2024-10-31
I. Zasadę działania pokazano na poniższym rysunku:
Zastosowano technologię regulacji napięcia prostownika tyrystorowego i nie ma transformatora wejściowego. Mostek falownika wykorzystuje wysokonapięciowy MOS, a obwód zbiornika przyjmuje szeregową strukturę rezonansową.
Zakres mocy: 30 kW ~ 2000 kW
Zalety:
1. Technologię impulsów utraty mostka falownika można wykorzystać do regulacji impedancji obciążenia, a obciążenie w mniejszym stopniu wpływa na moc wyjściową
2. W branży jest więcej sprzętu magazynowego, a w wielu miejscach jest więcej personelu konserwacyjnego, co jest wygodne w utrzymaniu
3. Nie ma transformatora wejściowego, a całkowita waga i objętość są niewielkie
4. Metoda instalacji jest również podzielona na spawarkę oddzielną i spawarkę kompaktową, ale objętość jest większa niż w przypadku obwodu równoległego, a koszt materiału jest również wyższy
Spawarka oddzielna szeregowo: podzielona na dwie szafy prostownika i falownika. Zwykle nadaje się do urządzeń o dużej mocy.
Seria kompaktowa (wszystko w jednym) spawarka: prostownik i falownik zintegrowane w jednej obudowie. Zwykle nadaje się do urządzeń małej mocy.
II. Wprowadzenie do zasady ekranowania impulsów półprzewodnikowych o wysokiej częstotliwości (utrata impulsu) typu szeregowego
Na szybkość produkcji rur spawanych wpływa wiele czynników. Najważniejszymi czynnikami są moc spawacza oraz grubość i średnica ścianki rury. Gdy kształt rury pozostaje taki sam, im wyższa moc, tym większa prędkość; Przy niezmienionej mocy im większa grubość i średnica ścianki, tym mniejsza prędkość. Aby zwiększyć prędkość, pożądane jest, aby spawacz zawsze utrzymywał pełną moc wyjściową. Moc spawacza wysokiej częstotliwości jest równa iloczynowi napięcia i prądu roboczego. Dla określonej wielkości spawarki istnieje maksymalna granica jej napięcia i prądu roboczego (w przybliżeniu równa wartości znamionowej), której nie można zbytnio przekroczyć. Każdy parametr zbyt wysoki może spowodować uszkodzenie spawarki. Dlatego napięcie i prąd osiągają jednocześnie prąd znamionowy i napięcie znamionowe spawarki wysokiej częstotliwości, dzięki czemu można wyprowadzić moc znamionową, czyli maksymalną dopuszczalną moc spawacza.
W normalnych warunkach sztuczną regulację mocy spawacza osiąga się poprzez regulację napięcia roboczego, a wielkość prądu roboczego jest określana przez napięcie i impedancję obwodu zbiornika. Ze względu na zmianę rodzaju rury oraz różnicę w cewce, prętie magnetycznym i kącie otwarcia, impedancja obwodu zbiornika (pojemność i cewka indukcyjna) jest inna. Dlatego trudno jest uzyskać najlepsze dopasowanie napięcia i prądu spawarki wysokiej częstotliwości (a przy tym osiągnąć parametry znamionowe), trudno też uzyskać moc maksymalną.
Aby rozwiązać ten problem, można zastosować zasilacz wysokiej częstotliwości z rezonansem szeregowym w celu regulacji prądu poprzez regulację impulsu falownika. Zwykle dwa impulsy napędzające MOS falownika są odwracalne i ciągłe. Jeśli są impulsy, MOS jest włączony, a mostek falownika ma wyjście prądowe. Gdy nie ma impulsu, MOS jest wyłączony, a mostek falownika nie generuje prądu. W ten sposób, jeśli co kilka impulsów zostanie zablokowany jeden impuls, część prądu może zostać zablokowana, a średni prąd zostanie zmniejszony, co jest równoznaczne ze wzrostem impedancji obwodu zbiornika, dzięki czemu możliwe będzie osiągnąć najlepsze dopasowanie napięcia i prądu.
Gdy nie jest wymagana maksymalna moc wyjściowa spawarki wysokiej częstotliwości, prąd można zmniejszyć poprzez zmniejszenie impulsu, zwiększenie impedancji i jedynie doprowadzenie napięcia do wartości znamionowej. Ten tryb pracy przy niskim i wysokim napięciu może poprawić współczynnik mocy spawacza wysokiej częstotliwości, zmniejszyć utratę mocy biernej i zakłócenia harmoniczne.
Spawarka wysokiej częstotliwości z technologią ekranowania impulsów wymaga jedynie wymiany płyty sterującej falownika i niektórych elementów zewnętrznych, przy niewielkich zmianach w budowie i wyglądzie. Nie ma to również wpływu na wysokie częstotliwości.
Jednak ze względu na nieciągły impuls prąd jest niestabilny, co może wywierać nacisk na elementy takie jak kondensatory filtrujące.