Orta frekanslı punta kaynak transformatörü ve makinası tasarımı
Medium frequency spot welding transformer and machine design
Yazar: SERDAL ARSLAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. M. EMİN GÜVEN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Punto kaynağı günümüz sanayi koşullarında vazgeçilmez birleştirme yöntemidir. Punto kaynağında; diğer metallerden farklı olarak hafif, ucuz ve paslanmaya dayanıklı olan alüminyumun sanayide kullanım alanı giderek artmaktadır. Bununla birlikte alüminyumun punto kaynağı için çok fazla güç gerekmektedir. Geleneksel kaynak yöntemleri ile bu gücü karşılamak için şebeke frekansında büyük güçlü makinalara ihtiyaç vardır. Evirici teknolojisinin kullanılması, makinelerin çalışma frekansı sınırlamasını ve boyut problemini ortadan kaldırmıştır.Bu tez çalışmasında, orta frekanslı punto kaynak makinasının tasarımı ve elektromanyetik analizleri gerçekleştirilmiştir. Orta frekanslı punto kaynak makinalarının transformatör tasarımı için bu çalışmada analitik ve sonlu elemanlar yöntemi kullanılmıştır.Orta frekanslı uygulamalarında; iletken kayıplarının belirlenmesi önemlidir. Bu çalışmada, geneleksel kaynak makinası transformatörlerinin sargılarından farklı olarak sargı tipi litz ve folyo sargı olarak belirlenmiştir. Her iki sargı tipi içinde meydana gelen kayıplar incelenmiştir. Tasarlanan transformatörün primer sargısı litz iletken, sekonder sargısı ise folyo tipi iletken olarak seçilmiştir.Tasarlanan transformatör sinüsoidal pwm (spwm) tekniği ile evirici kullanılarak sürülmüştür. Evirici üzerinden kontrol yapılarak transformatörün çeşitli yüklerdeki dinamik tepkisi incelenmiştir. Ayrıca bu etkileri incelemek amacı ile uygun elektrod tipleri ve alaşımlarında elektrod analizleri gerçekleştirilmiştir. Punto kaynağı için uygun elektrod tipi ve alaşımı belirlenmiştir.

Abstract:
Presently, spot welding is an indispensable welding technique of modern industry. Unlike other metals, as aluminum is light, corrosion-resistant material, cheap material the usage of it in industry increases rapidly. However much power is required to spot welding of aluminum. Large machines on frequency are needed to meet this power with traditional welding methods. The use of inverter technolog in these machines eliminated the limit for operating frequency and the problem of size.In this study, mid-frequency spot weldıng machine design and electromagnetic analysis is performed. The design of the medium frequency spot welding machine was implemented using analytical and finite element methods.In mid-frequency applications is important to determine the conductive losses. In this study, unlike conventional welding machines winding type is determined as litz and foil. Each of the two winding losses are investigated. Litz conductor of the transformer primary winding is designed, selected as the secondary winding of the foil-type conductors.The designed transformer is delivered with sinusoidal PWM (SPWM) technique has been used with the inverter. The dynamic response of the transformer in various loads was investigated by controlling the inverter. Moreover, by examining these responses, electrode analysis was carried out in appropriate electrode and allows. Suitable electrod type and alloy were determined for spot welding.