การปรับค่ากำลังไฟฟ้าสำหรับเครื่องเชื่อม

การปรับค่ากำลังไฟฟ้าสำหรับเครื่องเชื่อมจำเป็นต้องมีโปรไฟล์โหลดที่รวมถึงช่วงการทำงานที่สั้น ๆ การกระตุ้นกระแสไฟฟ้า การแปรผันของสัญญาณและช่วงการทำงานที่ว่างเปล่า การทำงานของเครื่องเชื่อมในร้านซ่อมเครื่องเชื่อมสามารถแสดงค่ากำลังไฟฟ้าเฉลี่ยที่เหมาะสมได้ ในขณะเดียวกันก็ยังคงสร้างสภาพการทำงานที่แย่ลงอย่างฉับพลันที่ตัวหม้อแปลงหรือตัวจ่ายกระแสไฟฟ้า แผนการปรับค่ากำลังไฟฟ้าควรกำหนดขอบเขตการวัดแยกแยะระหว่าง PF ที่แท้จริงและ PF ที่เป็นผลจากการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า (PF displacement) ควบคุมคอนเดนเซอร์ให้สัมพันธ์กับเครื่องเชื่อม และพิจารณาการใช้ SVG แบบไดนามิกเมื่อความต้องการกำลังไฟฟ้าที่เกิดจากการทำงานแบบสะท้อนกลับเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเกินไปสำหรับอุปกรณ์แบบมีเกียร์หลายเกียร์.

เดอะ หน้าผลิตภัณฑ์ CNBYG SVG มอบบริบทสำหรับตัวปรับแรงดันแบบปรับได้ตามความต้องการ ตัวควบคุมกำลังไฟฟ้าสูงสุด ความสำคัญของสัญญาณรบกวน ตำแหน่งของตัวตรวจจับและค่าการป้องกันต้องขึ้นอยู่กับเครื่องจักรที่วัดได้และการศึกษาการป้องกันการลัดวงจรและการประสานงานที่ได้รับอนุญาต.

เหตุใดภาระการเชื่อมจึงต้องมีการศึกษาที่แตกต่างกัน

เครื่องเชื่อมแบบทนไฟ เครื่องเชื่อมแบบลวดโค้ง และเครื่องเชื่อมแบบอินเวอร์เตอร์ จะไม่สร้างคลื่นไฟแบบเดียวกัน บางโหลดมีการทำงานแบบสลับกัน ในขณะที่บางโหลดมีวงจรทำงานที่ค่อนข้างคงที่ แต่มีระดับกระแสที่สูงขึ้น โดยเฉพาะเครื่องแปลงกระแสและสายไฟ ซึ่งจะได้รับผลรวมของค่ากำลังไฟฟ้า ค่าการกระจายเฟส ความผันผวนของแรงดัน และกระแสแอมพลิฟายเออร์ โดยค่าเฉลี่ยที่ได้จากการวัดในช่วงพักอาจทำให้มองไม่เห็นสถานการณ์ที่ส่งผลต่อแหล่งจ่ายไฟ.

ระบุเครื่องจักรแต่ละเครื่อง รวมถึงค่ากำลังไฟฟ้าที่ระบุไว้ รอบการทำงาน การเปิด/ปิด การควบคุม ประเภทการควบคุม และเฟสจ่าย พิมพ์ไว้ในแบบแผน kW, kvar, แรงดันไฟฟ้า กระแส PF, THD และลำดับความถี่ตามลำดับ โดยบันทึกที่เครื่องหลักและที่ตัวเติมเชื่อมที่เหมาะสม รวมทั้งข้อมูลการทำงานที่ไม่ได้ใช้ เช่น การทำงานของเครื่องเดียวหลายเครื่อง หรือการทำงานของเครื่องเชื่อมหลายเครื่องพร้อมกัน และลำดับการผลิตสูงสุด.

