انورٹر ویلڈنگ مشینیں۔

انورٹرز کے اصول پر کام کرنے والی ویلڈنگ مشینوں کے نئے ڈیزائنوں میں پچھلی دہائی میں جو زبردست دلچسپی اور مقبولیت میں اضافہ ہوا ہے وہ درج ذیل اہم وجوہات کی وجہ سے ہے:

• سیون کے معیار میں اضافہ؛

• ہاٹ سٹارٹ، الیکٹروڈ کی اینٹی اسٹکنگ اور آرک برننگ کے لیے فنکشنز کے ایک کمپلیکس کو شامل کرنے کی وجہ سے نوزائیدہ ویلڈرز کے لیے بھی آپریشنز کی دستیابی؛

• ویلڈنگ کے سامان کے ڈیزائن کو کم سے کم کرنا، اس کی نقل و حرکت کو یقینی بنانا؛

• ٹرانسفارمرز کے مقابلے میں اہم توانائی کی بچت۔

یہ فوائد مائیکرو پروسیسر ٹیکنالوجی میں جدید ترین پیشرفت کی وجہ سے الیکٹروڈ پر ویلڈنگ آرک بنانے کی ٹیکنالوجی کے نقطہ نظر میں تبدیلی کی وجہ سے ممکن ہوئے۔

ویلڈنگ انورٹرز کیسے ہیں؟

وہ 220 V 50 Hz بجلی سے چلتے ہیں، جو ایک باقاعدہ برقی آؤٹ لیٹ سے آتی ہے۔ (تھری فیز نیٹ ورک میں کام کرنے والے اپریٹس اسی طرح کے الگورتھم استعمال کرتے ہیں۔) صرف ایک حد جس پر آپ کو توجہ دینی چاہئے وہ ہے اپریٹس کی بجلی کی کھپت۔اسے مینز کے حفاظتی آلات کی درجہ بندی اور وائرنگ کی کوندکٹو خصوصیات سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔

انورٹر سے ویلڈنگ آرک بنانے کے لیے استعمال ہونے والے پانچ تکنیکی چکروں کی ترتیب تصویر میں دکھائی گئی ہے۔

ان میں وہ عمل شامل ہیں جن کے ذریعے انجام دیا جاتا ہے:

• درست کرنے والا

• کنڈینسر لائن فلٹر؛

• اعلی تعدد کنورٹر؛

• ہائی فریکوئنسی وولٹیج سٹیپ ڈاؤن ٹرانسفارمر؛

• اعلی تعدد درست کرنے والا؛

• کنٹرول سکیم.

یہ تمام آلات باکس کے اندر بورڈ پر واقع ہیں۔ کور ہٹانے سے وہ کچھ ایسا ہی نظر آتا ہے جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

مینز وولٹیج ریکٹیفائر

یہ باڈی پر واقع دستی سوئچ کے ذریعے اسٹیشنری برقی نیٹ ورک کے متبادل وولٹیج کے ساتھ فراہم کیا جاتا ہے۔ یہ ایک ڈایڈڈ پل کے ذریعہ پلسٹنگ ویلیو میں تبدیل ہوتا ہے۔ ویلڈنگ آرک کی تمام توانائی اس بلاک کے سیمی کنڈکٹر عناصر سے گزرتی ہے۔ لہذا، وہ وولٹیج اور کرنٹ کے ضروری مارجن کے ساتھ منتخب کیے جاتے ہیں۔

گرمی کی کھپت کو بہتر بنانے کے لیے، ڈائیوڈ اسمبلی، جس کو آپریشن کے دوران شدید گرمی کا سامنا کرنا پڑتا ہے، کو کولنگ ریڈی ایٹرز پر لگایا جاتا ہے، جو پنکھے سے فراہم کی جانے والی ہوا سے بھی اڑا دیا جاتا ہے۔

ڈائیوڈ پل ہیٹنگ کو تھرمل فیوز موڈ پر سیٹ درجہ حرارت سینسر کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ یہ، حفاظتی عنصر کے طور پر، جب ڈایڈس کو +90 OC پر گرم کیا جاتا ہے، پاور سرکٹ کھولتا ہے۔

