جریان متناوب - ماشینهای جوشکاری جریان متناوب

جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) چه هستند و چه تفاوتی دارند؟

در شاخه های مختلف فیزیک و در پدیده های مرتبط با انتقال ، “شار” در تعریفی کلی و خلاصه به معنای جا به جایی یک حجم از کمیتی جابه‌جا شونده مانند آب، شار الکتریکی و یا جریان الکتریکی از یک سطح خاص در واحد زمان است. AC  چند خاصیت مفید دیگر نیز دارد، از جمله تغییر سطح ولتاژ توسط تنها یک قطعه مبدل­ گونه (ترانسفورماتور)، چیزی که باعث می­شود ابزار AC اولین انتخاب ما برای انتقال برق به فاصله­ های دور باشد. برای تولید AC در مجموعه­ ای از لوله­ های آب، از ویژگی­های مکانیکی یک پیستون استفاده می­کنیم که آب را داخل لوله عقب و جلو می­برد (جریان “متناوب” فرضی ما). جریان مستقیم  می­تواند در رساناها، مثل سیم، شار کند، اما می­تواند در عایق­ها، نیمه ­رساناها یا خلا نیز به­ شکل اشعه یونی یا الکترونی، شار کند.

با این­ حال اگر سوالی درباره این مفاهیم یا هر پروژه الکتریکی و الکترونیکی دارید، لطفا نظرات  ارزشمند خود را در قسمت کامنت­های پایین قرار دهید. این کمیت بیشترین ولتاژی را که موج سینوسی ما در هر یک از دو جهت به­ دست می ­آورد، نشان می­دهد؛ به این معنی که ولتاژ می­تواند VP+ ولت و VP- ولت باشد. پریزهای برق تقریباً در تمام خانه ­ها و دفاتر از AC استفاده می­کنند، به این دلیل که تولید و ارسال برق AC به فواصل دور نسبتاً آسان است. به­ دلیل ماهیت تناوبی موج سینوسی، اگر موج 360 درجه جابه­ جا شود، مجدداً همان موج به­ دست می­ آید، انگار که 0 درجه جابه­­جا شده باشد. اگر یک نوسان­ نما به مدار AC وصل و ولتاژ آن­را رسم کنیم، پس از مدتی طولانی ممکن است شکل­های مختلفی از امواج را ملاحظه کنیم.

سیم­ کشی­ های بیشتر خانه­ ها AC است، پس اگر بخواهید ماشین زمان موزیکال خود را به پریز متصل کنید، باید AC را به DC تبدیل کنید. امواج مربعی اغلب در دستگاه­های الکترونیکی دیجیتال و سوئیچ­ دار استفاده می­ شوند و عملکرد آن­ها را آزمایش می­کند. چون سیم گردش می­کند و متناوباً وارد قطبیت­ های مغناطیسی متفاوت می­شود، ولتاژ و جریانِ درون سیم نیز تناوب می­کند. نمودار فوق به این معناست که می­توانیم از بیشتر منابع DC انتظار داشته باشیم  با گذر زمان ولتاژی ثابت ارائه کنند. در این دستگاه یک حلقه سیم درون میدان مغناطیسی چرخانده می­شود، که باعث القای جریان الکتریکی داخل سیم می­شود.

 

تحقیق در مورد ماشینهای جوشکاری جریان مستقیم

ماشینهای جوشکاری جریان مستقیم که بوسیله موتور احتراقی بحرکت در می آیند یا دستگاه جوش سیار در این نوع دستگاهها موتور احتراق داخلی که سوخت آن بنزین یا سوخت دیزل می باشد بمحور موتور ژنراتور یا مولد جریان مستقیم کوپل گردیده است و قدرت آنها حدود 8 کیلووات و ولتاژ 30 ولت و آمپراژ تا 250 آمپر را تولید می نماید و در محلهائی که فاقد انرژی الکتریکی بوده و یا دسترسی به آن دشوار باشد بکار برده می شود و استعمال این نوع دستگاهها درساختمانها و جوشکاری تیر آهن های ساختمانی متداول است. در این شرایط درجه حرارت در مرکز شعله بین 6000 تا 7000 درجه سانتیگراد می باشد از انرژی گرمائی حاصله در حالت فوق فقط 70% تا 60% در قوس الکتریک مشاهده گردیده که صرف ذوب کردن و عمل جوشکاری شده و بقیه آن یعنی 30% تا 40% بصورت تلفات گرمائی به محیط اطراف منتشر می گردد.

