Сравнение электронных элементов по функциональности.

2019-12-21 12:43:03 liu 8

Сравнение электронных элементов по функциональности. 

Главными электронными элементами высокой мощности, применяемыми при изготовлении полностью твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты, являются транзистор IRFP460 и диод с накоплением заряда (импульсный диод) DSEI60-06A. Эти элементы могут применяться в цепях с последовательной и параллельной топологией соединения элементов. Сущность их использования заключается в том, чтобы избежать недостатков последовательных и параллельных цепей, максимально используя достоинства каждой из них. Одновременно с этим, применение специфической топологии цепи, позволяет устранить коммутационные потери на выключателях электропитания. Вместе с повышением коэффициента полезного действия, повышается и надежность электроприбора в целом. Среди результатов применения данных элементов при изготовлении полностью твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты, в первую очередь необходимо отметить заметное уменьшение энергопотребления, высокое качество сварного шва, простоту конструкции, удобство эксплуатации и низкую интенсивность отказов этих элементов. Расширение применения электронных элементов при изготовлении полностью твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты знаменует собой крупномасштабное техническое усовершенствование отрасли сварки труб в нашей стране, это начало значительного подъема технического уровня отрасли сварки труб в целом. 


Электронный элемент

Изначальные твердотельные сварные трубы

Новые твердотельные сварные трубы

Примечание

Номинальная мощность

100 кВт

100 кВт

100 кВт


Напряжение параллельного резонансного контура

12000 В

12000 В

450 В


Определение мощности

Колебательная мощность

Выходная мощность

Выходная мощность


Резонансный способ

3-х проводный емкостной способ

резонанс последовательного резонансного контура (резонанс напряжений)

Составной резонанс


коэффициент полезного действия

(50-60)%

70%

80-85%

Увеличение составляет (10-15)%

Рабочее напряжение

аппаратура высокого напряжения

Высокое напряжение параллельного резонансного контура

Низкое напряжение – высокая надежность


Надежность

Относительно низкая интенсивность отказов

Относительно низкая интенсивность отказов, но неудобное техническое обслуживание

Низкая интенсивность отказов, легкое техническое обслуживание


Затраты на  техническое обслуживание и текущий ремонт

Относительно низкая

Относительно низкая

Низкая


Долговечность

Электронный элемент 1500 часов

Длительное время

Длительное время

Электронные элементы подлежат обновлению через определенные промежутки времени

 

2. Установка изготовления полностью твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты на электронных элементах высокой мощности.

Установка изготовления полностью твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты на электронных элементах высокой мощности состоит из шести основных частей: распределительного шкафа, трансформатора, инверсионного шкафа, стенда управления, кронштейнов крепления и водяного охладителя.

 

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ШКАФ: 1000 х 800 х 2000 (длина х ширина х высота).

ТРАНСФОРМАТОР:

№ п/п

Мощность элементов, применяемых в сварке твердотельных труб методом токов высокой частоты

Мощность трансформатора

Габариты (длина х ширина х высота)

1

50 кВт

80 кВА

1050 х 550 х 850

2

100 кВт

150 кВА

1100 х 550 х 880

3

150 кВт

230 кВА

1130 х 550 х 915

4

200 кВт

300 кВА

1325 х 550 х 1045

5

250 кВт

375 кВА

1400 х 550 х 1080

6

300 кВт

450 кВА

1580 х 550 х 1145

 

ИНВЕРСИОННЫЙ ШКАФ:

№ п/п

Мощность элементов, применяемых в сварке твердотельных труб методом токов высокой частоты

Габариты (длина х ширина х высота)

1

50 кВт

1600 х 700 х 1065

2

100 кВт

1600 х 700 х 1065

3

150 кВт

1600 х 700 х 1065

4

200 кВт

1600 х 700 х 1200

5

250 кВт

1600 х 700 х 1200

6

300 кВт

1600 х 700 х 1200

ВОДЯНОЙ ОХЛАДИТЕЛЬ:

№ п/п

Мощность элементов, применяемых в сварке твердотельных труб методом токов высокой частоты

Габариты водяного охладителя (длина х ширина х высота)

1

50 кВт

1000 х 900 х 2000

2

100 кВт

1100 х 900 х 2000

3

150 кВт

1400 х 1050 х 2000

4

200 кВт

1500 х 1200 х 2000

5

250 кВт

1500 х 1200 х 2000

6

300 кВт

1800 х 1400 х 2200

3. Спецификация оборудования.

Номер модели

XGGP-50

XGGP-100

XGGP-150

XGGP-200

XGGP-250

XGGP-300

Входная мощность

80кВА

150кВА

230кВА

300кВА

375кВА

450кВА

Выходная мощность

50кВТ

100кВТ

150кВТ

200кВТ

250кВТ

300кВТ

Входное напряжение

3Ф380В

3Ф380В

3Ф380В

3Ф380В

3Ф380В

3Ф380В

Постоянное напряжение

0-250В

0-250В

0-250В

0-250В

0-250В

0-250В

Постоянный электрический ток

0-300А

0-500А

800А

1000А

1250А

1500А

Диапазон частот

550-600кГц

360-420кГц

360-420кГц

350-400кГц

350-400кГц

350-400кГц

Коэффициент полезного действия

85%

85%

85%

85%

85%

85%

Коэффициент пульсации

1%

1%

1%

1%

1%

1%

коэффициент мощности

Полная нагрузка > 0.88

Полная нагрузка > 0.88

Полная нагрузка > 0.88

Полная нагрузка > 0.88

Полная нагрузка > 0.88

Полная нагрузка > 0.88

Давление холодной воды

0.25МПа

0.25МПа

0.25МПа

0.25МПа

0.25МПа

0.25МПа

Расход холодной воды

60л/мин

83л/мин

114л/мин

144л/мин

160л/мин

160л/мин

Температура поступающей воды

<35оС

<35оС

<35оС

<35оС

<35оС

<35оС

4. Особенности электронных элементов высокой мощности, применяемых при изготовлении полностью твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты

1). Простота конструкции цепи, удобство монтажа элементов в цепь.