کنڈینسر لائن فلٹر

ریکٹیفائر کے آؤٹ پٹ رابطے کے متوازی طور پر، جو ایک لہراتی وولٹیج بناتا ہے، دو طاقتور الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز ایک ساتھ کام کرنے کے لیے جڑے ہوئے ہیں۔ وہ لہروں کے اتار چڑھاو کو ہموار کرتے ہیں اور ہمیشہ وولٹیج مارجن کے ساتھ منتخب ہوتے ہیں۔درحقیقت، عام فلٹر موڈ میں بھی، یہ 1.41 گنا بڑھتا ہے اور 220 x 1.41 = 310 وولٹ تک پہنچ جاتا ہے۔

اس وجہ سے، کم از کم 400 V کے آپریٹنگ وولٹیج کے لیے کیپسیٹرز کا انتخاب کیا جاتا ہے۔ ان کی صلاحیت کا حساب ہر ڈھانچے کے لیے زیادہ سے زیادہ ویلڈنگ کرنٹ کی طاقت کے مطابق کیا جاتا ہے۔ یہ عام طور پر ایک کیپسیٹر کے لیے 470 مائیکروفراڈز یا اس سے زیادہ ہوتا ہے۔

مداخلت کا فلٹر

ایک ورکنگ ویلڈنگ انورٹر برقی مقناطیسی شور پیدا کرنے کے لیے کافی برقی طاقت کو تبدیل کرتا ہے۔ اس طرح، یہ نیٹ ورک سے منسلک باقی برقی آلات میں مداخلت کرتا ہے۔ ان کو ریکٹیفائر ان پٹ پر ہٹانے کے لیے سیٹ کریں۔ دلکش-کیپسیٹو فلٹر.

اس کا مقصد ایک ورکنگ سرکٹ سے دوسرے برقی صارفین کے پاور نیٹ ورک میں آنے والی ہائی فریکوئنسی رکاوٹوں کو ہموار کرنا ہے۔

انورٹر

براہ راست وولٹیج کو ہائی فریکوئنسی میں تبدیل کرنا مختلف اصولوں کے مطابق کیا جا سکتا ہے۔

ویلڈنگ انورٹرز میں، "ترچھا پل" کے اصول پر کام کرنے والے دو قسم کے سرکٹس اکثر پائے جاتے ہیں:

• آدھا پل آدھا پل پلس کنورٹر؛

• فل پل پلس کنورٹر۔

اعداد و شمار پہلے سرکٹ کے نفاذ کو ظاہر کرتا ہے۔

یہاں دو طاقتور ٹرانزسٹر سوئچ استعمال کیے گئے ہیں۔ انہیں سیریز کے سیمی کنڈکٹر آلات پر جمع کیا جا سکتا ہے۔ MOSFET یا IGBT.

Cascade MOSFETs کم وولٹیج انورٹرز میں اچھی طرح کام کرتے ہیں اور ویلڈنگ کے بوجھ کو بھی اچھی طرح سے ہینڈل کرتے ہیں۔ تیز رفتار چارج/ڈسچارج کے لیے، انہیں ایک ٹرانجسٹر کے ساتھ کیپسیٹرز کو تیز چارج کرنے کے لیے اینٹی فیز سگنل کنٹرول کے ساتھ ایک پش ڈرائیور کی ضرورت ہوتی ہے اور دوسرے کے ساتھ ڈسچارج کرنے کے لیے مختصر سے گراؤنڈ۔

بائی پولر آئی جی بی ٹیز ویلڈنگ انورٹرز میں مقبولیت حاصل کر رہے ہیں۔وہ ہائی وولٹیج کے ساتھ بڑی طاقتوں کو آسانی سے منتقل کر سکتے ہیں، لیکن زیادہ پیچیدہ کنٹرول الگورتھم کی ضرورت ہوتی ہے۔

آدھے پل پلس کنورٹر کی اسکیم درمیانی قیمت کے زمرے کے ویلڈنگ انورٹرز کی تعمیر میں پائی جاتی ہے۔ اس میں اچھی کارکردگی ہے، یہ قابل اعتماد ہے، یہ ایک ٹرانسفارمر بناتا ہے۔ مستطیل دالیں کئی دسیوں kHz کی اعلی تعدد کے ساتھ۔

