産業用溶接アプリケーションにおける電流測定
溶接プロセスを成功させるためには、溶接される2つの部品が、通常3000℃にも達する電気アークで作られる強力な加熱源にさらされる必要がある。溶接の質は、とりわけ、この電気アークと、アークを発生させるために使用される電流の高度な制御にかかっている。
LEM電流変換器はこの電流を測定し、溶接アプリケーションの制御と機能の向上に貢献します。
レム電流センサで溶接効率と安全性を向上
LEMは様々な溶接用途向けに特別に設計された電流センサを提供しています。これらのセンサは、これらのアプリケーションの効率、安全性、品質を確保する上で重要な役割を果たします。
産業用溶接の代表的な用途
- 溶接用電源
- プラズマ溶接用電源
- プラズマ切断
- 電解
- 誘導加熱
これらすべての用途において、LEMの電流センサーは作業効率を高めるだけでなく、プロセスの最適化と品質保証にも大きく貢献している。
産業用溶接アプリケーション
電流センサは、溶接電流の正確な制御を可能にする溶接電源の重要なコンポーネントです。機器の保護、効率の向上、品質保証のサポート、プロセスの最適化において重要な役割を果たします。
安定した高品質の溶接を実現するには、電流の正確 な制御が不可欠である。電流センサは、溶接アークに供給される実際の電流をリアルタイムでフィードバックし、電源装置が望ましい電流レベルを調整および維持できるようにします。
さらに、これらのセンサは、過電流や短絡などの異常状態を検出することで、電源や溶接機器を損傷から保護するのに役立ちます。電源のシャットダウンや保護回路の起動など、保護アクションをトリガーすることができます。
電流をモニターすることで、電源装置はその動作を最適化して効率を最大化し、エネルギー消費を抑え、特に高出力溶接用途で重要な発熱を最小限に抑えることができます。
電流センサが収集したデータは、品質保証に とって非常に貴重です。成功した溶接部の電流プロファイルを分析することで、将来の溶接のベンチマークを確立することができます。これらのベンチマークからの逸脱は、溶接に潜在的な問題があることを示しています。
さらに、電流センサはプロセスの最適化にも貢献します。例えば抵抗溶接では、電流プロファイルが溶接ナゲットのサイズと形状に影響します。電流をモニターし制御することで、溶接ナゲットを特定の用途に最適化することが可能です。
プラズマ・アーク溶接（PAW）： 制御と精度
プラズマ・アーク溶接（PAW）は、狭窄アークまたはプラズマ・ジェットを使用して材料（通常は金属）を溶融するプロセスです。溶接の一種で、その精度と制御性で知られ、高品質の溶接を必要とする用途に最適です。
プラズマ・アーク溶接プロセスは、低電流範囲でのアーク溶接プロセスをより適切に制御するために導入された。プラズマは、以下のような高度な制御と精度を可能にする：
- 小型または高精度の用途で高品質の溶接を行う。
- 電極の寿命を延ばし、高生産性を実現する
PAWは、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッ ケル合金など、ほとんどの金属に使用できる。また、薄い材料や特定の溶け込みが必要な場 合の溶接にも使用できる。
プラズマ・アークは他のアークよりも集中度が高いため、熱影響部が小さくなる。これは、加工物の歪みが少なく、溶接の品質が高いことを意味する。
プラズマ・アーク溶接には、100～600アンペアの大電 流レベルが必要である。
使用する材料と溶接対象物のタイプに応じて、高品質の溶接を保証するために特定の電流プロファイルも維持しなければなりません。これがLEMのセンサの役割です。プラズマを加熱するために使用される電流レベルを正確に測定・制御することで、強力で長持ちする溶接を保証します。
プラズマ切断における電流測定精度の確保
プラズマ切断は「プラズマ・トーチ」を使用する。このプロセスでは、不活性ガス（装置によっては圧縮空気）がノズルから高速で吹き出され、同時に電気アークがノズルから切断面に向かってそのガスを通して形成され、ガスの一部がプラズマに変わる。プラズマは切断される金属を溶かすのに十分熱く、溶けた金属を切り口から吹き飛ばすのに十分な速さで移動する。
金属に触れて接触し、金属から数ミリ離れると、電気アークが形成される。
