ويژگيهاي جريان الكتریکی ورودي به کارگاه جوش‌كاري

جریان الکتریسیته در نیروگاه‌ها توسط ژنراتورهای بزرگ تولید می‌شوند و براساس عامل ایجاد نیروی محرکه برای چرخش ژنراتور نیروگا ه‌ها را تقسی‌ بندی  می‌کنند. مثل نیروگاه‌های آبی، بخار، گازی، بادی،هسته ای و غیره. در اکثر مواقع لازم است جریان الکتریسیته تولید شده صدها و گاهی هزاران کیلومتر منتقل شود تا به واحدهای مصرف کننده خانگی، صنعتی یا تجاری برسد.

به دلیل اینکه مقدار انرژی الکتریکی هدر رفته به صورت گرما ضمن انتقال از طریق سیم‌های حامل جریان با توان دوم شدت جریان متناسب است،  (Q=RI2)لذا به منظور به حداقل رساندن تلفات جریان الکتریسیته در ضمن انتقال به طرف واحدهای مصرف کننده ولتاژ جریان را توسط پست های افزایش ولتاژ که در جوار واحدهای نیروگاهی تولید برق ایجاد میشوند، بالا می‌برند.

ترانسفورماتور جوش‌کاری

ترانسفورماتورها ساده‌ترين دستگاههاي جوشكاري هستند که وظیفه آنها تبدیل جريان متناوب (AC) با شدت کم ولی ولتاژ زیاد به جریان الکتریکی با شدت بالا ولی ولتاژ پایین می‌باشد.

ترانسفورماتور جوشکاری به طور معمول بوسيله يك فيش صنعتی به برق شهر وصل ميشود و به وسيله دو ترمينال خروجي كه كابلهاي انبر و اتصال به آنها وصل ميشود، جريان مناسب را در اختيار جوش‌كار قرار ميدهند.

اساس کار ترانس جوش‌کاری بوسیله دو سیم پیچ که بنام سیم پیچهای اولیه و ثانویه نامیده  میشوند، استوارمیباشد . سیم پیچ اولیه دارای تعداد دور کمتر است در حالیکه سیم‌پیچ ثانویه دارای تعداد دور بیشتری می‌باشد.

بدین ترتیب ترانس جوش‌کاری برق مناسب فرآیندهای جوش‌کاری را که دارای شدت جریان بالا ولی ولتاژ پایین است، مهیا میکند. هر دستگاه ترانسفورماتور جوش داراي يك كليد اصلي است و در مجاورت آن يك لامپ سيگنال وجود دارد كه روشن بودن دستگاه را نشان می‌دهد.

علام تهای 0 و 1 و يا Off و ONدر زير كليد اصلی وجود دارند. در حالت 1 يا ON دستگاه روشن بوده و در حالت 0 و Off دستگاه خاموش است. بنابراین جوشكار بايد در زما نهایی که قصد انجام جوشكاري دارد، دستگاه را روشن و بلافاصله پس از پايان كار دستگاه را خاموش كند.

امروزه بعضي از دستگاه‌های ترانسفورماتور جوشكاري داراي يك صفحه كوچك نمايش آمپر نیز هستند كه موقع برقرار بودن قوس الكتر كيی ميزان آمپر جوشكاري را نیز نشان ميدهد.

هر دستگاه ترانسفورماتور جوشكاري داراي يك سيستم تنظيم آمپر مناسب براي استفاده از الكترودهاي مختلف است . لازم به یادآوری است ميزان آمپر هر ترمينال در كنار آن ثبت شده است.

تغيير آمپر در بعضی از دستگاه‌های تراسفورماتور ممكن است با جابه جا كردن هسته فرعي درون هسته اصلي  انجام پذیرد که در این صورت با گردش دسته، تغيير آمپر انجام میگیرد و نشانه مخصوص در مقابل اعداد، ميزان آمپر خروجی دستگاه را نشان ميدهد.

اين روش تغيير آمپر از روش پل هاي مطلوبتر است زيرا تنظيم آمپر به صورت پيوسته از طریق گردش دسته آمپر امكان پذير است ولي در روش پلكاني تعداد ترمينا لهاي تغيير آمپر محدود بوده و امكان تغييرات جزیي آمپر وجود ندارد.همچنین حداقل و حداكثر آمپر خروجی قابل تنظيم در ترانسهاي جوش‌كاري به وسيله اولين و آخرين عدد در اين دو سيستم مشخص ميشود.