ตารางการตัดสินใจทางวินิจฉัย

นิยามคำว่า PF และขอบเขตการวัด

ถามผู้ให้บริการและเจ้าของโรงไฟฟ้าว่าเป้าหมายคือค่า PF ที่เคลื่อนที่ได้ (displacement PF), PF ที่แท้จริง (true PF), PF ตามความต้องการ (demand PF) หรือค่าที่เฉพาะเจาะจงกับค่าการเรียกเก็บเงิน (billing-specific value) ตัวแปลงไฟสำหรับงานเชื่อมอาจมีค่าการบิดเบือนของกระแสไฟฟ้าที่ทำให้ค่า PF ที่แท้จริงต่ำกว่าค่า displacement PF ตัวเก็บประจุอาจช่วยปรับปรุงค่า displacement ได้ในขณะที่ยังคงค่า harmonic component ไว้ในระดับที่ค่อนข้างคงที่.

ระบุตำแหน่ง CT ในแผนภาพแบบเดียวบรรทัดเดียว CT ระดับช่างเชื่อมสามารถแสดงการปรับปรุงได้ ในขณะที่เครื่องรับสัญญาณหลักยังคงเห็นเซลล์เชื่อมต่ออีกหนึ่งเซลล์ แรงแม่เหล็กของหม้อแปลงกำลังปรับหรือแหล่งสัญญาณแปรค่า ขณะเดียวกันก็สามารถตรวจสอบอัตราส่วนของ CT, เฟส, โพลิการ์ด, ความรับภาระ และค่าแรงไฟฟ้าด้วยเครื่องวิเคราะห์อิสระ คู่มือการชดเชยกระแสไฟฟ้าแบบตอบสนองได้ของ SVG อธิบายว่าทำไมข้อผิดพลาดในการกำหนดขอบเขตและสัญญาณจึงมักถูกเข้าใจผิดว่าเป็นข้อผิดพลาดที่เกิดจากความไม่เพียงพอของความสามารถ.

เลือกการชดเชยแบบขั้นบันไดหรือแบบไดนามิก

ตัวเก็บประจุแบบคงที่หรือแบบมีขั้นบันไดเหมาะกับความต้องการของโหลดแบบมีอิทธิพลที่คาดการณ์ได้และมีความเร็วค่อนข้างต่ำ พวกมันต้องการอุปกรณ์สลับที่เหมาะสม, ตัวต้านทานการปล่อยกระแสไฟฟ้า, การป้องกัน และเวลาเปิด/ปิดที่ต่ำสุด. การกระตุ้นการเชื่อมแบบรวดเร็วอาจมีความเร็วหรือไม่สม่ำเสมอจนเกินไปสำหรับตัวรีเลย์ที่จะสามารถติดตามได้ การสลับที่รวดเร็วอาจทำให้อายุการใช้งานของชิ้นส่วนสั้นลงและก่อให้เกิดรอยสัญญาณ PF ที่ไม่คงที่.

SVG สามารถตอบสนองได้อย่างต่อเนื่องต่อกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงได้ และสามารถแบ่งปันกระแสไฟฟ้ากับฟังก์ชัน Harmonic หรือ Unbalance ได้ โดยกระแสไฟฟ้าที่แบ่งปันนั้นจะต้องถูกรวมอยู่ในการกำหนดขนาด คู่มือการคำนวณแรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟของกริด อธิบายว่าทำไม kvar ที่มีอยู่จึงเปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้า สำหรับโหลดแบบกระตุ้นความถี่สูง ให้ประเมินการตอบสนองการควบคุม กำลังไฟจำกัด และความร้อนเกิน โดยไม่ต้องพึ่งพา kvar ที่ระบุไว้ในฉลากผลิตภัณฑ์สำหรับฟังก์ชันทุกอย่าง.

ควรใช้การจัดวางแบบผสมผสานเฉพาะเมื่อมีความสำคัญชัดเจนเท่านั้น บันไดขั้นบันไดขนาดเล็กสามารถมอบพื้นฐานที่มั่นคงได้ ในขณะที่ SVG สามารถจัดการกับความผันผวนได้ แต่บันไดนั้นไม่ควรเปลี่ยนไปตามสัญญาณชั่วคราวที่อาจหายไปก่อนที่เวทีจะเข้าสู่ตำแหน่งที่เหมาะสม กำหนดว่าตัวควบคุมใดเป็นตัวหลัก คือ deadband, delay, minimum load และ fallback.

