2024-10-25
I. WCZESNE LAMPY PRÓŻNIOWE WPROWADZENIE DO URZĄDZEŃ WYSOKIEJ CZĘSTOTLIWOŚCI
20 lat temu źródła prądu wysokiej częstotliwości (powszechnie znane jako „piece wysokiej częstotliwości”) używane do spawania rur i obróbki cieplnej w Chinach składały się głównie ze sprzętu wyposażonego w lampy elektroniczne (znane również jako „lampy próżniowe”) jako główne elementy falownika. Podstawową zasadę pokazano na poniższym rysunku:
Normalny przemysłowy prąd przemienny (trójfazowy, czteroprzewodowy 380 V/50 HZ w Chinach) jest przekształcany na regulowany prąd przemienny w zakresie od Oto 380 V (częstotliwość bez zmian) poprzez tyrystorowy regulator napięcia prądu przemiennego, a następnie zwiększany do prawie 1 OOOOV wysokiego napięcia (częstotliwość bez zmian) przez transformator, a następnie prostowany przez obwód prostownika wysokiego napięcia do dziesiątek tysięcy wysokiego napięcia prądu stałego, a następnie oscylowany za pomocą lampy próżniowej do prądu HF i WN, a następnie przez równoległy rezonans LC w celu wzmocnienia prądu oscylacyjnego. Po obniżeniu napięcia zasilanie zastosowanej cewki indukcyjnej do podgrzewania rur stalowych i innych przedmiotów obrabianych itp.
Celem regulacji napięcia prądu przemiennego jest dostosowanie mocy wejściowej i wyjściowej do wymagań roboczych, a przy regulacji napięcia należy również zapewnić jego stabilność, aby zapewnić stabilność mocy wyjściowej sprzętu w określonych warunkach pracy.
Ze względu na zastosowanie lampy próżniowej (elementy małoprądowe o wysokim napięciu) napięcie musi zostać zwiększone, w przeciwnym razie nie może generować dużej mocy. Ale jednocześnie. Aby dostosować się do małej impedancji cewki indukcyjnej, konieczne jest dalsze zmniejszenie napięcie.
Poniższe zdjęcia przedstawiają jednopętlową rurę próżniową o mocy 600 kW i wysoką częstotliwość oraz trójobwodową rurę próżniową o mocy 100 kW, hartującą HF.
W branży spawania rur nadal istnieje niewielka liczba lamp próżniowych wysokiej częstotliwości, podczas gdy w takich dziedzinach, jak hartowanie i lutowanie, lampy próżniowe wysokiej częstotliwości są nadal szeroko stosowane.
Ponieważ lampy te należą do produktów wyeliminowanych, nie będziemy tutaj ich szczegółowo przedstawiać.
II.ZASADA PRACY PÓŁPRZEWODNIKOWEJ WYSOKIEJ CZĘSTOTLIWOŚCI
Tak zwana „wysoka częstotliwość półprzewodnikowa” wynika z zastosowania tranzystorów (tranzystorów polowych MOS lub IGBT) jako głównych elementów falownika. W przeciwieństwie do lamp próżniowych są puste w środku (wnętrze jest pełne gazu szlachetnego, dlatego można je nazwać „gazowymi”). ,tranzystory są solidne.
Wysoka częstotliwość półprzewodnikowa to zaktualizowany produkt wysokiej częstotliwości lampy próżniowej, a jego obwód główny jest podobny do średniej częstotliwości tyrystora, ale różni się od wysokiej częstotliwości lampy próżniowej. Jego podstawowa zasada jest następująca:
Normalny trójfazowy prąd przemienny (380 V i częstotliwość 50 Hz w Chinach) jest przekształcany na regulowane napięcie pulsujące DC przez obwód prostowniczy (SCR lub dioda i IGBT), ten prąd stały jest filtrowany lub płaska fala staje się wygładzającym prądem stałym, a następnie przechodzi do mostka falownika ( przy użyciu dużego tranzystora mocy MOSFET lub IGBT), aby stać się prądem o wysokiej częstotliwości. Ten prąd o wysokiej częstotliwości jest dostarczany do obwodu zbiornika. Rezonans obciążenia może być wykorzystany do ogrzewania metalu. Zasilacze mostka inwertera mają budowę modułową. Każda para modułów mocy jest taka sama. Jednak liczba zastosowanych modułów mocy różni się w zależności od mocy sprzętu. sprzęt jest duży czy mały, struktura jest w zasadzie taka sama. Obwód zbiornika rezonansowego jest połączony szeregowo lub równolegle. Nie ma wysokiego napięcia ani wyjściowego transformatora obniżającego napięcie.
W porównaniu z lampami próżniowymi wysokiej częstotliwości, półprzewodnikowe zalety sprzętu wysokiej częstotliwości są następujące:
1. Dobra jakość spawania: porównanie pokazuje, że rury stalowe spawane za pomocą sprzętu półprzewodnikowego wysokiej częstotliwości mają jednakową szerokość spawania i ciepło oraz mniej zadziorów wewnętrznych i zewnętrznych
2. Oszczędność energii: testy pokazują, że przy tych samych specyfikacjach spawarka może zaoszczędzić ponad 25% energii elektrycznej w porównaniu ze sprzętem z lampą próżniową
3. Oszczędność wody: dzięki niewielkiej utracie własnej nie wymaga zbyt dużej ilości wody chłodzącej, dzięki czemu zużywa ponad 50% mniej wody niż urządzenia z lampami próżniowymi o tych samych specyfikacjach
4. Mały rozmiar i niewielka waga: ze względu na mały rozmiar głównych komponentów (MOSFET), a także brak transformatora spawalniczego.Regulatory żarnika.Dopasowane cewki.Obwody bramkowe.etc. Zatem całkowita objętość jest o ponad 50°/4。 mniejsza niż w przypadku urządzeń z lampami próżniowymi o tych samych specyfikacjach
5. Łatwy w obsłudze: brak napięcia, napięcie szczytowe nie przekracza kilkuset woltów, więc nie spowoduje obrażeń ciała