مکمل پل پلس کنورٹر زیادہ پیچیدہ ہے، اس میں دو اضافی ٹرانجسٹر شامل ہیں۔

یہ دو مشترکہ ترچھے پلوں کے موڈ میں جوڑوں میں چلنے والے ٹرانجسٹر سوئچ کے ساتھ ایک اعلی تعدد ٹرانسفارمر کے تمام امکانات کا بھرپور فائدہ اٹھاتا ہے۔

یہ سرکٹ انتہائی طاقتور اور مہنگے ویلڈنگ انورٹرز میں استعمال ہوتا ہے۔

تمام کلیدی ٹرانزسٹر گرمی کو دور کرنے کے لیے طاقتور ہیٹ سنکس پر نصب ہیں۔ اس کے علاوہ، وہ RC فلٹرز کو نم کرکے ممکنہ وولٹیج کی بڑھتی ہوئی وارداتوں سے مزید محفوظ رہتے ہیں۔

ہائی فریکوئنسی ٹرانسفارمر

یہ ایک خاص ٹرانسفارمر ڈھانچہ ہے، عام طور پر فیرائٹ مقناطیسی سرکٹ کا، جو تقریباً 60 - 70 وولٹ کے مستحکم آرک اگنیشن میں کم سے کم نقصانات کے ساتھ انورٹر کے بعد ہائی فریکوئنسی وولٹیج کو نیچے لے جاتا ہے۔

اس کے ثانوی وائنڈنگ میں کئی سو ایمپیئر تک کے بڑے ویلڈنگ کرنٹ بہتے ہیں۔ اس طرح، والیوم کو تبدیل کرتے وقت۔ / H توانائی ثانوی وائنڈنگ میں کرنٹ اور ہائی وولٹیج کی نسبتاً کم قیمت کے ساتھ، ویلڈنگ کرنٹ پہلے سے کم وولٹیج کے ساتھ بنتے ہیں۔

ہائی فریکوئنسی کے استعمال اور فیرائٹ مقناطیسی سرکٹ میں منتقلی کی وجہ سے، خود ٹرانسفارمر کا وزن اور طول و عرض نمایاں طور پر کم ہو جاتا ہے، لوہے کی مقناطیسیت کے الٹ جانے کی وجہ سے بجلی کا نقصان کم ہو جاتا ہے اور کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔

مثال کے طور پر، لوہے کے مقناطیسی کور کے ساتھ پرانے ڈیزائن کا ویلڈنگ ٹرانسفارمر، 160 ایمپیئر کا ویلڈنگ کرنٹ فراہم کرتا ہے، جس کا وزن تقریباً 18 کلوگرام ہے، اور ایک ہائی فریکوئنسی والا (اسی برقی خصوصیات کے ساتھ) 0.3 کلوگرام سے تھوڑا کم ہے۔

ڈیوائس کے وزن میں فوائد اور، اس کے مطابق، کام کے حالات میں واضح ہیں.

پاور آؤٹ پٹ ریکٹیفائر

یہ خاص تیز رفتار، انتہائی تیز رفتار ڈائیوڈس سے جمع ایک پل پر مبنی ہے جو ہائی فریکونسی کرنٹ کا جواب دینے کی صلاحیت رکھتا ہے - تقریباً 50 نینو سیکنڈز کے ریکوری ٹائم کے ساتھ کھلنا اور بند ہونا۔

روایتی ڈایڈس اس کام کا مقابلہ نہیں کر سکتے۔ ان کے عارضی کا دورانیہ کرنٹ کے سائنوسائیڈل ہارمونک کی تقریباً نصف مدت، یا تقریباً 0.01 سیکنڈ کے مساوی ہے۔ اس کی وجہ سے، وہ تیزی سے گرم اور جل جاتے ہیں.