ขนาดตามรอบการทำงานที่วัดได้

ใช้ข้อมูลที่สอดคล้องกันจากสูตรการผลิตจริง คำนวณความต้องการของอุปกรณ์ที่ใช้งานได้ตามขอบเขตที่เลือก และแปลงเป็นค่าปัจจุบัน สำหรับระบบสามเฟส:

[
I_Q = \frac{Q}{\sqrt{3}V_{LL}}{
]

จากนั้นจึงประเมินกระแส RMS รวม กระแสแอมพลิจูด ความไม่สมดุล และจุดสูงสุดที่เกิดขึ้นเป็นระยะสั้น หาก SVG มีลำดับความสำคัญของกระแสระหว่างการชดเชยแบบรีแอคทีฟ แอมพลิจูด และแบบเชิงลบ ต้องมีการสำรองส่วนที่จำเป็นก่อนตัดสินใจเลือกขนาดที่เหมาะสม เซลล์เชื่อมที่ว่างเปล่าไปมากที่สุดในชั่วโมงนั้นยังสามารถขับเคลื่อนกระแสสูงสุดของหม้อแปลงหรือตัวส่งสัญญาณได้ในช่วงที่กำลังดำเนินการอยู่.

อย่าเลือกขนาดตามค่าเฉลี่ยของกำลังไฟที่ใช้ในแต่ละรอบการทำงาน ควรใช้รอบการทำงานสูงสุด แรงดันไฟฟ้าต่ำสุด และอุณหภูมิภายนอกที่กำหนดไว้ รวมทั้งค่าต้านทานของหม้อแปลง การลดกำลังไฟลง และโหมดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือ UPS หากไม่สามารถบรรลุเป้าหมายได้ในรอบการปั่นไฟ ควรบันทึกข้อจำกัดดังกล่าวและตัดสินใจว่าควรใช้กำลังไฟเพิ่มเติม แนวทางแก้ไขที่เหมาะสมคือการเพิ่มกำลังไฟเพิ่มเติม หรือปรับขอบเขตการทำงานให้เหมาะสมขึ้น หรือเสริมความแข็งแรงให้กับสายส่ง หรือปรับการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้สอดคล้องกับสถานการณ์.

การควบคุมและการสลับการทำงานร่วมกัน

ตั้งค่าเวลาเปิด/ปิดขั้นต่ำสำหรับวงจรคาปาซิเตอร์ และบล็อกการทำงานในระหว่างการเริ่มการเชื่อม หากการศึกษาการสลับกำลังไฟฟ้าจำเป็นต้องทำ สำหรับ SVG ให้กำหนดแถบเป้าหมาย, ขีดจำกัดสูงสุด และลำดับความสำคัญ ตรวจสอบให้แน่ใจว่า CT จับภาพโหลดที่ตัวควบคุมถูกออกแบบมาเพื่อแก้ไข หากเครื่องเชื่อมหลายเครื่องใช้บัสเดียวกัน ให้ตรวจสอบว่ากระแสที่วัดไม่ได้ถูกเลื่อนหรือกรองหนักจนทำให้ตัวควบคุมตอบสนองต่อรอบการเชื่อมที่เก่าแล้ว.

If a generator supplies the welding shop, verify the generator’s voltage regulator, minimum loading and harmonic tolerance. Transfer events can change the safe correction range. The คู่มือข้อกำหนดการติดตั้ง SVG ครอบคลุมการระบายความร้อน การติดตั้งสายเคเบิล และการเข้าถึงการบริการ รายการตรวจสอบการใช้งาน SVG ให้โครงสร้างบันทึกสำหรับการตรวจสอบด้วย CT, การล็อค, การติดตาม และการแจ้งเตือน.

