Τεχνολογία συγκόλλησης υψηλής συχνότητας στερεάς κατάστασης και αρχή λειτουργίας

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΥΨΗΛΗΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΣΩΛΗΝΕΣ ΚΕΝΟ I. EARLY VACUUM

Πριν από 20 χρόνια, οι πηγές ισχύος υψηλής συχνότητας (κοινώς γνωστές ως "φούρνοι υψηλής συχνότητας") που χρησιμοποιήθηκαν για τη συγκόλληση σωλήνων και τη θερμική επεξεργασία στην Κίνα ήταν κυρίως εξοπλισμός με ηλεκτρονικούς σωλήνες (επίσης γνωστούς ως "σωλήνες κενού") ως κύρια εξαρτήματα μετατροπέα. Η βασική αρχή φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Το κανονικό βιομηχανικό εναλλασσόμενο ρεύμα (τριφασικά τέσσερα καλώδια 380V/50HZ στην Κίνα) μετατρέπεται σε ρυθμιζόμενο AC που κυμαίνεται από Oto 380V (αμετάβλητη συχνότητα) μέσω του ρυθμιστή τάσης AC θυρίστορ και, στη συνέχεια, αυξάνεται σε σχεδόν 1 OOOOV υψηλής τάσης (συχνότητα) ανά unchang μετασχηματιστής, και στη συνέχεια διορθώθηκε από ένα κύκλωμα ανορθωτή υψηλής τάσης σε δεκάδες χιλιάδες DC υψηλής τάσης, και στη συνέχεια ταλαντώθηκε από σωλήνα κενού σε ρεύμα HF και HV, και στη συνέχεια μέσω παράλληλου συντονισμού LC για ενίσχυση του ταλαντευόμενου ρεύματος. και μετά τη μείωση της τάσης τροφοδοσία στον επαγωγέα που χρησιμοποιείται για θέρμανση χαλύβδινων σωλήνων και άλλων τεμαχίων εργασίας κ.λπ.

Ο σκοπός της ρύθμισης της τάσης AC είναι να προσαρμόσει την ισχύ εισόδου και εξόδου για να καλύψει τις απαιτήσεις εργασίας και όταν ρυθμιστεί η τάση πρέπει επίσης να κάνει την τάση σταθερή για να διασφαλίσει τη σταθερότητα ισχύος εξόδου του εξοπλισμού υπό ορισμένες συνθήκες λειτουργίας.

Λόγω της χρήσης σωλήνα κενού (μικρά εξαρτήματα ρεύματος υψηλής τάσης), η τάση πρέπει να αυξηθεί ή δεν μπορεί να παράγει μεγάλη ισχύ. αλλά ταυτόχρονα. προκειμένου να προσαρμοστεί στη μικρή σύνθετη αντίσταση του επαγωγέα, είναι απαραίτητο να μειωθεί περαιτέρω η τάση.

Οι παρακάτω φωτογραφίες είναι εξοπλισμός σβέσης HF σωλήνα κενού 600KW ενός βρόχου υψηλής συχνότητας και σωλήνα κενού τριπλού κυκλώματος 100KW.

Στη βιομηχανία συγκόλλησης σωλήνων. υπάρχει ακόμη ένας μικρός αριθμός σωλήνων κενού υψηλής συχνότητας, ενώ σε τομείς όπως η σβέση και η συγκόλληση. οι σωλήνες κενού υψηλής συχνότητας εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως.

Καθώς αυτοί οι σωλήνες κενού ανήκουν στα προϊόντα που έχουν εξαλειφθεί, δεν θα παρουσιάσουμε λεπτομερώς εδώ.

II.ΑΡΧΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΨΗΛΩΝ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

Η λεγόμενη "υψηλή συχνότητα στερεάς κατάστασης" οφείλεται στο ότι χρησιμοποιεί τρανζίστορ (τρανζίστορ φαινομένου πεδίου MOS ή IGBT) ως κύρια εξαρτήματα μετατροπέα. Σε αντίθεση με τους σωλήνες κενού είναι κοίλοι (το εσωτερικό είναι γεμάτο ευγενή αέρια, επομένως μπορεί να ονομαστεί "αέριο") , τα τρανζίστορ είναι συμπαγή.