لازم به ذکر است که ظرفيت ترانسفورماتورهاي جوشكاري متناسب با حداکثر آمپر تعيين  ميشود مثل:

ترانسفورماتور 500 آمپر، 250 آمپر و يا 140 آمپري و غيره.

تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم مناسب برای جوشکاری

همانطور که دیدیم خروجی ترانسفورماتورهای جوش‌کاری جریان متناوب با شدت بالا ولی ولتاژ پایین است.

حال چنانچه برای اجرای جوشکاری به جریان مستقیم نیاز داشته باشیم، لازم است سیستمی را به دستگاه‌های ترانسفورماتور اضافه کنیم که جریان خروجی را به صورت مستقیم  ( DC)در اختیار جوشکار قرار دهد.

ركتيفاير جوشكاري

به مبدل‌هایی كه جریان متناوب 380 يا 220 ولت ورودی به کارگاه را به جریان مستقيم  (DC) مناسب برای جوش‌کاری تبديل میکند، ركتيفاير جوش‌كاري ميگويند.

ركتيفايرها به طور معمول با جریان برق سه فاز كار می‌کنند. به وسيله فيش مخصوص برق سه‌فاز را دریافت می‌کنند.

در حقیقت رکتیفایرهای جوش‌کاری همان دستگاه‌های ترانسفورماتور هستند که یک سیستم یکسو‌کنندگی جریان الکتریسیته به آنها اضافه شده است.

مطابق دستگاه‌های معمول جوشکاری، كليدهای مختلف قطع و وصل و تنظیم دستگاه با سيگنال مرتبط روی صفحه اصلي ركتیفاير مشاهده میشود.

در رکتیفایرها تغيير آمپر بوسيله يك پتانسيومتر با كليد گردشی صورت ميگيرد و ميزان آمپر خروجی دستگاه، بوسيله يك صفحه كوچك نمايش داده ميشود . همچنین كليد گردشی ممكن است داراي دو رنج درجه‌بندي شده باشد. ( یکی برای جوشکار SMAW و یک رنج درجه‌بندی برای جوش‌کاری GTAW)

در این صورت كنار ولوم گردشي انتخاب شدت جریان، يك كليد براي جوشكاريSMAW و دیگری برای GTAW تدارک دیده شده است که می‌تواند توسط جوش‌کار انتخاب شود.

همچنین برخی از رکتیفایرهای جوش‌کاری ممکن است دارای کلید انتخاب جریان مناسب بر حسب نوع الکترود جوش‌کاری باشند که باعث راحتی کار جوش‌کاری و پایداری قوس میشود.

گاهی ممكن است دستگاه رکتی‌فایر جوشکاری دارای سیستم تنظيم آمپر از كنار دست جوشكار نیز باشد که این قابلیت توسط يك فيش و مادگي میسر می‌گردد.

دستگاه رکتیفایرهای جوش‌کاری مثل دستگاه‌های دیگر جوش‌کاری دارای دو ترمینال خروجی ،یکی دارای علامت (+) و دیگری علامت (-) هستند که ميتوان كابل انبر جوشكاري را به قطب مثبت يا منفي وصل کرد.

به علاوه ممكن است دستگاه ركتي‌فاير دارای قابلیت خروجی جریان به صورت AC یا DC باشد در اين صورت دو ترمينال مخصوص جريان AC نيز روي صفحه اصلي دستگاه وجود دارد و جوشکار می‌تواند به

انتخاب خود از جريان‌هایی AC يا DC با قابلیت تعیین قطبیت يعني الكترود منفي يا الكترود مثبت را مورد استفاده قرار دهد.

 مولدهای جریان الکتریسیته در جوشکاری

دستگاهي كه برق متناوب شهر ) 220 يا 380 ولت( را به برق مناسب براي جوشكاري تبديل ميكند در حقيقت مبدل جريان است و دستگاهي كه با حركت دوراني به برق مناسب براي جوشكاري را تولید ميكند مولد جريان است.

با تعریف فوق ترانسفورماتورها و ركتي‌فايرها هر دو مبدل جريان هستند كه از برق متناوب شهر تغذيه نموده و جريان AC يا DC (  یکسو شده( مناسب برای ايجاد و پایداری قوس جوشكاري را تأمين ميكند که با ظرفيتها و توانهای خروجي متفاوت ساخته میشوند ولی گاهی دستگاه‌های جوش‌کاری خود مولد جریان هستند.