پاور ڈائیوڈ پل، ہائی وولٹیج ٹرانسفارمر کے ٹرانزسٹروں کی طرح، ہیٹ سنک پر رکھا جاتا ہے اور اسے وولٹیج کے اسپائکس کے خلاف ایک نم کرنے والے RC سرکٹ کے ذریعے محفوظ کیا جاتا ہے۔

الیکٹروڈ سرکٹ سے ویلڈنگ کیبلز کے محفوظ کنکشن کے لیے ریکٹیفائر کے آؤٹ پٹ ٹرمینلز کو تانبے کے موٹے لگوں سے بنایا گیا ہے۔

کنٹرول اسکیم کی خصوصیات

ویلڈنگ انورٹر کے تمام آپریشنز مختلف سینسرز کا استعمال کرتے ہوئے فیڈ بیک کے ذریعے پروسیسر کے ذریعے کنٹرول اور کنٹرول کیے جاتے ہیں۔یہ تمام قسم کی دھاتوں کو جوڑنے کے لیے تقریباً مثالی ویلڈنگ کرنٹ پیرامیٹرز فراہم کرتا ہے۔

واضح طور پر ڈوز بوجھ کی بدولت، ویلڈنگ کے دوران توانائی کے نقصانات نمایاں طور پر کم ہو جاتے ہیں۔

کنٹرول سرکٹ کو چلانے کے لیے، پاور سپلائی سے ایک مستقل مستحکم وولٹیج فراہم کیا جاتا ہے، جو اندرونی طور پر 220 V ان پٹ سرکٹس سے منسلک ہوتا ہے۔اس تناؤ کا مقصد ہے:

• ریڈی ایٹرز اور بورڈز کے لیے کولنگ فین؛

• نرم آغاز ریلے؛

• ایل ای ڈی اشارے؛

• مائکرو پروسیسر اور آپریشنل یمپلیفائر کو بجلی کی فراہمی۔

سافٹ اسٹارٹ انورٹر کے لیے ریلے نام سے واضح ہے۔ یہ مندرجہ ذیل اصول پر کام کرتا ہے: انورٹر کو آن کرنے کے وقت، نیٹ ورک فلٹر کے الیکٹرولیٹک کیپسیٹرز بہت تیزی سے چارج ہونے لگتے ہیں۔ ان کا چارج کرنٹ بہت زیادہ ہے اور یہ ریکٹیفائر ڈائیوڈس کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔

اس کو روکنے کے لیے، چارج کو ایک طاقتور ریزسٹر کے ذریعے محدود کیا جاتا ہے، جو اپنی فعال مزاحمت کے ساتھ ابتدائی انرش کرنٹ کو کم کر دیتا ہے۔ جب کیپسیٹرز کو چارج کیا جاتا ہے اور انورٹر ڈیزائن موڈ میں کام کرنا شروع کر دیتا ہے، تو سافٹ سٹارٹ ریلے متحرک ہو جاتا ہے اور اپنے عام طور پر کھلے رابطوں کے ذریعے اس ریزسٹر کو جوڑتا ہے، اس طرح اسے سٹیبلائزیشن سرکٹس سے ہٹا دیا جاتا ہے۔

تقریباً تمام انورٹر منطق مائیکرو پروسیسر کنٹرولر کے اندر بند ہے۔ یہ کنورٹر کے طاقتور ٹرانجسٹروں کے آپریشن کو کنٹرول کرتا ہے۔

گیٹ اور ایمیٹر پاور ٹرانزسٹرز کا اوور وولٹیج تحفظ زینر ڈائیوڈز کے استعمال پر مبنی ہے۔

ایک سینسر ہائی فریکوینسی ٹرانسفارمر کے وائنڈنگ سرکٹ سے جڑا ہوا ہے - ایک کرنٹ ٹرانسفارمر، جو اپنے ثانوی سرکٹس کے ساتھ منطق کی پروسیسنگ کے لیے شدت اور زاویہ میں متناسب سگنل بھیجتا ہے۔ اس طرح، ویلڈنگ کرنٹ کی طاقت کو کنٹرول کیا جاتا ہے تاکہ انورٹر کے شروع ہونے اور چلانے کے دوران ان پر اثر پڑے۔

