Установка высокочастотная сварочная УВС-150\0,4Т

1. Техническая характеристика установки

1.1 Технические параметры установки

  • Выходная мощность, кВт 150
  • Постоянное напряжение выпрямителя, В 235
  • Постоянный ток выпрямителя, А 750
  • Рабочая частота, кГц 350 - 420
  • Коэффициент пульсаций, %, менее 1
  • Установленная мощность, кВА 230
  • Напряжение питания, 3-х фазное 380В/50 Гц, 4-х проводная линия
  • Величина входного тока , А 349
  • КПД полный, %, более 85

1.2 Основные технические параметры для системы охлаждения (вода-вода)

  • Рабочее давление воды, МПа 0,32
  • Расход воды, м3 /ч 25
  • Площадь теплообмена, м3 8
  • Габаритные размеры, мм 1000 х 1000 х 1200

2. Состав установки

Полный комплект установки состоит из следующих семи частей: блок выпрямителя, мощный входной питающий трансформатор, блок инвертора (с одним комплектом кондиционера), пульт управления, 2-х координатная подставка, станция водоохлаждения и выходные шины.

  • Блок выпрямителя - 1 шт.
  • Блок инвертора ( с 1 кондиционером) - 1 шт.
  • Станция водоохлаждения вода-вода - 1 шт.
  • Питающий трансформатор - 1 шт.
  • Пульт управления - 1 шт.
  • 2-х координатная подставка - 1 шт.
  • Выходные шины - 1 комплект

3. Краткое представление установки

Транзисторная сварочная установка предназначена для прямошовной индукционной сварки стальных труб в непрерывном режиме. Полный комплект оборудования предусматривает постоянный контроль и диагностику ошибок с помощью специальной системы (PLC), рабочее состояние установки в каждый момент фиксируется посредством LCD дисплея.

Ниже приведено упрощенное описание структуры и свойств различных частей установки:

3.1 Блок выпрямителя

В качестве элементов выпрямления в блоке выпрямителя используются мощные кремниевые управляемые вентили (SCR) с одновременным применением нескольких поглотителей гармоник и емкостно-индуктивных элементов для фильтрации гармоник. Такие элементы позволяют уменьшить пульсации выходного напряжения оборудования и улучшить показатели установки.

Выходные показатели установки (коэффициент пульсаций) могут достигать 1 %. Это обеспечит высокое качество сварного шва и позволит избежать помех в сети от гармоник.

3.2 Инвертор и выходной блок

Этот блок обеспечивает питание устройства сварки трубы. Основные мощные элементы блока типа IRFP460 и DSE160-06A изготовлены американскими компаниями соответственно IR и IXYS.

Выходная мощность одного модуля составляет 50 кВт, а оборудование состоит из нескольких параллельно соединенных модулей. Номинальная рабочая частота – 400 кГц. Одинакового типа модули являются взаимозаменяемыми. Мощные модули могут устойчиво работать на частоте 600 кГц, поэтому легко работают на частоте 400 кГц. Подобная техника выпускается не впервые;

Настоящее оборудование работает с нагрузкой, передвигающейся посредством мотора (свариваемая труба) и может легко настраиваться под нагрузку, а также легко меняться.

3.3 Перерабатывающая мягкая водная система охлаждения

Система замкнутого водяного охлаждения обладает следующей особенностью:

Охлаждение замкнутого контура: исключено попадание инородных тел в систему в случае ее блокировки;

Цикл воды: недопустимо образование накипи в ветвях охлаждения трубопровода, охлаждаемых водой частей, конденсаторов, охлаждаемого водой реактора, сварочного трансформатора, которое может привести к их перегреву;

Наличие идеального контроля за температурой: пока влияние окружающей температуры и влажности на вода-вода охлаждающий пластинчатый теплообменник – мало, температура воды может контролироваться меньше-равно 40 гр. Цельсия;

Система водоохлаждения занимает мало места и может работать с любым источником мощности;

В системе применяются нержавеющие насосы местного изготовления, а также водяные емкости, трубопроводы, краны из нержавеющей стали.

3.4 Понижающий трансформатор

Понижающий трансформатор представляет собой масляный трансформатор, он понижает напряжение переменного тока с 380 В до 200 В для питания выпрямителя. Понижающий трансформатор применяется специально с целью обеспечения надежной работы диодных мостов выпрямителя и транзисторных модулей инвертора, т.к. пробивное напряжение этих элементов более 500 В.

