Wprowadzenie do wczesnych rur próżniowych i 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 były głównie urządzeniami wyposażonymi w lampy elektroniczne (znane również jako „lampy próżniowe”) jako główne elementy falownika. Podstawową zasadę przedstawiono na poniższym rysunku:

Normalny przemysłowy prąd przemienny (trójfazowy, cztery przewody 380 V/50 Hz w Chinach) jest przekształcany na regulowane napięcie prądu przemiennego w zakresie od 0 do 380 V (częstotliwość bez zmian) przez tyrystorowy regulator napięcia prądu przemiennego, a następnie zwiększany do wysokiego napięcia prawie 10000 V (częstotliwość bez zmian) za pomocą transformatora, a następnie prostowany przez obwód prostownika wysokiego napięcia do dziesiątek tysięcy wysokiego napięcia prądu stałego, a następnie oscylowany za pomocą lampy próżniowej do HF i HV prądu, a następnie poprzez rezonans równoległy LC w celu wzmocnienia prądu oscylacyjnego, a po obniżeniu napięcia zasilanie cewki indukcyjnej używanej do nagrzewania 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 konieczne jest również zapewnienie stabilności napięcia, aby zapewnić stabilność mocy wyjściowej sprzętu w określonych warunkach pracy.

Ze względu na zastosowanie lampy próżniowej (elementy niskoprądowe o wysokim napięciu) napięcie musi zostać zwiększone lub nie może wytworzyć dużej mocy, ale jednocześnie, aby dostosować się do małej impedancji cewki indukcyjnej, konieczne jest dalsze zmniejszenie napięcia.

Poniższe zdjęcia przedstawiają rurę próżniową z pojedynczą pętlą o mocy 600 kW i wysoką częstotliwość oraz sprzęt do hartowania HF z potrójnym obwodem rury próżniowej o mocy 100 kW.

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.