این یک مقاله تخصصی و کالبدشکافی فنی در مورد اینورترهای جوشکاری است. تکنولوژی اینورتر انقلابی در صنعت جوشکاری ایجاد کرد و دستگاههای غولآسای قدیمی را به جعبههای کوچک، سبک و بسیار هوشمند تبدیل کرد.
در دستگاههای اینورتر، برق شهر (AC) ابتدا به DC تبدیل شده و سپس توسط سوئیچهای الکترونیکی با سرعت بسیار بالا قطع و وصل میشود تا فرکانس بالا ایجاد شده و ابعاد ترانسفورماتور به شدت کاهش یابد.
بخش اول: کالبدشکافی بردهای IGBT و MOSFET
قلب یک اینورتر، سوئیچهای قدرت آن هستند که وظیفه کنترل جریان را بر عهده دارند.
۱. تکنولوژی IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)
- توضیح: نسل جدیدتر سوئیچهای قدرت که ترکیبی از سرعت بالای MOSFET و قدرت بالای ترانزیستورهای Bipolar است.
- عملکرد: این قطعات میتوانند ولتاژ و جریانهای بسیار بالا را با تلفات گرمایی کم مدیریت کنند.
- مزایا: دستگاههای مبتنی بر IGBT کوچکتر هستند، پایداری قوس الکتریکی بیشتری دارند و در برابر نوسانات برق مقاومترند.
۲. تکنولوژی MOSFET
- توضیح: نسل قدیمیتر که از تعداد زیادی ترانزیستور کوچک روی چندین برد استفاده میکند.
- تفاوت: اگر یک ماسفت بسوزد، معمولاً کل آن ردیف آسیب میبیند. تعمیرات آنها شلوغتر است اما قطعاتشان ارزانتر و در دسترستر است.
- نتیجه: امروزه اکثر برندهای معتبر جهانی به سمت Full-Bridge IGBT حرکت کردهاند.
بخش دوم: تفاوت دستگاههای قدیمی (ترانسی) و جدید (اینورتر)
ویژگی | دستگاههای قدیمی (ترانس/رکتیفایر) | دستگاههای جدید (اینورتر) |
وزن و حجم | بسیار سنگین (نیاز به چرخ و جرثقیل) | سبک و قابل حمل (حدود ۴ تا ۸ کیلوگرم) |
مصرف برق | بسیار بالا (باعث پرش فیوز منزل میشود) | بسیار کم و بهینه (قابل استفاده با برق خانگی) |
کیفیت جوش | پاشش زیاد و چسبندگی مکرر الکترود | قوس پایدار، پاشش کم و جوش یکدست |
چرخه کاری (Duty Cycle) | پایین (زود داغ میکنند) | بالا (امکان جوشکاری طولانیمدت) |
بخش سوم: راهنمای انتخاب آمپراژ مناسب
بسیاری از کاربران به اشتباه فکر میکنند هرچه عدد آمپر روی دستگاه بزرگتر باشد (مثلاً ۵۰۰ آمپر فیک روی دستگاههای چینی ارزان)، دستگاه قویتر است. اما واقعیت در قطر الکترود نهفته است.
انتخاب بر اساس نیاز:
- ۱۶۰ تا ۲۰۰ آمپر (واقعی): مناسب برای مصارف خانگی، نصب در و پنجره و اسکلتهای سبک. توانایی ذوب الکترود ۲.۵ و ۳ (به صورت مداوم).
- ۲۰۰ تا ۲۵۰ آمپر: مناسب برای کارهای نیمهصنعتی و اسکلت فلزی ساختمان. توانایی ذوب الکترود ۴.
- ۳۰۰ آمپر به بالا (سه فاز): مناسب برای صنایع سنگین، مخزنسازی و لولههای تحت فشار.
نکته فنی: همیشه به عدد Duty Cycle دقت کنید. اگر روی دستگاهی نوشته شده 200A - 60% یعنی در ۱۰ دقیقه، ۶ دقیقه میتوانید با ۲۰۰ آمپر جوشکاری کنید و ۴ دقیقه دستگاه باید استراحت کند.
بخش چهارم: قابلیتهای هوشمند در اینورترهای جدید
- Hot Start: در لحظه شروع، آمپر را به صورت لحظهای بالا میبرد تا الکترود به قطعه کار نچسبد.
- Arc Force: برای کنترل عمق نفوذ جوش و جلوگیری از خاموش شدن قوس در فواصل کم.
- Anti-Stick: اگر الکترود به قطعه چسبید، جریان را قطع میکند تا انبر و سیمپیچ دستگاه داغ نشود و الکترود به راحتی جدا شود.
- VRD: سیستمی برای کاهش ولتاژ در حالت بیکاری جهت جلوگیری از برقگرفتگی جوشکار در محیطهای مرطوب.
نکات حیاتی برای جلوگیری از سوختن برد اینورتر
- استفاده از کابل مناسب: کابل ضعیف یا خیلی بلند باعث افت ولتاژ و فشار مضاعف به بردهای IGBT میشود.
- باد گرفتن دورهای: گرد و غبار (به خصوص براده فلز) روی بردهای الکترونیکی باعث اتصال کوتاه و انفجار IGBTها میشود. هر ماه داخل دستگاه را با پمپ باد تمیز کنید.
- عدم استفاده با ژنراتور ضعیف: نوسان ولتاژ موتور برقهای غیر استاندارد دشمن شماره یک اینورتر است.
- خنک شدن دستگاه: بعد از اتمام جوشکاری، بلافاصله دستگاه را خاموش نکنید. اجازه دهید فن دستگاه ۲ دقیقه کار کند تا گرمای داخلی بویلر و هیتسینکها کاملاً تخلیه شود.
