Tecnologia de soldador de alta frequência de estado sólido e princípio de funcionamento

I. INTRODUÇÃO A EQUIPAMENTOS DE ALTA FREQUÊNCIA DE TUBOS DE VÁCUO ANTECIPADOS

Há 20 anos, as fontes de energia de alta frequência (comumente conhecidas como "fornos de alta frequência") usadas para soldagem de tubos e tratamento térmico na China eram principalmente equipamentos com tubos eletrônicos (também conhecidos como "tubos de vácuo") como principais componentes do inversor. O princípio básico é mostrado na figura a seguir:

A CA industrial normal (quatro fios trifásicos 380V / 50HZ na China) é convertida em CA ajustável variando de O a 380V (frequência inalterada) através do regulador de tensão CA tiristor e, em seguida, aumentada para quase 1 OOOOV de alta tensão (frequência inalterada) por um transformador e, em seguida, retificado por um circuito retificador de alta tensão para dezenas de milhares de CC de alta tensão e, em seguida, oscilado por tubo de vácuo para corrente HF e HV e, em seguida, através de ressonância paralela LC para amplificar a corrente oscilante. para aquecimento de tubos de aço e outras peças, etc.

O objetivo da regulação de tensão CA é ajustar a potência de entrada e saída para atender aos requisitos de trabalho e, quando ajustar a tensão, também precisa tornar a tensão estável para garantir a estabilidade da potência de saída do equipamento sob certas condições operacionais.

Devido ao uso de tubo de vácuo (componentes de pequena corrente de alta tensão), a tensão deve ser aumentada ou não pode produzir grande potência. a voltagem.

As fotos abaixo são de tubo de vácuo de circuito único de 600KW de alta frequência e equipamento de têmpera HF de tubo de vácuo de circuito triplo de 100KW.

Na indústria de soldagem de tubos, ainda há um pequeno número de tubos de vácuo de alta frequência, enquanto em áreas como têmpera e brasagem, os tubos de vácuo de alta frequência ainda são amplamente utilizados.

Como estes tubos de vácuo pertencem aos produtos eliminados, não iremos apresentá-los em detalhes aqui.

II. PRINCÍPIO DE TRABALHO DE ALTA FREQUÊNCIA DE ESTADO SÓLIDO

A chamada "alta frequência de estado sólido" é porque usa transistores (transistores de efeito de campo MOS ou IGBT) como os principais componentes do inversor. Ao contrário dos tubos de vácuo são ocos (o interior está cheio de gás nobre, então pode ser chamado de "gasoso") , os transistores são sólidos.

A alta frequência de estado sólido é um produto atualizado da alta frequência do tubo de vácuo e seu circuito principal é semelhante à frequência média do tiristor, mas diferente da alta frequência do tubo de vácuo. Seu princípio básico é o seguinte:

A CA trifásica normal (380 V e frequência 50 HZ na China) é convertida em CC pulsante de tensão ajustável através do circuito de retificação (SCR ou diodo e IGBT), esta CC é filtrada ou a onda plana torna-se CC suavizada e, em seguida, entra na ponte do inversor ( usando transistor de grande potência MOSFET ou IGBT) para se tornar corrente de alta frequência. Esta corrente de alta frequência é fornecida à ressonância de carga do circuito do tanque e pode ser usada para aquecimento de metal. As unidades de energia da ponte inversora adotam estrutura modular. o equipamento é grande ou pequeno, a estrutura é basicamente a mesma. O circuito do tanque ressonante está em série ou em paralelo.

Comparado com tubos de vácuo de alta frequência, as vantagens do equipamento de alta frequência de estado sólido são as seguintes:

1. Boa qualidade de soldagem: a comparação mostra que os tubos de aço soldados por equipamentos de alta frequência de estado sólido têm largura e calor soldados uniformes e menos rebarbas internas e externas

2. Economia de energia: testes mostram que as mesmas especificações deste soldador podem economizar mais de 25% de eletricidade em comparação com equipamentos de tubo de vácuo

3. Economia de água: devido à pequena autoperda, não requer muita água de resfriamento. Portanto, consome mais de 50% menos água do que equipamentos de tubo de vácuo com as mesmas especificações

4. Tamanho pequeno e peso leve: devido ao tamanho pequeno dos componentes principais (MOSFET) e também nenhum transformador de soldagem. Portanto, o volume geral é superior a 50°/4。 menor que o equipamento de tubo de vácuo com as mesmas especificações

5. Fácil de operar: sem tensão, a tensão de pico não excede algumas centenas de volts, portanto não causará ferimentos pessoais