การทดสอบการยอมรับสำหรับวงจรการเชื่อม

การรับรองควรจำลองขั้นตอนการเชื่อมแบบพร้อมกันที่เข้มงวดที่สุด บันทึกแรงดันไฟฟ้า, กระแส, กิโลวัตต์, คิวแรค, ระยะเคลื่อนที่ของฟิวส์ฟลักซ์ (PF), ฟิวส์ฟลักซ์ที่แท้จริง (True PF), THD, ระดับความอิ่มตัวของสัญญาณรบกวน (harmonic orders), สถานะของตัวเก็บประจุ (capacitor state), กระแสของตัวเก็บประจุ (SVG), อุณหภูมิ และสัญญาณเตือนที่อินพุทและตัวส่งสัญญาณตัวแทน.

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟไม่เกิดการไหลระหว่างรอบการทำงาน, ขั้นตอนของตัวเก็บประจุไม่หลุดไปจากตำแหน่งเดิม และ SVG ไม่เกินขีดจำกัดกระแสที่ยังไม่ได้ระบุไว้ ตรวจสอบความแตกต่างของแรงดันระหว่างแหล่งจ่ายไฟและเครื่องเชื่อม และใช้วิธีการวัดดังนี้ รายการในแคตตาล็อก IEC 61000-4-30 เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงและปฏิบัติตามข้อกำหนดของเครื่องมือโครงการ.

เก็บสูตรการเชื่อม, เวลาที่ทำ, สถานะของเครื่องจักร และสถานะของตัวควบคุมไว้กับทุกการติดตาม การบันทึกการยอมรับที่สามารถทำซ้ำได้จะมีความสำคัญมากกว่าภาพหน้าจอ PF ตัวเดียว เนื่องจากโหลดจะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว.

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ควรหลีกเลี่ยง

อย่าสันนิษฐานว่าค่า PF เฉลี่ยรายวันเป็นค่าโหลดจากการเชื่อมแบบกระแสสลับ อย่าเลือกค่า kvar ของตัวเก็บประจุจากงานวิจัยเกี่ยวกับมอเตอร์หรือหม้อแปลงโดยไม่ทำการวัดรอบการเชื่อม อย่าปล่อยให้รีเลย์ตามจังหวะของแต่ละการเชื่อมโดยไม่กำหนดระยะเวลาขั้นต่ำ อย่าประเมินค่า compensator แบบไดนามิกเพียงแค่ kvar โดยไม่คำนึงถึงค่า RMS current, priority ของฮาร์มอนิก และความไม่สมดุล.

ข้อผิดพลาดอีกอย่างคือการปรับตั้งตัวส่งกระแสไฟฟ้าขณะที่เครื่องวัดกำลังไฟฟ้าได้รับผลกระทบจากเซลล์หลายเซลล์และหม้อแปลงไฟฟ้า วาดเส้นหนึ่งเลือกขอบเขตและตรวจสอบ CT ก่อนที่จะปรับตั้งค่า หากกำหนดการผลิตมีการเปลี่ยนแปลงให้ทำซ้ำการศึกษาเดิม เนื่องจากกำลังการผลิตก่อนหน้านี้อาจไม่เพียงพอต่อการใช้งานพร้อมกัน.

รักษาการทดสอบการเชื่อมที่สามารถทำซ้ำได้

บันทึกสูตรการเชื่อม, ชุดเครื่องจักร, เวลาที่บันทึก, การเปิด-ปิดของหม้อแปลง, สถานะของตัวควบคุม และการตั้งค่าของเครื่องวิเคราะห์ พร้อมกับข้อมูลทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับแต่ละการเชื่อม การติดฉลากช่วงเวลาที่เงียบระหว่างการเชื่อม และการติดฉลากการเชื่อมที่ใช้งานอยู่ การทำเช่นนี้จะทำให้ทราบได้ว่า Capacitor Step ยังคงเชื่อมต่ออยู่หลังจากรอบการเชื่อมหรือไม่ หรือว่า SVG มีการเกินขีดจำกัดของกระแส Harmonic Current.

