Tehnologija i princip rada visokofrekventnog zavarivača čvrstog stanja

I. PREDSTAVLJANJE VISOKOFREKVENTNE OPREME ZA PRAVE VAKUUMSKE CIJEVI

Prije 20 godina visokofrekventni izvori energije (poznati kao "visokofrekventne peći") koji su se koristili za zavarivanje cijevi i toplinsku obradu u Kini bili su uglavnom oprema s elektroničkim cijevima (također poznatim kao "vakuumske cijevi") kao glavnim komponentama pretvarača. Osnovni princip prikazan je na sljedećoj slici:

Normalna industrijska izmjenična struja (trofazna četiri žice 380 V/50 HZ u Kini) pretvara se u podesivu izmjeničnu struju u rasponu od Oto 380 V (frekvencija nepromijenjena) preko tiristorskog regulatora izmjeničnog napona, a zatim se pojačava na gotovo 1 OOOOV visokog napona (frekvencija nepromijenjena) transformator, a zatim se ispravlja visokonaponskim ispravljačkim krugom na desetke tisuća visokog napona istosmjerne struje, a zatim oscilira pomoću vakuumske cijevi na HF i HV struju, a zatim kroz LC paralelnu rezonanciju za pojačavanje oscilirajuće struje. i nakon smanjenja napona napajanje korištenog induktora za zagrijavanje čeličnih cijevi i drugih izradaka itd.

Svrha regulacije izmjeničnog napona je prilagoditi ulaznu i izlaznu snagu kako bi se zadovoljili radni zahtjevi, a kada se podešava napon također treba učiniti napon stabilnim kako bi se osigurala stabilnost izlazne snage opreme pod određenim radnim uvjetima.

Zbog upotrebe vakuumske cijevi (komponente male struje visokog napona), napon se mora povećati ili ne može proizvesti veliku snagu, ali u isto vrijeme, kako bi se prilagodila maloj impedanciji induktora, potrebno je dodatno smanjiti napon.

Donje fotografije prikazuju visokofrekventnu vakuumsku cijev s jednom petljom od 600 KW i visokofrekventnu opremu za gašenje vakuumske cijevi s tri kruga od 100 KW.

U industriji zavarivanja cijevi još uvijek postoji mali broj visokofrekventnih vakuumskih cijevi, dok se u poljima kao što su kaljenje i tvrdo lemljenje visokofrekventne vakuumske cijevi još uvijek široko koriste.

Kako ove vakuumske cijevi spadaju u eliminirane proizvode, ovdje ih nećemo detaljno predstavljati.

II. VISOKO FREKVENCIJSKI PRINCIP RADA U ČVRSTOM STANJU

Takozvana "visoka frekvencija u čvrstom stanju" je zato što koristi tranzistore (MOS tranzistore s efektom polja ili IGBT) kao glavne komponente pretvarača. Za razliku od vakuumskih cijevi, šuplje su (unutrašnjost je puna plemenitog plina, pa se mogu nazvati "plinovitim") ,tranzistori su čvrsti.

Visoka frekvencija u čvrstom stanju je ažurirani proizvod visoke frekvencije vakuumske cijevi, a njegov glavni krug sličan je tiristoru srednje frekvencije, ali se razlikuje od visoke frekvencije vakuumske cijevi. Njegovo osnovno načelo je sljedeće:

Normalna trofazna izmjenična struja (380 V i frekvencija 50 HZ u Kini) pretvara se u podesivi pulsirajući istosmjerni napon putem ispravljačkog kruga (SCR ili dioda i IGBT), ovaj se istosmjerni struja filtrira ili ravni val postaje izglađujući istosmjerni tok, a zatim ide u inverterski most ( pomoću tranzistora velike snage MOSFET ili IGBT) da postane struja visoke frekvencije. Ova visokofrekventna struja dovodi se do rezonancije opterećenja strujnog kruga spremnika i može se koristiti za zagrijavanje metala. Energetske jedinice inverterskog mosta usvajaju modularnu strukturu. Svaki par modula napajanja je isti. ali broj korištenih modula napajanja varira ovisno o snazi ​​opreme. oprema je velika ili mala, struktura je u osnovi ista. Rezonantni krug spremnika je u serijskom ili paralelnom obliku. nema visokog napona i izlaznog silaznog transformatora.

U usporedbi s visokofrekventnim vakuumskim cijevima, prednosti visokofrekventne opreme u čvrstom stanju su sljedeće:

1. Dobra kvaliteta zavarivanja: usporedba pokazuje da čelične cijevi zavarene visokofrekventnom opremom u čvrstom stanju imaju ujednačenu širinu zavarivanja i toplinu, te manje unutarnjih i vanjskih neravnina

2. Ušteda energije: testovi pokazuju da iste specifikacije ovaj aparat za zavarivanje može uštedjeti više od 25% električne energije u usporedbi s opremom s vakuumskim cijevima

3. Ušteda vode: zbog malog vlastitog gubitka, ne zahtijeva previše vode za hlađenje. Tako da troši više od 50% manje vode od opreme s vakuumskim cijevima istih specifikacija

4. Mala veličina i mala težina: zbog male veličine glavnih komponenti (MOSFET) i također bez transformatora za zavarivanje. regulatora žarne niti. odgovarajućih zavojnica. krugova vrata itd. Dakle, ukupni volumen je više od 50°/4。 manji od opreme s vakuumskom cijevi istih specifikacija

5. Jednostavan za rukovanje: nema napona, vršni napon ne prelazi nekoliko stotina volti, tako da neće uzrokovati tjelesne ozljede