اپریٹس کے مینز ریکٹیفائر کے ان پٹ پر ان پٹ وولٹیج کی شدت کو کنٹرول کرنے کے لیے، ایک آپریشنل ایمپلیفائر مائیکرو سرکٹ منسلک ہے۔یہ وولٹیج اور موجودہ تحفظ سے سگنلز کا مسلسل تجزیہ کرتا ہے، ہنگامی صورتحال کے اس لمحے کا تعین کرتا ہے جب آپریٹنگ جنریٹر کو بلاک کرنا اور انورٹر کو بجلی کی فراہمی سے منقطع کرنا ضروری ہوتا ہے۔

سپلائی وولٹیج کے زیادہ سے زیادہ انحراف کو موازنہ کرنے والے کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ یہ اس وقت شروع ہوتا ہے جب توانائی کی اہم اقدار تک پہنچ جاتی ہے۔ جنریٹر اور انورٹر کو ہی بند کرنے کے لیے اس کے سگنل کو منطقی عناصر کے ذریعے ترتیب وار کارروائی کی جاتی ہے۔

ویلڈنگ آرک کے کرنٹ کی دستی ایڈجسٹمنٹ کے لیے، ایک ایڈجسٹنگ پوٹینومیٹر استعمال کیا جاتا ہے، جس کی نوب کو ڈیوائس کے باڈی میں لایا جاتا ہے۔ اس کی مزاحمت کو تبدیل کرنا کنٹرول کے طریقوں میں سے ایک کو استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے، جس پر اثر انداز ہوتا ہے:

• inverter کے / h وولٹیج میں طول و عرض؛

• اعلی تعدد دالوں کی تعدد؛

• نبض کی مدت

آپریشن کے بنیادی اصول اور ویلڈنگ انورٹرز کی ناکامی کی وجوہات

پیچیدہ الیکٹرانک آلات کا احترام ہمیشہ اس کے طویل مدتی اور قابل اعتماد آپریشن کی کلید ہے۔ لیکن، بدقسمتی سے، تمام صارفین اس شرط کو عملی طور پر لاگو نہیں کرتے ہیں۔

ویلڈنگ انورٹرز پروڈکشن ورکشاپس، تعمیراتی جگہوں پر کام کرتے ہیں یا گھریلو کاریگر ذاتی گیراجوں یا گرمیوں کے کاٹیج میں استعمال کرتے ہیں۔

پیداواری ماحول میں، انورٹر اکثر دھول کا شکار ہوتے ہیں جو باکس کے اندر جمع ہوتی ہے۔ اس کے ذرائع کوئی بھی اوزار یا دھاتی مشینیں، پروسیسنگ دھاتیں، کنکریٹ، گرینائٹ، اینٹیں ہو سکتے ہیں۔ یہ خاص طور پر عام ہے جب گرائنڈرز، برِکلیئرز، پرفوریٹرز کے ساتھ کام کرتے ہیں...

ویلڈنگ کے دوران ہونے والی ناکامی کی اگلی وجہ ایک ناتجربہ کار ویلڈر کی طرف سے الیکٹرانک سرکٹ پر غیر معیاری بوجھ کی تخلیق ہے۔مثال کے طور پر، اگر آپ کم طاقت والے ویلڈنگ انورٹر کے ساتھ ٹینک ٹاور یا ریلوے ریل کے فرنٹل آرمر کو کاٹنے کی کوشش کرتے ہیں، تو اس طرح کے کام کا نتیجہ واضح طور پر متوقع ہے: IGBT یا MOSFET الیکٹرانک اجزاء کو جلانا۔

کنٹرول سرکٹ کے اندر، تھرمل ریلے کام کرتا ہے، جو بتدریج بڑھتے ہوئے تھرمل بوجھ سے بچاتا ہے، لیکن اس کے پاس ویلڈنگ کرنٹ میں اتنی تیز چھلانگ پر ردعمل ظاہر کرنے کا وقت نہیں ہوگا۔

ہر ویلڈنگ انورٹر کی خصوصیت «PV» پیرامیٹر سے ہوتی ہے - سٹاپ توقف کی مدت کے مقابلے میں سوئچ آن کرنے کا دورانیہ، جس کی نشاندہی تکنیکی پاسپورٹ میں کی گئی ہے۔ پلانٹ کی ان سفارشات پر عمل کرنے میں ناکامی ناگزیر کریشوں کا باعث بنتی ہے۔