หากมีการเพิ่มหุ่นยนต์ ช่างเชื่อม หรืออุปกรณ์ติดตั้งใหม่ ให้ทำซ้ำการทำงานตามลำดับสูงสุดก่อนเปลี่ยนเป้าหมาย การตั้งค่าการย้อนกลับและการสำรองข้อมูลสำหรับกรณีที่เกิดการขาดการสื่อสารควรทำไว้เสมอ แนวโน้มระยะสั้นที่มีสูตรการทำงานแบบเดียวกันในสองรอบการผลิตจะให้ประโยชน์มากกว่าการเฉลี่ยจากสูตรที่แตกต่างกัน การตรวจสอบบันทึกควรทำทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนแปลงของหม้อแปลง ตัวป้อน หรือเฟิร์มแวร์ควบคุมการเชื่อม.

คำถามที่มักถูกถาม

เครื่องเชื่อมต้องใช้แบตเตอรี่เก็บประจุเสมอหรือไม่

ไม่จำเป็นต้องมี การจำเป็นต้องใช้ขึ้นอยู่กับคำจำกัดความของ PF ที่วัดได้ ช่วงอัตราการทำงาน โหลด และเนื้อหาของสัญญาณแอมพลิจูดบางส่วนของเครื่องเชื่อมแบบอินเวอร์เตอร์จำเป็นต้องมีการจัดการสัญญาณแอมพลิจูดมากกว่าสัญญาณแอมพลิจูดแบบทั่วไป.

ทำไม PF ถึงดูน่ารับได้ในขณะที่หม้อแปลงยังร้อนอยู่

กระแสที่สมดุลและไม่สมดุลอาจทำให้กระแส RMS และการสูญเสียเพิ่มขึ้น แม้ว่าค่า PF ของเฟสเคลื่อนที่จะดูดีก็ตาม ตรวจสอบค่า PF ที่แท้จริง ค่า THD และกระแสที่ขอบของหม้อแปลง.

SVG เหมาะสำหรับการใช้งานในการเชื่อมแบบกระแสไฟฟ้าหรือไม่

เมื่อการตอบสนอง ความสำคัญของกระแส ความสามารถในการทนความร้อน และการวางตำแหน่ง CT ได้รับการยืนยันแล้ว ไม่ควรสันนิษฐานว่ากระแสที่ระบุไว้ในแผงควบคุมทั้งหมดพร้อมใช้งานสำหรับการสนับสนุนแบบรีแอคทีฟ ในขณะที่ฟิลเตอร์ฮาร์มอนิกกำลังทำงานอยู่.

การทดสอบการยอมรับควรจำลองให้เกิดขึ้นได้อย่างไร

ลำดับการเชื่อมสูงสุดพร้อมกันของเซลล์เดี่ยวและเซลล์รวม, ช่วงว่างขณะรอ, การเริ่มต้นและหยุดทำงาน พร้อมแหล่งจ่ายและแรงดันฟีดเวอร์ที่สอดคล้องกัน, PF, THD, กระแสไฟ, สถานะของตัวควบคุม และสัญญาณเตือน.

บทสรุป

การปรับค่ากำลังไฟฟ้าสำหรับเครื่องเชื่อมเป็นปัญหาที่เกี่ยวข้องกับรูปคลื่นและอัตราการทำงานอย่างเท่าเทียมกันกับปัญหา kvar การวัดลำดับการผลิตที่แท้จริง กำหนดขอบเขตที่ถูกต้อง แยกความเคลื่อนไหวและค่ากำลังไฟฟ้าที่แท้จริง และประสานอุปกรณ์แบบเลื่อนหรือ SVG กับระบบควบคุมการเชื่อม วางผลลัพธ์ให้ถูกต้องระหว่างรอบการเชื่อมที่ยากที่สุดและช่วงพักที่ตามมา.

วิดีโอแบบกลางๆ:พื้นหลังค่ากำลังไฟ

บทความวิชาการ NPTEL ด้านล่างนี้ให้ข้อมูลด้านการศึกษาที่เป็นกลางเกี่ยวกับค่ากำลังและกำลังรีแอคทีฟ โดยไม่ได้เป็นการแนะนำผลิตภัณฑ์แต่อย่างใด.