Utangulizi
Kama vifaa vya msingi vya kiufundi katika uwanja wa kisasa wa kulehemu, kanuni ya kazi yamashine ya kulehemu ya doa ya mzunguko wa katihuunganisha teknolojia ya umeme wa nguvu na nadharia ya udhibiti wa usahihi. Ikilinganishwa na mashine za kulehemu za nguvu za jadi,welders za doa za mzunguko wa katikufikia uboreshaji wa mafanikio katika ubora wa kulehemu na ufanisi kupitia teknolojia ya inverter. Kifungu hiki kinaelezea kwa utaratibu kanuni ya kazi na faida za kiufundi za mashine za kulehemu za masafa ya kati kutoka kwa mitazamo ya ubadilishaji wa nguvu, udhibiti wa mchakato wa kulehemu, na athari za thermodynamic.
1. Mtiririko wa Kazi wa Msingi
Uendeshaji wa mashine ya kulehemu ya masafa ya kati unatokana na mnyororo wa ubadilishaji nishati wa "AC → DC → Medium Frequency AC → Welding," ambayo inajumuisha hatua muhimu zifuatazo:
- Ingizo la Nguvu na Urekebishaji
Kifaa kimeunganishwa kwa-usambazaji wa AC wa awamu ya tatu wa 380V. Nishati ya AC inabadilishwa kuwa nishati ya DC inayosukuma kupitia moduli kamili ya-ya kurekebisha daraja. Hatua hii hutumia teknolojia ya urekebishaji wa thyristor, ambayo huruhusu kurekebisha pembe ya awamu ya mkondo wa kuingiza data ili kufikia 0-udhibiti wa awali wa nguvu 100%, kupunguza athari ya gridi ya taifa.
- Ugeuzaji na Kuongeza Masafa
Nishati ya DC iliyorekebishwa huchakatwa na moduli ya ubadilishaji ya IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), ambayo hufanya{0}}kubadilisha kasi kwa 1-4 kHz ili kuzalisha{6}}mawimbi ya kati ya mawimbi ya mraba ya nguvu ya AC. Kwa mfano, mfano wa 200kVA wa chapa fulani hufikia ufanisi wa ubadilishaji wa 98%, na upotezaji wa nishati ni theluthi moja tu ya ile ya transfoma ya kawaida ya mzunguko wa nguvu.
- Juu-Hatua ya Kibadilishaji Mara kwa Mara-Chini
Nguvu ya -ya masafa ya wastani ya AC hupitia-kibadilishaji cha masafa ya juu chenye msingi wa aloi ya nanocrystalline, kupunguza volteji kutoka 600V hadi safu salama ya 5-20V huku ikiongeza sasa hadi kulehemu{9}}ukali wa kiwango cha 5,000-30,0. Utaratibu huu huongeza sifa za masafa ya juu ili kupunguza ujazo wa kibadilishaji kwa 60% na uzani kwa 50%.
- Pato la Kulehemu la DC
Saketi ya pili hupitia urekebishaji wa pili kupitia kikundi cha-diodi za uokoaji haraka, ikitoa nishati ya DC na mgawo wa ripple wa chini ya 5%. Ulehemu wa DC huepuka mwingiliano wa sumakuumeme katika mashine za kawaida za kulehemu za AC na huhakikisha uundaji thabiti wa nugget wakati vifaa vya kulehemu kama vile aloi ya alumini na karatasi za mabati.
2. Udhibiti wa Thermodynamic wa Mchakato wa Kulehemu
Mashine ya kulehemu ya doa ya mzunguko wa katikufikia{0}ubora wa juu wa kulehemu kupitia udhibiti sahihi wa joto:
- Wasiliana na Udhibiti wa Upinzani
Elektroni hutumia 200-600kgf za shinikizo ili kuondoa tabaka za oksidi ya uso kwenye vifaa vya kazi, na kupunguza upinzani wa mguso hadi 50-200μΩ. Sensorer za shinikizo la nguvu katika mashine za kulehemu za masafa ya kati hufuatilia kwa wakati halisi, kuhakikisha kushuka kwa upinzani kunadhibitiwa ndani ya ± 3%.
