הקדמה
ווי אַ האַרץ טעכניש ויסריכט אין די מאָדערן וועלדינג פעלד, די ארבעטן פּרינציפּ פון דימיטל אָפטקייַט אָרט וועלדינג מאַשיןינטאַגרייץ מאַכט עלעקטראָניק טעכנאָלאָגיע און פּינטלעכקייַט קאָנטראָל טעאָריע. קאַמפּערד מיט טראדיציאנעלן מאַכט אָפטקייַט וועלדינג מאשינען,מיטל אָפטקייַט אָרט וועלדערדערגרייכן ברייקטרו ימפּרווומאַנץ אין וועלדינג קוואַליטעט און עפעקטיווקייַט דורך ינווערטער טעכנאָלאָגיע. דער אַרטיקל סיסטאַמאַטיקלי דערקלערט די אַרבעט פּרינציפּ און טעכניש אַדוואַנטידזשיז פון מיטל אָפטקייַט אָרט וועלדינג מאשינען פֿון די פּערספּעקטיווז פון מאַכט קאַנווערזשאַן, וועלדינג פּראָצעס קאָנטראָל און טהערמאָדינאַמיק יפעקץ.
1. קאָר וואָרקפלאָוו
די אָפּעראַציע פון אַ מיטל אָפטקייַט אָרט וועלדינג מאַשין איז באזירט אויף אַן ענערגיע קאַנווערזשאַן קייט פון "אַק → דק → מיטל פרעקווענסי אַק → וועלדינג," וואָס כולל די פאלגענדע שליסל סטעפּס:
- מאַכט אַרייַנשרייַב און רעקטיפיקאַטיאָן
דער מיטל איז פארבונדן צו אַ דריי-פאַסע 380 וו מאַכט אָפטקייַט אַק צושטעלן. די אַק מאַכט איז קאָנווערטעד אין פּולסאַטינג דק מאַכט דורך אַ פול-בריק רעקטאַפייער מאָדולע. דער בינע ניצט טהיריסטאָר רעקטאַפאַקיישאַן טעכנאָלאָגיע, וואָס אַלאַוז אַדזשאַסטינג די פאַסע ווינקל פון די אַרייַנשרייַב קראַנט צו דערגרייכן 0 - 100% מאַכט פאַר-רעגולירן, רידוסינג גריד פּראַל.
- ינווערסיאָן און אָפטקייַט בוסטינג
די רעקטאַפייד דק מאַכט איז פּראַסעסט דורך אַן IGBT (ינסאַלייטיד גייט ביפּאָלאַר טראַנסיסטאָר) ינווערזשאַן מאָדולע, וואָס פּערפאָרמז הויך -גיכקייַט סוויטשינג ביי 1 -4 כז צו דזשענערייט מיטל- אָפטקייַט קוואַדראַט כוואַליע אַק מאַכט. למשל, אַ 200 קוואַ מאָדעל פון אַ זיכער סאָרט אַטשיווז אַ ינווערזשאַן עפעקטיווקייַט פון 98%, מיט ענערגיע אָנווער בלויז איין-דריט פון די פון טראדיציאנעלן מאַכט אָפטקייַט טראַנספאָרמערס.
- הויך-פרעקווענסי טראַנספאָרמער סטעפּ-אַראָפּ
די מיטל-פרעקווענץ אַק מאַכט פּאַסיז דורך אַ הויך-אָפטקייט טראַנספאָרמער מיט אַ נאַנאָקריסטאַללינע צומיש האַרץ, רידוסינג די וואָולטידזש פון 600 וו צו אַ זיכער קייט פון 5 -20 וו בשעת ינקריסינג די קראַנט צו וועלדינג - מדרגה ינטענסיטיז פון 5,000-30,000A. דער פּראָצעס לעוועראַדזשאַז הויך-אָפטקייַט קעראַקטעריסטיקס צו רעדוצירן די באַנד פון די טראַנספאָרמער מיט 60% און וואָג מיט 50%.
- דק וועלדינג רעזולטאַט
די צווייטיק קרייַז אַנדערגאָו צווייטיק רעקטאַפאַקיישאַן דורך אַ גרופּע פון שנעל- אָפּזוך דייאָודז, אַוטפּוץ דק מאַכט מיט אַ ריפּאַל קאָואַפישאַנט פון ווייניקער ווי 5%. דק וועלדינג קראַנט אַוווידז די ילעקטראָומאַגנעטיק ינטערפיראַנס פּראָסט אין טראדיציאנעלן אַק וועלדינג מאשינען און ינשורז סטאַביל נאַגעט פאָרמירונג ווען וועלדינג מאַטעריאַלס אַזאַ ווי אַלומינום צומיש און גאַלוואַנייזד שיץ.
2. טערמאָדינאַמיק קאָנטראָל פון די וועלדינג פּראָצעס
מיטל אָפטקייַט אָרט וועלדינג מאשינעןדערגרייכן הויך-קוואַליטעט וועלדינג דורך גענוי היץ פאַרוואַלטונג:
- קאָנטאַקט קעגנשטעל רעגולירן
עלעקטראָדעס צולייגן 200 - 600 קגף דרוק צו עלימינירן ייבערפלאַך אַקסייד לייַערס אויף וואָרקפּיעסעס, רידוסינג קאָנטאַקט קעגנשטעל צו 50-200μΩ. דינאַמיש דרוק סענסאָרס אין מיטל אָפטקייַט אָרט וועלדינג מאשינען מאָניטאָר אין פאַקטיש-צייט, ינשורינג קעגנשטעל פלאַקטשויישאַנז זענען קאַנטראָולד ין ± 3%.
