ソリッドステート高周波ウェルダー技術と動作原理

I.初期の真空管高周波機器紹介

20年前、中国で配管の溶接や熱処理に使用される高周波電源（通称「高周波炉」）は、電子管（別名「真空管」）をインバータの主要部品とした装置が主流でした。基本原理を次の図に示します。

通常の産業用 AC (中国では三相 4 線 380V/50HZ) は、サイリスタ AC 電圧レギュレータを介して 380V (周波数は不変) の範囲で調整可能な AC に変換され、その後、サイリスタ AC 電圧レギュレータによってほぼ 1000V (周波数は不変) の高電圧まで昇圧されます。トランスを介して高電圧整流回路で数万の高電圧DCに整流し、真空管でHF、HV電流に発振し、LC並列共振により発振電流を増幅し、降圧後使用するインダクタに供給します。鋼管やその他のワークの加熱などに。

AC電圧調整の目的は、動作要件を満たすように入出力電力を調整することであり、電圧を調整する際には、特定の動作条件下で機器の出力電力の安定性を確保するために電圧を安定させる必要もあります。

真空管（高電圧小電流部品）を使用しているため、電圧を高くする必要があるか、大きな電力を出力できませんが、同時にインダクタの小さなインピーダンスに適応させるためには、さらに電圧を下げる必要があります。電圧。

下の写真は600KW単回路真空管高周波焼入れ装置と100KW三重回路真空管高周波焼入れ装置です。

パイプ溶接業界では高周波真空管の数はまだ少ないですが、焼き入れやろう付けなどの分野では高周波真空管が依然として広く使用されています。

この真空管は廃品にあたりますので、ここでは詳しくご紹介しません。

II.ソリッドステート高周波動作原理

いわゆる「ソリッドステート高周波」は、主なインバータ部品としてトランジスタ（MOS電界効果トランジスタまたはIGBT）を使用しているためです。真空管とは異なり、中空（内部は希ガスで満たされているため、「気体」と呼ぶことができます）です。 、トランジスタはしっかりしています。

ソリッドステート高周波は真空管高周波の更新製品であり、その主回路はサイリスタ中周波に似ていますが、真空管高周波とは異なります。その基本原理は次のとおりです。

通常の三相AC(中国では380V、周波数50HZ)は、整流回路(SCRまたはダイオードおよびIGBT)を介して調整可能な電圧の脈動DCに変換され、このDCはフィルタリングされるか、平滑化DCになり、インバータブリッジに送られます(大電力トランジスタMOSFETやIGBTなどを使用して高周波電流となります。この高周波電流はタンク回路の負荷共振に供給され、金属の加熱に使用できます。インバータブリッジ電源ユニットはモジュール構造を採用しています。各ペアの電源モジュールは同じです。ただし、使用される電源モジュールの数は機器の電力に応じて異なります。装置が大きくても小さくても、構造は基本的に同じです。共振タンク回路は直列または並列形式です。高電圧や出力降圧トランスはありません。

高周波真空管と比較して、ソリッドステート高周波機器には次のような利点があります。

1. 優れた溶接品質：ソリッドステート高周波装置で溶接した鋼管は、溶接幅と熱が均一で、内部および外部のバリが少ないことが比較でわかります。

2. 省エネ：テストにより、同じ仕様のこの溶接機は真空管装置と比較して 25% 以上の電力を節約できることが示されています。

3. 節水：自己損失が少ないため、多量の冷却水を必要としません。そのため、同じ仕様の真空管装置と比較して水の消費量が50％以上削減されます。

4. 小型軽量：主要部品（MOSFET）が小型であり、溶接トランス、フィラメントレギュレータ、マッチングコイル、ゲート回路なども不要です。したがって、全体の体積は50°/4以上です。同じ仕様の真空管機器よりも小さくなります。

5. 操作が簡単: 電圧なし、ピーク電圧は数百ボルトを超えないため、人身傷害を引き起こすことはありません。