یک الکتروموتور جریان سه فاز توان لازم را از جریان سه فاز گرفته و دینامو یا محور مولد جریان مستقیم را به حرکت درآورده و در نتیجه جریان و ولتاژ یک طرف و با آمپر ضروری تولید می گردد که بسته به آمپراژ یک انبری یا چند انبری است. بهترین طریقه برای جوشکاری مس جوشکاری با اکسیژن است( جوش اکسیژن = اتوگن= استیلن= کاربید اصطلاحات مختلف متداول می باشند) ضمناً می توان جوشکاری مس را با قوس الکتریک یا جوش برق نیز انجام داد. یکی از متداول ترین روشهای اتصال قطعات کار می باشد، ایجاد قوس الکتریکی عبارت از جریان مداوم الکترون بین دو الکترود و یا الکترود و یا الکترود و کار بوده که در نتیجه آن حرارت تولید می شود.

دمای حاصله از قوس الکتریکی بنوع الکترودهای آن نیز وابسته است بطوریکه در قوس الکتریکی با الکترودهای ذغالی تا 3200 درجه سانتیگراد در کاتد و تا 3900 در آند حرارت وجود دارد. برای ایجاد قوس الکتریکی با ولتاژ کم بین 40 تا 50 ولت در جریان مستقیم و 60 تا 50 ولت در جریان متناوب احتیاج می باشد ولی در هر دو حالت شدت جریان باید بالا باشد نه ولتاژ. در قوس الکتریکی گرما و انرژی نورانی در مکانهای مختلف یکسان نبوده بطوریکه تقریباً 43% از حرارت درآند و تقریباً 36% در کاتد و 21% بقیه بصورت قوس ظاهر می شود. طول قوس شعله Arc length بین 8/0 تا 6/0 قطر الکترود می باشد و تقریباً 90% از قطرات مذاب جدا شده از الکترود به حوضچه مذاب وارد می گردد و 10% باطراف پراکنده می گردد.

 

تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم | الکترو ثامن

جریان متناوب با همان AC در تقریبا همه خانه ها و دفاتر در پریز ها وجود دارد و دلیل این امر هم این است که انتقال برق به فواصل دور تر به دلیل کاهش شدت جریان که کاهش انرژی حرارتی تولیدی را در پی دارد باعث میشود تا اتلاف انرژی کمتر شده و در نتیجه برق مصرفی کمتر و با بازدهی بالاتری به خانه ها و دفاتر برسد. همه دستگاه هایی که با باتری کار میکنند و یا همه دستگاه هایی که با کابل USB کار میکنند و نیز دستگاه هایی که توسط آداپتور به برق متصل میشوند با جریان برق مستقیم فعالیت می کنند. از کاربرد های جریان برق مستقیم یا همان DC هم میتوان این موضوع را بیان کرد که به طور کلی همه پروژه های الکتریکی با جریان DC کار میکنند.

برای تامین برق مورد نیاز مواردی مانند;یخچال و ماشین ظرف­شویی استفاده از برق با جریان متناوب گزینه بهتری است. جریان متناوب همچنین برای راه اندازی و تامین برق مورد نیاز موتور های الکتریکی هم مورد استفاده قرار میگیرد. از وسایلی که با جریان برق مستقیم کار میکنند میتوان به موارد زیر اشاره کرد. ایران، تهران، خیابان لاله زارجنوبی، پاساژبوشهری، طبقه اول، پلاک 34. در مرحله آخر تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم هم باید از یک رگولاتور استفاده کنید تا جریان خروجی از خازن را دریافت کرده و حرکات موجی آن را بگیرد و جریان مستقیمی ثابت و پایدار تولید کند تا دستگاه در هنگام راه اندازی بدون کمترین آسیب شروع به فعالیت کند.