- קראַנט וואַוועפאָרם אָפּטימיזאַטיאָן
מיטל--פרעקווענץ ינווערזשאַן טעכנאָלאָגיע קענען אַרויספירן פאַרשידן וואַוועפאָרמס, אַזאַ ווי טראַפּעזאָידאַל און פּולסעד כוואליעס. ווען וועלדינג 0.5 מם ומבאַפלעקט שטאָל, אַ מאַלטי - דויפעק מאָדע (למשל, 10kA פּרעהעאַטינג פֿאַר 2ms נאכגעגאנגען דורך 15kA הויפּט וועלדינג פֿאַר 5ms) יפעקטיוולי פּריווענץ ספּאַטער און ימפּרוווז נאַגעט געדיכטקייַט.
- טערמאַל באַלאַנס מעקאַניזאַם
די געבויט -אין קאָאָלינג סיסטעם (וואַסער טעמפּעראַטור 25 גראַד ± 2 גראַד) קאַריז אַוועק 70% פון די ילעקטראָוד ס היץ. א PID אַלגערידאַם אַדזשאַסטיד די וואַסער לויפן גיכקייַט צו ענשור אַז די ילעקטראָוד טעמפּעראַטור העכערונג איז נישט יקסיד 150 גראַד. טעסט דאַטן פון אַ אָטאַמאָוטיוו פּראָדוקציע שורה געוויזן אַז נאָך 500 קאָנסעקוטיווע וועלדז, די ילעקטראָוד טעמפּעראַטור איז געוואקסן מיט בלויז 82 גראַד.
3. טעכניש דיפפערענסעס קאַמפּערד מיט טראַדיציאָנעל מאַכט פרעקווענסי וועלדינג מאַשינז
| פאַרגלייַך ויסמעסטונג | מיטל פרעקווענסי ספּאָט וועלדער | מאַכט פרעקווענסי וועלדער |
|---|---|---|
| אַפּערייטינג אָפטקייַט | 1-4כז | 50/60 הז |
| קראַנט ענטפער ספּיד | 0.5 מיז - מדרגה אַדזשאַסטמאַנט | 20 ms - מדרגה אַדזשאַסטמאַנט |
| מאַכט פאַקטאָר | גרעסער ווי אָדער גלייַך צו 0.95 | 0.6-0.7 |
| אַלומינום וועלדינג פיייקייַט | 0.3-4מם גרעב | מאַקסימום 1.5 מם (ספּעציעל באַהאַנדלונג פארלאנגט) |
| עלעקטראָדע לעבן | 80,000 -120,000 סייקאַלז (קראָום-פּלייטאַד ילעקטראָודז) |
30,000-50,000 ציקל |
4. טיפּיש אַפּפּליקאַטיאָן סינעריאָוז
- ניו ענערגיע פאָרמיטל באַטערי מאָדולעס: ניצן די דק קעראַקטעריסטיקס פון מיטל אָפטקייַט וועלדינג, 0.3 מם אַלומינום שטער איז וועלדעד מיט אַ נאַגעט דיאַמעטער קאָנטראָל אַקיעראַסי פון ± 0.1 מם, מיט ISO 18278-2 סטאַנדאַרדס.
- מולטי-שיכט פּלאַטע וועלדינג: אין די שויס וועלדינג פון 3 מם +2 מם גאַלוואַנייזד שטאָל פּלאַטעס, אַדאַפּטיוו קראַנט פאַרגיטיקונג טעכנאָלאָגיע ינשורז באַלאַנסט באַהיצונג פון די אויבערשטער און נידעריקער פּלאַטעס, ינקריסינג שערן שטאַרקייַט מיט 25%.
- פּרעסיסיאָן עלעקטראָניש קאַמפּאָונאַנץ: ניצן 0.1 מיז - מדרגה מיקראָ - דויפעק וועלדינג, עס איז הצלחה געווענדט צו רירעוודיק טעלעפאָן שילד פאַל וועלדינג, מיט אַ היץ - אַפעקטאַד זאָנע ווייניקער ווי אָדער גלייַך צו 0.05 מם.
מסקנא
מיטל אָפטקייַט אָרט וועלדינג מאשינעןדערגרייכן הויך פּינטלעכקייַט און ענערגיע עפעקטיווקייַט אין די וועלדינג פּראָצעס דורך די סינערדזשי פון ינווערזשאַן טעכנאָלאָגיע, דק רעזולטאַט און ינטעליגענט קאָנטראָל. די האַרץ ליגט אין קאַנווערטינג טראַדיציאָנעל מאַכט אָפטקייַט עלעקטרע אין מיטל- אָפטקייַט מאַכט און דערגרייכן גענוי היץ עקספּרעס דורך גיך פארמאכט- שלייף קאָנטראָל. מיט די אַפּלאַקיישאַן פון דריט דור סעמיקאַנדאַקטער מאַטעריאַלס (למשל, SiC), די אַפּערייטינג אָפטקייַט פון מיטל אָפטקייַט אָרט וועלדינג מאשינען איז געריכט צו יקסיד 10KHz אין דער צוקונפֿט, ווייַטער ברייקינג דורך טעכניש באַריערז אין וועלדינג הינטער -דין מאַטעריאַלס און פאַרשידענע מעטאַלס. פֿאַר מאַנופאַקטורינג ענטערפּריסעס וואָס נאָכגיין וועלדינג קוואַליטעט און פּראָדוקציע עפעקטיווקייַט, אַ טיף פארשטאנד פון די אַרבעט פּרינציפּ פון מיטל אָפטקייַט אָרט וועלדינג מאשינען איז שליסל צו אָפּטימיזינג פּראָצעס פּאַראַמעטערס און פֿאַרבעסערן פּראָדוקט קאַמפּעטיטיווניס.
