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。基本原理は下図に示されています。
通常の産業用交流(中国では三相4線380V/50HZ)は、サイリスタ交流電圧調整器を介して0〜380Vの範囲で調整可能な交流(周波数は不変)に変換され、変圧器で10000V近くの高電圧(周波数は不変)に昇圧され、高電圧整流回路で数万の高電圧DCに整流され、その後真空管でHFおよびHVに発振されます。電流を励起し、LC並列共振により発振電流を増幅し、降圧後、鋼管などのワーク加熱用インダクタに供給します。
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り、あるいは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、さらなる低電圧化が必要です。
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。