Описанные выше электронные элементы получают электропитание от составного резонансного контура параллельной цепи (по-другому называется параллельный резонансный контур). Трехфазный двухполупериодный тиристор, стабилизационный выравнивающий фильтр. Узел инверсии предназначен для стабилизации, обеспечивает гладкость сварного шва. При монтаже оборудования, необходимо соединить контакты тиристора с электрическим кабелем основного контура системы автоматического регулирования, расположенным между трансформатором и инверсионным блоком. Если при соединении контактов тиристора с инверсионным блоком не хватает электрического кабеля, расположите оборудование надлежащим образом, чтобы соединение состоялось. Соединительный кабель между стендом управления и электронными выпрямительными элементами также очень короткий. Благодаря рациональному распределению элементов непосредственно на месте нахождения оборудования у клиента, монтаж полного набора всех комплектующих можно закончить в течение двух дней.

2). Полная защищенность, удобство эксплуатации.

При изготовлении твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты на электронных элементах высокой мощности используются абсолютно новые проектные разработки. Предпосылками к их применению явилось значительное упрощение структуры электрической цепи, тщательно отобранные технические параметры проектирования, более удобная технология размещения, обеспечение стабильности и надежности электронных элементов, оборудование оснащается достаточно надежной и безукоризненной системой сигнализации о неисправностях, системой отображения информации. И если в системе появится какая-либо неисправность, то вся информация, касающаяся  этого происшествия, в полном объеме синтезируется при помощи соответствующих PLC, затем она выводится на экран, даются директивы по устранению возникшей неисправности, что позволяет оператору быстро найти причину неисправности и непосредственное место возникшей неисправности.

3). Небольшие гармонические помехи, не зашумленная электросеть.

При изготовлении твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты используется оборудование резонанса низких напряжений. Напряжение обычных трехфазных электросетей переменного тока при помощи трансформатора понижается примерно до 200В переменного тока, затем питание подается тиристором. На электрический кабель устанавливается два хороших RC и LC сетевых фильтра. Вдобавок к этому, есть еще изоляция трансформатора для питания выпрямителей. Все это приводит к тому, что в ходе функционирования электронных элементов высокой мощности, используемых при сварке твердотельных труб, на полной нагрузке, составных гармоник очень мало. А коэффициент мощности может достигать значения 0.9 и выше.

4). Безопасное низкое напряжение, между индуктором и железной трубой не проходят искры.

При изготовлении твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты на электронных элементах высокой мощности используются особые расчетные характеристики высокочастотного параллельного резонансного контура, приводящие к тому, что выходное напряжение на индукторе принимает нужное значение. Это исключает возможность проскакивания искры между железными трубками и индуктором, и, следовательно, существенно снижает вероятность возгорания, увеличивая показатель стабильности и надежности оборудования.

5). Высокий коэффициент полезного действия, заметное сокращение потребления электроэнергии, низкий расход холодной воды.

Электронные элементы высокой мощности, используемые при изготовлении твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты, размещаются компактно, поэтому большая часть потерь в системе вызвана не высокочастотным излучателем. Причина в том, что в зависимости от состояния переключателя высокой частоты, потери мощности при переключении (коммутации) достигают значительных размеров. В данных электронных элементах применяется передовое прогрессивное оборудование ZVS. Это приводит устранению большей части потерь мощности при переключении (коммутационных потерь). При оптимальных настройках индуктора и агрегатов, коэффициент полезного действия всей установки достигает 85% и выше. Это также является одним из самых заметных преимуществ электронных элементов над электронными лампами при сварке твердотельных труб.

6). В процессе сварки не летят искры, отличное качество сварного шва.

Электронные элементы высокой мощности, используемые при изготовлении твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты, обладают стабильной формой сигнала. В процессе сварки шов имеет форму ровной линии, и в отличие от электронных ламп, в этом случае не наблюдается большого количества расплавленных брызгающих во все стороны искр. Качество сварного шва в сравнении со сварным швом, который получается при использовании электронных ламп, также на порядок выше. Изнутри трубы сварной шов в большей своей части также имеет форму прямой линии. Это также является свидетельством высокой точности, высокого качества сварки и главной причиной повсеместного внедрения электронных элементов в аппаратуру сварки труб токами высокой частоты.

5. Примеры фактического применения электронных элементов высокой мощности при изготовлении твердотельных труб третьего поколения с помощью сварки токами высокой частоты.

1). Примеры установок сварки шва.

Компания с ограниченной ответственностью «научно-технический трубопрокат «Цзиньчжоу» провинции Чжэцзян; 150кВт производство. 

Компания с ограниченной ответственностью завод по производству изделий из металла города Дунгуань провинции Гуандун; ; 100кВт производство.

Завод по производству труб «Яюаньда» города Таншань; 150кВт производство

Производство особых труб «Фасэ»; 200кВт производство твердотельных труб

2). Примеры труб.

СРАВНЕНИЕ КАЧЕСТВА СВАРНОГО ШВА ЖЕЛЕЗНЫХ ТРУБ

«Красная звезда»                                                                                                имеющиеся в стране

сварка токами              средства сварки

высокой частоты

Рисунок 1.

Сварной шовТрещина

 Рисунок 2. Пример развальцовки конца трубы.

Tel
Letter
Map
Skype