Tecnología y principio de funcionamiento del soldador de alta frecuencia de estado sólido.

I. INTRODUCCIÓN A LOS EQUIPOS DE ALTA FRECUENCIA DE TUBOS DE VACÍO TEMPRANOS

Hace 20 años, las fuentes de energía de alta frecuencia (comúnmente conocidas como "hornos de alta frecuencia") utilizadas para soldar tuberías y tratamientos térmicos en China eran principalmente equipos con tubos electrónicos (también conocidos como "tubos de vacío") como principales componentes del inversor. El principio básico se muestra en la siguiente figura:

La CA industrial normal (trifásica de cuatro cables 380 V/50 HZ en China) se convierte en CA ajustable que va desde Oto 380 V (frecuencia sin cambios) a través del regulador de voltaje de CA de tiristores, y luego se incrementa a casi 1 OOOOV de alto voltaje (frecuencia sin cambios) mediante un transformador, y luego rectificado por un circuito rectificador de alto voltaje a decenas de miles de CC de alto voltaje, y luego oscilado por un tubo de vacío a corriente HF y HV, y luego a través de resonancia paralela LC para amplificar la corriente oscilante. Y después de la reducción de voltaje, se suministra al inductor utilizado para calentar tubos de acero y otras piezas de trabajo, etc.

El propósito de la regulación del voltaje de CA es ajustar la potencia de entrada y salida para cumplir con los requisitos de trabajo, y cuando se ajusta el voltaje también es necesario estabilizarlo para garantizar la estabilidad de la potencia de salida del equipo bajo ciertas condiciones de operación.

Debido al uso de tubos de vacío (componentes de corriente pequeña de alto voltaje), se debe aumentar el voltaje o no se puede generar una gran potencia, pero al mismo tiempo, para adaptarse a la pequeña impedancia del inductor, es necesario reducir aún más el voltaje.

Las fotos a continuación son equipos de enfriamiento HF de tubo de vacío de circuito simple de 600 KW de alta frecuencia y de circuito triple de 100 KW.

En la industria de la soldadura de tuberías, todavía hay una pequeña cantidad de tubos de vacío de alta frecuencia, mientras que en campos como el enfriamiento y la soldadura fuerte, los tubos de vacío de alta frecuencia todavía se utilizan ampliamente.

Como estos tubos de vacío pertenecen a los productos eliminados, no los presentaremos en detalle aquí.

II.PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE ALTA FRECUENCIA EN ESTADO SÓLIDO

La llamada "alta frecuencia de estado sólido" se debe a que utiliza transistores (transistores de efecto de campo MOS o IGBT) como componentes principales del inversor. A diferencia de los tubos de vacío, son huecos (el interior está lleno de gas noble, por lo que puede denominarse "gaseoso") Los transistores son sólidos.

La alta frecuencia de estado sólido es un producto actualizado de la alta frecuencia del tubo de vacío, y su circuito principal es similar al tiristor de frecuencia media, pero diferente del tubo de vacío de alta frecuencia. Su principio básico es el siguiente:

La CA trifásica normal (380 V y frecuencia 50 HZ en China) se convierte en CC pulsante de voltaje ajustable mediante un circuito rectificador (SCR o diodo e IGBT), esta CC se filtra o la onda plana se suaviza y luego pasa al puente inversor ( usando transistores de gran potencia MOSFET o IGBT) para convertirse en corriente de alta frecuencia. Esta corriente de alta frecuencia se suministra al circuito del tanque. La resonancia de carga se puede utilizar para calentar metales. Las unidades de potencia del puente inversor adoptan una estructura modular. Cada par de módulos de potencia es el mismo, pero la cantidad de módulos de potencia utilizados varía según la potencia del equipo. el equipo es grande o pequeño, la estructura es básicamente la misma. El circuito del tanque resonante está en serie o en paralelo. Sin alto voltaje ni transformador reductor de salida.

En comparación con los tubos de vacío de alta frecuencia, las ventajas de los equipos de alta frecuencia de estado sólido son las siguientes:

1. Buena calidad de soldadura: la comparación muestra que los tubos de acero soldados con equipos de alta frecuencia de estado sólido tienen un ancho y calor de soldadura uniformes y menos rebabas internas y externas.

2. Ahorro de energía: las pruebas muestran que con las mismas especificaciones, este soldador puede ahorrar más del 25% de electricidad en comparación con los equipos de tubos de vacío.

3. Ahorro de agua: debido a la pequeña pérdida propia, no requiere demasiada agua de enfriamiento, por lo que consume más del 50% menos de agua que los equipos de tubos de vacío de las mismas especificaciones.

4. Tamaño pequeño y peso ligero: debido al pequeño tamaño de los componentes principales (MOSFET) y a la falta de transformador de soldadura, reguladores de filamento, bobinas coincidentes, circuitos de compuerta, etc. Por lo tanto, el volumen total es más de 50°/4. más pequeño que el equipo de tubo de vacío de las mismas especificaciones.

5. Fácil de operar: sin voltaje, el voltaje máximo no excede unos pocos cientos de voltios, por lo que no causará lesiones personales