استفاده از خازن باعث میشود تا جریان زیاد جمع آوری شده و به صورت آرام خارج شود و جریان ورودی از یکسو ساز به صورت رشته های برآمده همانند سازی شود. در مرحله پنجم تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم باید از یک خازن الکترولیتی استفاده کنید. به طوری که خروجی خازن چیزی با ولتاژ ثابت با حرکت موج و درهم و برهم است. اهمیت این موضوع در تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم در آنجا است که در صورت کمتر بودن ولتاژ از میزان مورد نظر توان مورد نیاز دستگاه تامین نمیشود و دستگاه از کار می افتد و اگر هم این ولتاژ از میزان مجاز بیشتر باشد دستگاه به دلیل توان ورودی بیش از حد سوخته و یا آسیب بسیار شدیدی می بیند.

 

دستگاه جوش اینورتر چیست و چگونه عمل میکند؟

این پارامتر در دستگاه های جوشکاری بر حسب درصد اعلام میگردد، به این صورت که اگر میزان چرخه عملکرد دستگاهی ۱۰۰% باشد، یعنی این دستگاه نیاز به هیچ وقفه ای برای خنک کاری نداشته و به صورت مداوم توانایی جوشکاری را دارد. دستگاه های متفاوت توانایی تولید شدت جریانهای متفاوتی را دارند که هرچه کاربر به جوش قوی تری نیاز داشته باشد و استفاده دستگاه به سمت صنعتی و کارگاهی برود توانایی تولید شدت جریان بالا دستگاه هم بالاتر میرود. با مرور زمان و نیاز به داشتن جوش دقیق و مطمئن، دستگاه های جوشکاری همواره در حال پیشرفت و نوین شدن میباشند که همین امر باعث گوناگونی مدل ها و توان دستگاه شده که قبل از خرید باید مورد بررسی قرار گیرند.

نحوه کار دستگاه جوش در واقع دریافت جریان متناوب (AC) با ولتاژ بالا و شدت جریان پایین، و سپس تبدیل آن به جریان مستقیم (DC) با ولتاژ پایین و در عوض شدت جریان بالا است. بنابراین به منظور بالا بردن کیفیت جوش نیاز به انتقال کامل شدت جریان تولیدی دستگاه است که این وظیفه به عهده کابل رابط و در رابطه مستقیم با کیفیت آن میباشد. در جوش قوس الکتریک، در حقیقت قوس الکتریکی به وجود آمده بین الکترود و فلز قطعه کار باعث ذوب شدن الکترود و عمل کردن آن به عنوان چسباننده دو قطعه کار میشود. جوشکاری قوس الکتریک در حقیقت یک مدار برقی با شدت جریان بالا است که در صورت لمس این مدار و قرار گرفتن در میان آن باعث شوک الکتریکی شدید و حتی مرگ میشود.

انبر الکترود گیر توانایی نگه داشتن الکترود با شماره های متفاوت را داشته و کابل آن وظیفه انتقال جریان به انبر و در نهایت الکترود را بر عهده دارد. از این نوع جوش در محیط هایی که احتمال آتش سوزی وجود دارد و همچنین به دلیل پرتاب شدن جرقه حین جوشکاری؛ در مجاورت اشیا قابل اشتعال، استفاده نکنید. هرچند موارد بالا تعداد محدودی ضخامت را نشان میدهد اما میتوان نتیجه گرفت که برای مصارف خانگی توانایی تولید شدت جریان حداکثر ۲۰۰ آمپر کافی باشد. دستگاه های قوس الکتریک توانایی های متفاوت در تولید شدت جریان داشته و اصلی ترین وجه تمایز و نکته قابل توجه میزان شدت جریان تولیدی دستگاه است.

 

منبع