Η υψηλή συχνότητα στερεάς κατάστασης είναι ένα ενημερωμένο προϊόν υψηλής συχνότητας σωλήνα κενού και το κύριο κύκλωμά του είναι παρόμοιο με τη μέση συχνότητα θυρίστορ, αλλά διαφορετικό από το σωλήνα κενού υψηλής συχνότητας. Η βασική του αρχή είναι η εξής:

Το κανονικό τριφασικό AC (380V και συχνότητα 50HZ στην Κίνα) μετατρέπεται σε ρυθμιζόμενη παλμική τάση DC μέσω κυκλώματος ανόρθωσης (SCR ή δίοδος και IGBT), αυτό το DC φιλτράρεται ή το επίπεδο κύμα εξομαλύνεται DC και στη συνέχεια πηγαίνει στη γέφυρα μετατροπέα χρησιμοποιώντας τρανζίστορ μεγάλης ισχύος MOSFET ή IGBT) για να γίνει ρεύμα υψηλής συχνότητας. Αυτό το ρεύμα υψηλής συχνότητας παρέχεται στο κύκλωμα της δεξαμενής. Ο συντονισμός φορτίου του κυκλώματος της δεξαμενής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση μετάλλων. Οι μονάδες ισχύος γέφυρας μετατροπέα υιοθετούν σπονδυλωτή δομή. κάθε ζεύγος μονάδων ισχύος είναι το ίδιο. αλλά ο αριθμός των μονάδων ισχύος που χρησιμοποιούνται ποικίλλει ανάλογα με την ισχύ του εξοπλισμού. ο εξοπλισμός είναι μεγάλος ή μικρός, η δομή είναι βασικά ίδια. Το κύκλωμα συντονισμού της δεξαμενής είναι σε σειρά ή παράλληλη μορφή. Δεν υπάρχει υψηλή τάση και δεν υπάρχει μετασχηματιστής υποβάθμισης εξόδου.

Σε σύγκριση με τους σωλήνες κενού υψηλής συχνότητας, τα πλεονεκτήματα του εξοπλισμού υψηλής συχνότητας στερεάς κατάστασης έχουν ως εξής:

1. Καλή ποιότητα συγκόλλησης: η σύγκριση δείχνει ότι οι χαλύβδινοι σωλήνες που συγκολλούνται από εξοπλισμό υψηλής συχνότητας στερεάς κατάστασης έχουν ομοιόμορφο συγκολλημένο πλάτος και θερμότητα και λιγότερα εσωτερικά και εξωτερικά γρέζια

2. Εξοικονόμηση ενέργειας: οι δοκιμές δείχνουν ότι με τις ίδιες προδιαγραφές αυτός ο συγκολλητής μπορεί να εξοικονομήσει περισσότερο από 25% ηλεκτρικής ενέργειας σε σύγκριση με τον εξοπλισμό σωλήνων κενού

3. Εξοικονόμηση νερού: λόγω μικρής απώλειας, δεν απαιτεί πολύ νερό ψύξης. Έτσι καταναλώνει περισσότερο από 50% λιγότερο νερό από τον εξοπλισμό σωλήνων κενού των ίδιων προδιαγραφών

4. Μικρό μέγεθος και μικρό βάρος:λόγω του μικρού μεγέθους των κύριων εξαρτημάτων (MOSFET) και επίσης χωρίς μετασχηματιστή συγκόλλησης.ρυθμιστές νήματος.ταιριασμένα πηνία.κυκλώματα πύλης κ.λπ. Έτσι ο συνολικός όγκος είναι περισσότερο από 50°/4. μικρότερος από τον εξοπλισμό σωλήνων κενού των ίδιων προδιαγραφών

5. Εύκολο στη λειτουργία: χωρίς τάση, η τάση αιχμής δεν υπερβαίνει μερικές εκατοντάδες βολτ, επομένως δεν θα προκαλέσει προσωπικό τραυματισμό