تكنولوجيا اللحام بالحالة الصلبة عالية التردد ومبدأ العمل

I.الأنابيب المفرغة المبكرة مقدمة عن المعدات عالية التردد

قبل 20 عامًا، كانت مصادر الطاقة عالية التردد (المعروفة باسم "الأفران عالية التردد") المستخدمة في لحام الأنابيب والمعالجة الحرارية في الصين عبارة عن معدات ذات أنابيب إلكترونية (تُعرف أيضًا باسم "الأنابيب المفرغة") كمكونات العاكس الرئيسية. يظهر المبدأ الأساسي في الشكل التالي:

يتم تحويل التيار المتردد الصناعي العادي (ثلاثي الطور وأربعة أسلاك 380 فولت / 50 هرتز في الصين) إلى تيار متردد قابل للتعديل يتراوح من Oto 380V (التردد دون تغيير) من خلال منظم جهد التيار المتردد الثايرستور، ثم يتم ترقيته إلى ما يقرب من 1 OOOOV الجهد العالي (التردد دون تغيير) بواسطة المحول، ثم يتم تصحيحه بواسطة دائرة مقوم الجهد العالي إلى عشرات الآلاف من الجهد العالي DC، ثم يتأرجح بواسطة أنبوب مفرغ إلى تيار HF وHV، ثم من خلال الرنين المتوازي LC لتضخيم التيار المتأرجح. وبعد تقليل الجهد الكهربائي إلى المحث المستخدم لتسخين الأنابيب الفولاذية وقطع العمل الأخرى وما إلى ذلك.

الغرض من تنظيم جهد التيار المتردد هو ضبط طاقة الإدخال والإخراج لتلبية متطلبات العمل، وعندما يحتاج ضبط الجهد أيضًا إلى جعل الجهد مستقرًا لضمان استقرار طاقة خرج المعدات في ظل ظروف تشغيل معينة.

بسبب استخدام الأنبوب المفرغ (مكونات التيار الصغيرة ذات الجهد العالي)، يجب زيادة الجهد أو لا يمكن إخراج طاقة كبيرة. ولكن في نفس الوقت. من أجل التكيف مع المعاوقة الصغيرة للمحث، من الضروري تقليل المزيد الجهد.

الصور أدناه هي أنبوب مفرغ أحادي الحلقة 600KW عالي التردد ومعدات التبريد HF بأنبوب مفرغ ثلاثي الدائرة 100KW.

في صناعة لحام الأنابيب. لا يزال هناك عدد صغير من الأنابيب المفرغة عالية التردد، بينما في مجالات مثل التبريد والنحاس. لا تزال الأنابيب المفرغة عالية التردد مستخدمة على نطاق واسع.

وبما أن هذه الأنابيب المفرغة تنتمي إلى المنتجات التي تم استبعادها، فإننا لن نقدمها بالتفصيل هنا.

II. مبدأ العمل عالي التردد للحالة الصلبة

إن ما يسمى بـ "التردد العالي للحالة الصلبة" هو لأنه يستخدم الترانزستورات (ترانزستورات تأثير المجال MOS أو IGBT) كمكونات العاكس الرئيسية. على عكس الأنابيب المفرغة المجوفة (الجزء الداخلي مليء بالغاز النبيل، لذلك يمكن أن يطلق عليها "الغازية") ، الترانزستورات صلبة.

التردد العالي للحالة الصلبة هو منتج محدث للتردد العالي للأنبوب المفرغ، ودائرته الرئيسية تشبه التردد المتوسط ​​للثايرستور، ولكنها تختلف عن التردد العالي للأنبوب المفرغ. مبدأها الأساسي هو كما يلي:

يتم تحويل التيار المتردد العادي ثلاثي الطور (380 فولت والتردد 50 هرتز في الصين) إلى تيار مستمر نابض قابل للتعديل من خلال دائرة التصحيح (SCR أو الصمام الثنائي وIGBT)، ويتم ترشيح هذا التيار المستمر أو تصبح الموجة المسطحة تنعيم التيار المستمر، ثم تنتقل إلى جسر العاكس ( باستخدام ترانزستور الطاقة الكبير MOSFET أو IGBT) ليصبح تيارًا عالي التردد. يتم توفير هذا التيار عالي التردد لرنين حمل دائرة الخزان ويمكن استخدامه لتسخين المعادن. تعتمد وحدات طاقة الجسر العاكس هيكلًا معياريًا. كل وحدات طاقة زوجية هي نفسها. لكن عدد وحدات الطاقة المستخدمة يختلف اعتمادًا على طاقة المعدات. المعدات كبيرة أو صغيرة، والهيكل هو نفسه في الأساس. دائرة خزان الرنين هي في شكل سلسلة أو متوازية. لا يوجد جهد عالي ولا يوجد محول تنحي للإخراج.

بالمقارنة مع الأنابيب المفرغة عالية التردد، فإن مزايا المعدات ذات التردد العالي ذات الحالة الصلبة هي كما يلي:

1. جودة لحام جيدة: توضح المقارنة أن الأنابيب الفولاذية الملحومة بمعدات عالية التردد ذات الحالة الصلبة لها عرض ملحوم موحد وحرارة، وعدد أقل من نتوءات داخلية وخارجية

2. توفير الطاقة: أظهرت الاختبارات أن نفس مواصفات ماكينة اللحام هذه يمكن أن توفر أكثر من 25% من الكهرباء مقارنة بمعدات الأنابيب المفرغة

3. توفير المياه: بسبب الفقد الذاتي الصغير، لا يتطلب الكثير من مياه التبريد. لذا فهو يستهلك مياه أقل بنسبة 50% من معدات الأنابيب المفرغة ذات نفس المواصفات.

4. صغير الحجم وخفيف الوزن: نظرًا لصغر حجم المكونات الرئيسية (MOSFET) وأيضًا عدم وجود محول لحام، منظمات خيوط، ملفات متطابقة، دوائر بوابة، إلخ. لذا فإن الحجم الإجمالي أصغر بأكثر من 50 درجة/4 من معدات الأنابيب المفرغة ذات نفس المواصفات

5. سهل التشغيل: لا يوجد جهد كهربائي، جهد الذروة لا يتجاوز بضع مئات فولت، لذلك لن يسبب إصابة شخصية