برق شهر دارای ولتاژ 220 ولت و جریان محدود به انشعاب است. به منظور افزایش جریان الکتریکی جهت جوش قوسی از قطعه ای به نام ترانسفورماتور استفاده می شود. ترانسفورماتور دارای ورودی و خروجی است. ورودی ترانسفورماتور برق شهر یا موتور برق وصل می شود و در خروجی ترانسفورماتور با کاهش ولتاژ ورودی، جریان خروجی را افزایش می دهد.
مشکل این دستگاه جوش ترانسی ابعاد بسیار بزرگ و تلفات انرژی زیاد است. همچنین فرایند جوش به دلیل استفاده از جریان AC ممکن است یکدست و تمیز نباشد که به همین منظور دستگاه جوش رکتیفایر جایگیزین این مدل شد.
واژه رکتیفایر در فارسی به معنی یکسو سازی است. برق خروجی دستگاه جوش ترانسی یک برق متناوب مانند برق شهر است که در هر ثانیه 50 بار جهت حرکت جریان الکتریکی تغییر می کند. به منظور دستیابی به جوش یکدست و تمیز از یک واحد یکسو ساز جهت ثابت نگه داشتن پلاریته جریان الکتریکی در خروجی دستگاه جوش ترانسی استفاده می شود که به این مجموعه دستگاه جوش رکتیفایر گفته می شود.
دستگاه جوش رکتیفایر همان دستگاه جوش ترانسی است که یک واحد یکسوساز به خروجی آن اضافه شده است. اما همچنان مشکل ابعاد، تلفات انرژی و کنترل کیفیت الکتریکال در این دستگاه ها وجود دارد. برای برطرف کردن این معایب، اینورتر جوش یا همان دستگاه جوش اینورتری تقریبا جایگزین دستگاه جوش رکتیفایر شده است.
با رشد تکنولوژی و تولید قطعات الکترونیک قدرت، قطعات الکترونیکی با قابلیت تحمل توان الکتریکی بالا به بازار عرضه شد و با ورود قطعاتی چون ترانزیستور های قدرت مانند MOSFET ها و IGBT ها، دستگاه جوش اینورتری روانه بازار شد.شما می توانید از انواع دستگاه جوش های اینورتری در سایت تجهیز آریان دیدن فرمایید.
در دستگاه جوش اینورتری، برق شهر توسط یکسوساز ورودی، یکسو و سپس توسط واحد سوئیچینگ، ولتاژ کاهش و جریان الکتریکی افزایش می یابد. تمامی این فرایند توسط قطعات الکترونیک قدرت انجام می شود و به طور معمول یک اینورتر جوش از سه قسمت زیر تشکیل می شود:
نام گذاری برد ها و قسمت های مختلف یک اینورتر جوش ممکن است متفاوت باشد اما عملکرد آن ها ثابت است. برق شهر پس از ورودی به یک اینورتر جوش، با همان ولتاژ بالا، یکسو شده و همچنان ولتاژ آن بالا است. پس از یکسو شدن لازم است توسط یک مدار سوئیچینگ، ولتاژ برق یکسو شده کاهش پیدا کند.
این عمل توسط برد سوئیچینگ انجام می شود اما فرمان این سوئیچ توسط برد کنترل یا PWM صادر می شود. برد PWM با نمونه گیری از ولتاژ خروجی، ولتاژ ورودی را قطع و وصل می کند تا زمانی که، متوسط ولتاژ خروجی به حد مورد نیاز کاهش پیدا کند. در مدار سوئیچینگ کاهنده، توان ورودی با خروجی تقریبا برابر بوده و در نتیجه، با کاهش ولتاژ، جریان افزایش پیدا می کند.
در بسیاری از اینورتر جوش ها، با تغییر ولوم، فرکانس سوئیچ برد کنترل تغییر می کند و در نتیجه مقدار جریان کاهش یا افزایش می یابد.
ویژگی بارز این تکنولوژی، حجم کم، کنترل بهتر خروجی و همچنین کاهش مصرف انرژی الکتریکی است. امروزه با توسعه تکنولوژی اینورتر جوش، کیفیت دستگاه جوش اینورتری افزایش یافته و تا درصد بالایی جایگزین دستگاه جوش رکتیفایر شده است اما همچنان در برخی صنایع به دلیل کاهش هزینه یا نیاز به جریان بسیار بالا از دستگاه جوش رکتیفایر استفاده می شود.
امیدواریم این مقاله کوتاه براتون مفید واقع بوده باشه. جهت مطالعه مقالات مشابه می توانید به مجله ابزار تجهیزآریان مراجعه کنید.