こうしてアークが形成され、金属を溶かすことができる。アークを継続的に維持するため、アークを流れる電流は電流センサによって測定され、その値が制御ユニットにフィードバックされます。制御ユニットは最新のIGBT（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を使用して電流を調整し、アークの電流強度を確保します。カットの精度と形状を保証するには、測定精度が重要です。
全体的な溶接アプリケーションには、HOBシリーズが最適です。HOBセンサは高周波数範囲に対応しており、特に高周波数のSIC溶接アプリケーションに適しています。
溶接用電流センサソリューション
要求の厳しい工業溶接の分野では、正確な電流測定は高品質の溶接を達成し、作業効率を確保するために極めて重要です。LEMの電流センサはこのようなニーズを満たすように設計されており、様々な溶接アプリケーションに正確で信頼性の高い電流測定を提供します。
当社のセンサは、溶接プロセスの制御、安全性の向上、性能の最適化に役立ち、最新の溶接システムに不可欠なコンポーネントとなっています。
| LA | LF | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 電流範囲 最大 | ± 150 A | ± 250 A | ± 380 A | ± 450 A | ± 625 A | ± 1050 A | ± 4500 A |
| 帯域幅 | 50kHz | 1000kHz | 200kHz | 200kHz | 350 kHz | 200kHz | 200kHz |
| 電源電圧 | 2.5 +/- 0.625 V / 4 V | +3.3V / +5V | +5V | +5V | +3.3V / +5V | +12 V / 15V / +24V | +12 V / +15V |
| 取付方法 | PCB | PCB | PCB | PCB | PCB | Panel | Panel |
| 総合精度 | 1% | 1.2% - 1.45% | 0.83% | 0.68% - 0.83% | 1% - 1.35% | 0.4% - 1.4% | 0.2% - 0.6% |
| テクノロジー | Open Loop Hall Effect | Open Loop Hall Effect | Closed Loop Hall Effect | Open Loop Hall Effect | Closed Loop Hall Effect | Closed Loop Hall Effect |
認証および標準
最も厳格な業界標準に準拠
LEMの製品および工程は、以下の業界標準に準拠しています。
- 電磁適合性を認定するLEMトランスデューサーのCEマーク
- 以下の溶接用途向けIEC標準
- 安全に関するIEC 61800-5-1
- 環境面および機構面の制約に関するIEC 61800-1およびIEC 61800-2
- EMCに関するIEC 61800-3
- RoHSに準拠
- すべての生産センターおよび開発センター（スイスおよび中国）がISO TS 16949認証取得済み
- 以下のIRIS認証
- 2007年9月より、ジュネーブ本社（LEM Switzerland SA）
- 2008年より、北京の生産拠点（LEM Electronics China Co. Ltd）
- 2016年より、ソフィアの生産拠点（LEM Bulgaria EOOD）
高品質の製品およびサービス：弊社の最優先事項
LEMは、用途および電流測定技術に関する深い知識に基づき、カタログ製品だけでなく、性能、スペース要件、およびコストに関するお客様のご要望に応えるよう完璧に仕上げられる特別注文製品の両方を開発しています。
製品ドキュメント
溶接とオートメーションにおける正確な電流センシングのための最先端ソリューションをお探しですか？
当社の産業オートメーション・ソリューション・カタログでは、LEMの高性能センサがいかに厳しい環境において効率と精度を最適化するかについて詳しく説明しています。
溶接品質の向上、安全性の確保、生産性の向上など、このパンフレットは産業オートメーション・アプリケーション向けに設計された当社の先端技術の完全ガイドです。
プロジェクトにお困りですか？
そのアプリケーションに沿ったプロジェクトをお持ちで、LEMにご相談ですか？
下のお問い合わせボタンをクリックしてください。当社の専門家がお客様のニーズに最適なソリューションを見つけるお手伝いをいたします。