- Uboreshaji wa Sasa wa Waveform
Teknolojia-ya ugeuzaji wa masafa ya wastani inaweza kutoa aina mbalimbali za mawimbi, kama vile mawimbi ya trapezoidal na mawimbi yanayopigika. Wakati wa kulehemu chuma cha pua cha 0.5mm,-modi ya mapigo mengi (km, 10kA ya kuongeza joto kwa 2ms ikifuatwa na kulehemu kuu ya 15kA kwa 5ms) kwa ufanisi huzuia spatter na kuboresha msongamano wa nugget.
- Utaratibu wa Mizani ya joto
Mfumo uliojengewa-ndani ya kupoeza (joto la maji digrii 25 ±2) hubeba 70% ya joto la elektrodi. Kanuni ya PID hurekebisha kasi ya mtiririko wa maji ili kuhakikisha kwamba halijoto ya elektrodi haizidi digrii 150. Data ya mtihani kutoka kwa mstari wa uzalishaji wa magari ilionyesha kuwa baada ya welds 500 mfululizo, joto la electrode liliongezeka kwa digrii 82 tu.
3. Tofauti za Kiufundi Ikilinganishwa na Mashine za kulehemu za Nguvu za Jadi
| Kipimo cha Kulinganisha | Medium Frequency Spot Welder | Power Frequency Welder |
|---|---|---|
| Masafa ya Uendeshaji | 1-4 kHz | 50/60Hz |
| Kasi ya Sasa ya Kujibu | 0.5ms{1}}marekebisho ya kiwango | 20ms{1}}marekebisho ya kiwango |
| Kipengele cha Nguvu | Kubwa kuliko au sawa na 0.95 | 0.6-0.7 |
| Uwezo wa Kuchomea Alumini | unene wa 0.3-4 mm | Upeo wa 1.5mm (matibabu maalum yanahitajika) |
| Maisha ya Electrode | Mizunguko 80,000-120,000 (elektroni zenye chrome) |
30,000-50,000 mzunguko |
4. Matukio ya Kawaida ya Utumiaji
- Moduli Mpya za Betri ya Gari la Nishati: Kwa kutumia sifa za DC za kulehemu kwa mzunguko wa kati, karatasi ya alumini ya 0.3mm ina svetsade kwa usahihi wa udhibiti wa kipenyo cha ± 0.1mm, kufikia viwango vya ISO 18278-2.
- Uchomeleaji-Nyingi wa Tabaka: Katika ulehemu wa mapaja wa sahani za mabati za mm 3+2mm, teknolojia ya sasa ya fidia inayobadilika huhakikisha upashaji joto sawia wa bati za juu na za chini, na kuongeza nguvu ya kukata kwa 25%.
- Vipengele vya Usahihi vya Kielektroniki: Kwa kutumia 0.1ms-lehemu ndogo ya kiwango-ya kunde, inatumika kwa uchomeleaji kwa ngao ya simu ya mkononi, yenye eneo lililoathiriwa-na joto Chini ya au sawa na 0.05mm.
Hitimisho
Mashine ya kulehemu ya doa ya mzunguko wa katikufikia usahihi wa hali ya juu na ufanisi wa nishati katika mchakato wa kulehemu kupitia ushirikiano wa teknolojia ya ubadilishaji, matokeo ya DC, na udhibiti wa akili. Msingi ni kubadilisha umeme wa masafa ya kawaida ya umeme kuwa-nguvu ya masafa ya wastani na kufikia uwasilishaji mahususi wa joto kupitia{2}}udhibiti wa kitanzi uliofungwa haraka. Kwa utumiaji wa-vifaa vya semicondukta ya kizazi cha tatu (km, SiC), masafa ya uendeshaji wa mashine za kulehemu za masafa ya kati yanatarajiwa kuzidi 10kHz katika siku zijazo, na hivyo kuvuka vizuizi vya kiufundi katika kulehemu-vifaa vyembamba zaidi na metali zisizofanana. Kwa makampuni ya viwanda yanayofuata ubora wa kulehemu na ufanisi wa uzalishaji, uelewa wa kina wa kanuni ya kazi ya mashine za kulehemu za masafa ya kati ni muhimu katika kuboresha vigezo vya mchakato na kuongeza ushindani wa bidhaa.
