Puolijohdekorkeataajuushitsaustekniikka ja toimintaperiaate

I. EARLY IMPIPUTKIEN KORKATAAJUISET LAITTEET JOHDANTO

20 vuotta sitten Kiinassa putkien hitsaukseen ja lämpökäsittelyyn käytetyt suurtaajuiset virtalähteet (tunnetaan yleisesti nimellä "korkeataajuiset uunit") olivat pääasiassa laitteita, joissa elektroniikkaputket (tunnetaan myös nimellä "tyhjiöputket") olivat invertterin pääkomponentteja. Perusperiaate näkyy seuraavassa kuvassa:

Normaali teollinen vaihtovirta (kolmivaiheinen neljä johdinta 380 V/50 Hz Kiinassa) muunnetaan säädettäväksi AC:ksi välillä O-380 V (taajuus muuttumaton) tyristorin vaihtojännitesäätimen kautta ja nostetaan sitten lähes 1 OOOOV korkeaan jännitteeseen (taajuus muuttumaton) muuntaja, ja sitten tasasuuntautunut suurjännitteisellä tasasuuntaajapiirillä kymmeniin tuhansiin suurjännitteisiin tasajännitteeksi, ja sitten värähtelee tyhjiöputkella HF- ja HV-virraksi ja sitten LC-rinnakkaisresonanssin kautta värähtelyvirran vahvistamiseksi. ja jännitteen pienentämisen jälkeen syöttöä kelaan käytetään teräsputkien ja muiden työkappaleiden lämmitykseen jne.

Vaihtovirtajännitteen säätelyn tarkoituksena on säätää tulo- ja lähtötehoa vastaamaan työvaatimuksia, ja jännitteen säädettäessä on myös tehtävä jännitteen vakaa varmistaakseen laitteiden lähtötehon vakauden tietyissä käyttöolosuhteissa.

Tyhjiöputken (korkeajännitteiset pienet virtakomponentit) käytön vuoksi jännitettä on lisättävä tai se ei voi tuottaa suurta tehoa.mutta samaan aikaan.joka sopeutua induktorin pieneen impedanssiin, on tarpeen vähentää edelleen jännite.

Alla olevat kuvat ovat 600 kW:n yksisilmukaisen tyhjiöputken suurtaajuus- ja 100 kW:n kolmipiirin tyhjiöputken HF-sammutuslaitteita.

Putkien hitsausteollisuudessa on edelleen pieni määrä suurtaajuisia tyhjiöputkia, kun taas sellaisilla aloilla kuten karkaisu ja juottaminen suurtaajuisia tyhjiöputkia käytetään edelleen laajasti.

Koska tämä tyhjiöputki kuuluu poistetuille tuotteille, emme esittele tässä tarkemmin.

II.KIINTEÄN TILAN KORKEATAAJUINEN TYÖPERIAATE

Ns. "Solid State High Frequency" johtuu siitä, että se käyttää transistoreja (MOS-kenttätransistoreja tai IGBT:tä) invertterin pääkomponentteina. Toisin kuin tyhjiöputket ovat onttoja (sisä on täynnä jalokaasua, joten sitä voidaan kutsua "kaasumaiseksi"). ,transistorit ovat kiinteitä.

Puolijohde-korkea taajuus on tyhjiöputken suurtaajuuden päivitetty tuote, ja sen pääpiiri on samanlainen kuin tyristorin keskitaajuus, mutta eroaa tyhjiöputken korkeataajuudesta. Sen perusperiaate on seuraava:

Normaali kolmivaiheinen vaihtovirta (380 V ja taajuus 50 Hz Kiinassa) muunnetaan säädettävällä jännitteellä sykkiväksi tasavirraksi tasasuuntauspiirin (SCR tai diodi ja IGBT) kautta, tämä DC suodatetaan tai tasaaalto muuttuu tasoittavaksi DC:ksi ja menee sitten invertterisillaksi ( käyttämällä suurta tehotransistoria MOSFET tai IGBT), jotta siitä tulee suurtaajuusvirta. Tätä suurtaajuista virtaa syötetään säiliön piiriin kuormitusresonanssia voidaan käyttää metallin lämmittämiseen.Invertterisiltatehoyksiköissä on modulaarinen rakenne.Jokainen tehomoduulipari on sama. mutta käytettyjen tehomoduulien määrä vaihtelee laitteen tehon mukaan. Laitteet ovat suuria tai pieniä, rakenne on periaatteessa sama. Resonanssisäiliöpiiri on sarjassa tai rinnakkain muodossa.ei korkeajännitettä eikä tehon alennusmuuntajaa.

Korkeataajuisiin tyhjiöputkiin verrattuna solid-state-korkeataajuisilla laitteilla on seuraavat edut:

1. Hyvä hitsauslaatu: vertailu osoittaa, että puolijohde-korkeataajuisilla laitteilla hitsatuilla teräsputkilla on tasainen hitsausleveys ja -lämpö sekä vähemmän sisäisiä ja ulkoisia purseita

2. Energiansäästö: testit osoittavat, että samoilla ominaisuuksilla tämä hitsaaja voi säästää yli 25% sähköä verrattuna tyhjiöputkilaitteisiin

3. Vedensäästö: pienen itsehäviön takia, ei vaadi liikaa jäähdytysvettä, joten se kuluttaa yli 50 % vähemmän vettä kuin saman tyyppiset tyhjiöputkilaitteet

4. Pieni koko ja kevyt: pääkomponenttien (MOSFET) pienen koon takia eikä hitsausmuuntajaa. filamentin säätimiä. matching coils.gate circuits.etc. Joten kokonaistilavuus on yli 50°/4。 pienempi kuin samojen eritelmien tyhjiöputkilaitteisto

5. Helppo käyttää: ei jännitettä, huippujännite ei ylitä muutamaa sataa volttia, joten ei aiheuta henkilövahinkoja