• 新型固態高頻焊機的脈沖屏蔽技術(PSM)

    ? ? ? ? 經過三正電氣研發人員的不懈努力,采用脈沖屏蔽技術(PSM)的新型固態高頻焊機已研發成功、定型,并在焊管現場得到了實際驗證。通過對現場運行數據的統計分析,新型固態焊機不僅負載適應范圍寬,而且節電效果顯著,具有原固態焊機不可比擬的優點。

    1. 圓滿解決了焊機的負載匹配問題

    ? ? ? ? 負載匹配問題是所有固態高頻焊機所面臨的最大難題!良好的負載匹配是指焊機的直流電壓和直流電流能夠同時達到額定設計值,此時焊機可輸出額定功率;而較差的負載匹配,要么是直流電壓先達到額定值(輕載),要么是直流電流先達到額定值(重載),即直流電壓和直流電流不能同時達到額定值,焊機不能輸出額定功率。

    ? ? ? ? 同一臺固態高頻焊機,當焊接直徑較大鋼管時,焊機的直流電壓可能已達到額定值,而直流電流沒有達到額定值;當焊接直徑較小的鋼管時,焊機的直流電流可能已達到額定值,而直流電壓較低。這兩種情況下,焊機都不可能輸出額定功率,焊機的效能沒有得到充分發揮,焊接速度都難以滿足用戶的需求。例如,某一用戶的400kW固態高頻焊機(焊機額定直流電壓450V、額定直流電流880A),焊接50mm*50mm*3mm鋼管時,實際運行參數為:直流電壓230V,直流電流700A,從運行數據可以看出焊機的直流電流已接近額定值,而焊機的直流電壓遠低于額定值,這是典型的重載匹配狀態,焊機的效能只發揮出了額定值的40%,焊接速度也很低,遠沒達到用戶的速度需求。

    ? ? ? ? 為了實現固態高頻焊機的負載匹配,使焊機能夠盡可能輸出額定功率,目前用戶采用的措施有:1)調節匹配變壓器變比(串聯型焊機),2)調節焊機槽路參數(并聯型焊機),3)改變感應器匝數。上述這3種調節匹配方式不僅工作強度大而頻繁,而且都是分級調節的粗調,顧此失彼,效果有限。

    ? ? ? ? 三正電氣公司的最新逆變控制技術——脈沖屏蔽技術(PSM),可圓滿解決固態高頻焊機的負載匹配問題,同一臺焊機的負載匹配調節范圍可高達3倍。因此,對于不同規格的鋼管,用戶不需要更改焊機的任何參數就可以保證額定功率輸出,發揮出固態高頻焊機100%的潛能。

    ? ? ? ? 該控制技術尤其適合接觸焊/感應焊雙功能焊機,用戶不需要更改焊機的任何電氣參數、不需要更改任何電氣結構就可以實現焊機的自動焊接狀態切換,并保證兩種模式都可以額定功率輸出。

    1. 高效節能

    ? ? ? ? 三 正電氣公司的最新逆變控制技術——脈沖屏蔽技術(PSM)的工作過程為:

    ? ? ? ? 1)焊 機功率為額定功率的20%時,焊機達到額定直流電壓(450V~500V,具體額定電壓值由用戶的實際工況決定);

    ? ? ? ? 2)當焊機在20%~100%額定功率運行時,焊機直流電壓保持額定不變,而逆變電流連續可調!即焊機功率連續可調!

    ? ? ? ? 例如,某一用戶的400kW固態高頻焊機實際運行參數為:直流電壓230V,直流電流700A,焊機輸出功率為161kW。如采用脈沖屏蔽技術(PSM),則其運行參數更改為:直流電壓460V,直流電流350A,焊機輸出功率也為161kW。但是,此時焊機電流只有原焊機電流的50%。眾所周知,電氣設備的損耗和電流的平方成正比!電流減小1倍,則損耗減小4倍,此時焊機的效率得到很大提高!并且焊機輸出功率還可以繼續提升,具備輸出額定功率400kW的能力。

    ? ? ? ? 從目前現場改造的焊機數據看,對于負載嚴重不匹配的焊機(運行直流電壓350V以下),節電效果可達10~15%;對于負載匹配一般的焊機(運行直流電壓350V~400V),節電效果可達5~10%.

    1. 高功率因數、低諧波

    ? ? ? ? 隨著電網監管的越來越嚴格、綠色電網的觀念越來越深入人心,固態高頻焊機的功率因數和諧波問題也越來越受到用戶的關注。目前,幾乎所有固態高頻焊機都是采用三相可控硅整流的,電網側的功率因數取決于焊機直流電壓的高低,而諧波電流的大小取決于焊機直流電流的大小。

    ? ? ? ? 采用脈沖屏蔽技術(PSM)時,由于焊機在20%~100%功率范圍內直流電壓都處于額定最高值、直流電流處于相對最低值,顯然焊機的功率因數一直是處于最高值、諧波電流處于相對最小值。

    ? ? ? ? 采用脈沖屏蔽技術(PSM)的固態高頻焊機,不需要增加額外的無功補償和諧波消除裝置,不僅避免了供電部門的高額罰款,而且減小了用戶的供電變壓器、配電電纜的損耗,用戶的綜合用電效能也得到了提高。

    1. 高精度控制和完備的保護功能

    ? ? ? ? 新的逆變控制系統采用大規模現場可編程芯片FPGA作為主控芯片,主頻高達300MHz,12位AD采樣,采用信號磁隔離技術。新的逆變控制板鎖頻鎖相速度快、精度高,具備自動定角功能、上/下限頻率失鎖保護功能、槽路電壓檢測和MOS狀態檢測功能,焊機工作狀態穩定可靠,保護靈敏,故障率低。

    1. 速度功率閉環(可選)

    ? ? ? ? 全數字整流板和全數字逆變板相配合,可實現固態高頻焊機的速度-功率閉環控制功能。用戶只需通過觸摸屏輸入生產規格、壁厚等參數,焊機可根據焊速給定自動計算出高頻焊機的需求功率并輸出,實現真正的一鍵控制功能。

    ? ? ? ? 速度-功率閉環控制功能減少了鋼管的浪費、提高了鋼管的成品率、提高了焊接質量的一致性、降低了操作人員的工作強度、提高了整線的生產效率。

    注:原固態焊機改造項目

    1. 更換逆變控制板
    2. 更換MOS驅動板
    3. 加裝隔直電容
    4. 重新調試焊機狀態
    1. 更換整流控制板、加裝觸摸屏、更改繼電回路(速度——功率閉環)

     


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