دینام جوشکاری یک مولد جریان مستقیم است و از یک موتور که ژنراتور مولد جریان مستقیم را به گردش در میآورد، تشکیل شده است. اگر موتور محرکه دینام از نوع الکتریکی باشد دینام جوش کارگاهی نامیده م یشود و اگر بنزینی یا گازوییلی باشد، موتور جوش نامیده میشود.

مولدهای جوش سیار در سایتها و مکان های دور از شبکه برق صنعتی مثل: سکوهای شناور در دریا و اقیانوسها و مکان‌های نصب آنتن‌های مخابرات در ارتفاعات به کار گرفته می‌شود و با استفاده از موتور احتراق داخلی، حرکت دورانی جهت گردش محور دینام مولد جریان جوشکاری تأمین می‌گردد.

تنظیم آمپر در دینامهای جوشکاری

تنظیم آمپر در دینا های جوشکاری به وسیله یک ریوستا انجام می‌شود که سر راه جریان الکتریکی ژنراتور قرار دارد. به این ترتیب می‌توان از همان محلی که جوشکاری انجام میشود شدت جریان را کم یا زیاد نمود.

الف- دینام جوش یا ژنراتور

راه‌اندازي دينام جوش كارگاهي به طور معمول ازطریق كليد روشن  و خاموش  كه روي دستگاه تعبیه شده، صورت می‌گیرد. ولی در بعضی از دستگا ه‌ها روشن و خاموش کردن از طریقكليد ستاره و مثلث صورت میگیرد. در این حالت ابتدا باید كليد را از حالت خاموش در حالت ستاره قرار دهيم و پس از چند ثانيه كه موتور به دور نهایي رسيد، آن را به حالت مثلث تغيير وضعيت دهيم تا دستگاه به كار خود ادامه دهد تعبيه شده صورت ميگيرد

براي خاموش كردن دينام جو ش‌هاي كارگاهي کافی است كليد را به حالت خاموش(0)  برگردانيم.

توجه داشته باشید، روشن كردن دينام بدون توقف زماني در حالت ستاره باعث خرابي دستگاه ميشود. لذا موقع قطع برق شهر بايد كليد دستگاه به حالت  0 برگردانده شود و با برقراري برق شهر مجدداً دستگاه را روشن و آماده به‌کار کرد.

كابلهاي دستگاه دینام جوشکاری به طور معمول به صورت كابل شو )بست كابل( به دستگاه محكم ميشود. محل اتصال كابل به دستگاه سه تایي است كه به یکی از آنها كابل اتصال محكم ميشود و دو تا دیگر یکی براي شدت جریان زياد  و ديگري براي آمپر کم  میباشد كه كابل انبر الكترود گير با پيچ و مهره به آن محكم میشود. برق ورودي سه فاز نیز كه به وسيله يك كليد ديواري و يا روي تابلو برق ثابت شده است به دستگاه منتقل میشود.

همچنین تغيير آمپر روي دستگاه دینام جوشکاری بوسيله يك سيستم اهرمي از طریق  جابه‌جایي انجام ميگيرد و داراي دو رنج درجه‌بندي شده است(یکی براي تنظيم آمپر کم و یکی براي آمپر بالا(. براي تغییر قابلیت انبر الكترودگير به قطب مثبت يا منفي دستگاه نیز يك كليد تغيير قطب روي دستگاه وجود دارد كه با جا به جا كردن آن الكترود مثبت يا منفي ميشود.

همچنین جهت چرخش محور دستگاه دینام، روي قسمت پروانه كه در پشت دينام جوشكاري هوا را به خارج هدايت ميكند مشخص شده است لازم به یادآوری است. موقع اتصال دستگاه دينام به برق شهر بايد دقت شود تا جهت چرخش مطابق با جهت فلش مشخص شده روي دستگاه باشد.

موتور جوش

موتور جوش‌هایی كه در سايتها محلهاي نصب سازه های فلزي و یا در راهسازي و پلسازي مورد استفاده واقع ميشوند به طور معمول داراي يك موتور احتراق )بنزيني يا گازویيلي( هستند كه با استارت راه‌اندازه ميشوند.راه‌اندازي، موتور احتراقي و كنترل روغن، سوخت وغيره براساس دفترچه راهنما دستگاه بايد صورت گیرد و استفاده از مولد جريان جوشكاري،كابلهاي اتصال و انبر نیز مشابه دينام جوش كارگاهي است.