آلے کے لاپرواہی کا اظہار اس کی ناقص نقل و حمل یا نقل و حمل میں کیا جا سکتا ہے، جب جسم کو بیرونی مکینیکل جھٹکوں یا چلتی کار کے فریم کے کمپن کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔

ملازمین میں، خرابیوں کی واضح علامات کے ساتھ انورٹرز کے آپریشن کے معاملات ہیں جنہیں فوری طور پر ہٹانے کی ضرورت ہوتی ہے، مثال کے طور پر، ہاؤسنگ کے ساکٹ میں ویلڈنگ کیبلز کو ٹھیک کرنے والے رابطوں کا ڈھیلا ہونا۔ اور مہنگا سامان غیر ہنر مند اور ناقص تربیت یافتہ اہلکاروں کے حوالے کرنا بھی عموماً حادثات کا باعث بنتا ہے۔

گھر میں، سپلائی وولٹیج کے قطرے اکثر ہوتے ہیں، خاص طور پر گیراج کوآپریٹیو میں، اور ویلڈر اس بات پر توجہ نہیں دیتا اور اپنا کام تیزی سے کرنے کی کوشش کرتا ہے، ہر وہ چیز "نچوڑنے" کی کوشش کرتا ہے جو وہ انورٹر سے کرنے کے قابل اور نااہل ہے ...

موسم سرما میں مہنگے الیکٹرانک آلات کو خراب گرم گیراج میں یا شیڈ میں ذخیرہ کرنے سے بورڈز پر ہوا سے کنڈینسیٹ کے جمع ہونے، رابطوں کے آکسیڈیشن، پٹریوں کو نقصان اور دیگر اندرونی نقصانات کا باعث بنتا ہے۔اسی طرح، یہ آلات -15 ڈگری سے کم درجہ حرارت یا ماحول کی ترسیب میں آپریشن کا شکار ہوتے ہیں۔

ویلڈنگ کے کام کے لیے انورٹر کو پڑوسی کو منتقل کرنا ہمیشہ ایک سازگار نتیجہ کے ساتھ ختم نہیں ہوتا۔

تاہم، ورکشاپس کے عمومی اعدادوشمار بتاتے ہیں کہ نجی مالکان کے لیے ویلڈنگ کا سامان طویل اور بہتر کام کرتا ہے۔

ڈیزائن کی خامیاں

پرانے ورژن سے ویلڈنگ انورٹر قابل اعتبار میں کم ہیں۔ ویلڈنگ ٹرانسفارمرز… اور ان کے جدید ڈیزائن، خاص طور پر IGBT ماڈیولز کے، پہلے سے ہی تقابلی پیرامیٹرز ہیں۔

ویلڈنگ کے عمل کے دوران، ہاؤسنگ کے اندر گرمی کی ایک بڑی مقدار پیدا ہوتی ہے۔ یہاں تک کہ درمیانی فاصلے کے ماڈلز میں سرکٹ بورڈز اور الیکٹرانک عناصر کو ہٹانے اور ٹھنڈا کرنے کے لیے استعمال ہونے والا نظام زیادہ موثر نہیں ہے۔ لہذا، آپریشن کے دوران، اندرونی حصوں اور آلات کے درجہ حرارت کو کم کرنے کے لئے رکاوٹوں کا مشاہدہ کرنا ضروری ہے.

تمام الیکٹرانک سرکٹس کی طرح، انورٹر ڈیوائسز زیادہ نمی اور گاڑھا ہونے کے ساتھ اپنی فعالیت کھو دیتے ہیں۔

ڈیزائن میں شور ہٹانے والے فلٹرز کی شمولیت کے باوجود، کافی اہم ہائی فریکوئنسی مداخلت پاور سرکٹ میں داخل ہوتی ہے۔ تکنیکی حل جو اس مسئلے کو ختم کرتے ہیں وہ آلہ کو نمایاں طور پر پیچیدہ بناتے ہیں، جس کی وجہ سے تمام آلات کی قیمت میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