3.5. Пульт

Пульт позволяет регулировать мощность генератора и дистанционно управлять им.

3.6. Двухкоординационный стол

Двухкоординационное устройство позволяет перемещать индуктор влево, вправо вперед и назад относительно стальной трубы.

3.7. Токоподводы индуктора и система быстрой смены индукторов

Система токоподводов индуктора позволяет подводить энергию электромагнитного поля к индуктору установки, а также снабжена специальным устройством прижатия индуктора к шинам, что обеспечивает быструю смену индукторов.

Принцип действия установки высокочастотной сварочной транзисторной.

В принципе действия установки высокочастотной сварочной транзисторной лежит принцип преобразования переменное напряжение – постоянное напряжение – переменное напряжение. Трехфазное напряжение 380 В подается на понижающий трансформатор перед чем, оно подается на пусковой шкаф. Выходное переменное напряжение трансформатора составляет порядка 200 В и оно подается в блок выпрямителя. В выпрямителе используются трехфазный тиристор, полностью контролируемый выпрямительным мостом, а затем через управляющего тиристора изменяют угол задержки, позволяя наладить уровень выходной мощности. Постоянное напряжение выпрямителя подают на вход высокочастотного инвертора, перед чем пропустив его через систему фильтров. Высокочастотный инвертор производит однофазное В.Ч. напряжение, которое подается на резонансный контур. Далее идет процесс сварки.

Высокочастотный резонансный контур может быть двух видов: последовательный контур и параллельный контур. Чисто параллельный инвертор имеет много трудностей в применении источников питания, таких как сложность устранение изменения индуктивности и т.д. Таким образом, что касается уровня мощности, то в этом случае он ограничен. Последовательный резонансный инвертор также называют инвертор напряжений, т.к. в этом случае присутствует высокое напряжение (резонанс напряжений).

Некоторые положительные особенности источников питания третьего поколения следующие:

  • Простые цепи и легкость установки: соединительные кабели между блоками выпрямителя и инвертора меньше 10 единиц и они поставляются вместе с установкой. Количество кабелей между выпрямителем и пультом также ограничено;
  • Полная защита и простота технического обслуживания: Полный комплект поставки больше чем 20 различных измерений. Максимальное ограниченное количество их повышает стабильность работы оборудования и предохраняет оборудование от опасностей.
  • Все системы оповещения посылаются на систему PLC после соответствующей проработки панели управления. Через экран дисплея персонал технического обслуживания может легко понять причины сбоев в оборудовании и принять контрмеры.
  • Ограниченное вмешательство в условия резонанса.

Разработано некоторое количество подобранной фильтровой сетки, в добавлении трансформатора выпрямителя изоляции так, что компоненты гармоник – минимальны, когда установка работает на полную мощность. Коэффициент мощности может достигать значения выше 0,9.

  • Сохранность свободной В.Ч.: разряды, которые, к сожалению, могут происходить между индуктором и трубой. Третье поколение источников питания ВЧ установок оснащены специальной ВЧ емкостью для цепных параметров которая позволяет соответствующему выходному напряжению, полученному на индукторе и , таким образом, предотвратить разряд между индуктором и стальной трубой и гарантировать стабильную работу установки.
  • Коэффициент полезного действия может достигать значения выше 85 %, замечательное сохранение мощности и ограничение в расходе охлаждающей воды. Усовершенствованная технология включения ноль напряжения ноль тока устраняет потери в выключателях установки.
  • Выходной коэффициент пульсаций может быть меньше, чем 1 %. Никаких брызг в процессе сварки и хорошее качество получаемого шва. Выходная мощность – стабильна, сварной шов имеет форму яркой линии. Внутренний шов в основном – прямой.
  • Высокая надежность и стабильность операции: выход технологии – разумный, конструктивные параметры – точные.
  • Легкое техническое обслуживание: пользователь может своими силами починить установку, персонал с опытом работы на ламповом генераторе через процесс обучения может самостоятельно обслуживать установку.
  • Оборудование может работать на более низкую мощность, если это необходимо.
  • Все модули контроля являются универсальными и легко монтируемыми.

Перечень основных компонентов.

НаименованиеМодельПроизводительПримечание
MOSFETIRFP460США IR Co. 
Быстро восстанавливающиеся диодыDSEСША IXYS Co. 
Резисторы Австрия 
Емкость для охлажденияCS Система охлаждения
ФильтрBSMJ  
ТиристорКР  
PLCDVP-12SA  
Выключатель источника питания   
Система водоохлажденияS-SL