固态高频焊机
高频焊接机的工作原理
高频焊接机的工作原理高频焊接机（High frequency welding machine）是一种常见的焊接设备，广泛应用于管道、容器、汽车零部件等行业。
它的工作原理是利用高频电流产生的热能，将焊接材料加热至熔化状态，然后通过压力将它们连接在一起。
以下是高频焊接机的详细工作原理：1. 高频发生器（High frequency generator）：高频焊接机的核心部件之一是高频发生器。
它通过振荡电路将电源的直流电转换成高频交流电，通常使用的频率是10-500 kHz。
高频发生器能够为焊接机提供足够的电能，并确保其稳定运行。
2. 电源和控制系统：高频焊接机的另外一个重要部件是电源和控制系统。
它们负责将电能输送到焊接头，以及控制焊接机的操作。
电源系统通常包括整流器、滤波器等组件，用于将电源的交流电转化为高频交流电。
控制系统则能根据操作人员的要求，对焊接参数进行调整，以满足不同焊接需求。
3. 焊接头（Welding head）：焊接头是高频焊接机的关键部件之一。
在焊接过程中，焊接头将高频电流传递到焊接材料上，并受到压力的作用，使其熔化和连接。
焊接头由铜制成，因为铜具有良好的导电性和导热性能，能够更好地传导电能和热能。
4. 焊接辊（Welding roll）：焊接辊位于焊接头的两侧，用于夹持和传导焊接材料。
焊接辊通常由导电材料制成，以确保电流的传递，并根据需要进行冷却。
通过控制焊接辊的压力和速度，可以调节焊接材料的加热和冷却时间，从而实现焊接质量的控制。
5. 冷却系统（Cooling system）：高频焊接机在工作过程中会产生大量的热量，因此需要配备冷却系统进行散热。
冷却系统通常包括水冷却装置、风扇等组件，用于将焊接头和其他关键部件的温度保持在可控范围内。
冷却系统的正常工作能够确保焊接机的长时间稳定运行。
6. 安全保护系统（Safety protection system）：高频焊接机需要配备一套完善的安全保护系统，以确保操作人员和设备的安全。
高频电焊机使用说明书
高频电焊机使用说明书一、概述高频电焊机是一种用于金属焊接的专业设备，它通过高频电流的引入，将焊材与工件进行连接。
本使用说明书将详细介绍高频电焊机的使用方法、注意事项和维护要点，旨在帮助用户正确、安全地操作设备。
二、使用方法1.准备工作- 确保使用环境通风良好，避免在潮湿或易燃物附近使用。
- 将高频电焊机连接到合适的电源，并接地保护。
- 检查设备及配件的完好性，并确保连接紧固可靠。
2.操作步骤- 打开高频电焊机的总开关，并调节焊接电流。
- 将焊材与工件进行连接，确保接触良好。
- 按下焊接按钮，开始焊接。
- 注意观察焊接过程中的电流和电压变化，及时调整工作参数。
- 焊接完成后，松开焊接按钮，关闭高频电焊机的总开关。
三、注意事项1.安全操作- 在使用高频电焊机前，请仔细阅读并理解本使用说明书，遵循操作规程及安全要求。
- 在操作过程中，请佩戴防护眼镜、手套等个人防护装备，避免火花溅射伤害。
- 避免将手指或金属物体接触电极和引线，以免触电或短路事故发生。
- 在电焊机长时间使用后，请注意设备散热，避免过热引起故障或起火。
2.材料选择- 选择合适的焊材和工件，确保其适用性及焊接强度。
- 在焊接不同材料时，请根据实际需求选择合适的焊接方法和参数。
3.维护保养- 定期对高频电焊机进行检查，确保电源线、接头及其他配件的良好连接状态。
- 清洁设备表面，并定期检查内部零部件，清除积灰及异物。
- 如发现设备故障或异常情况，请立即停止使用，并联系售后服务部门进行维修。
四、常见故障及排除方法1.设备无法启动或电流输出异常- 检查电源线是否连接正确，并确保电源供应稳定。
- 检查电极和引线的连接状态，确保紧固可靠。
- 调整焊接电流和电压，确保设备工作在正常范围内。
2.焊接效果差或焊缝不牢固- 检查焊材和工件的质量及适用性。
- 调整焊接参数，如电流、电压和焊接时间等。
- 确保焊材和工件的接触面光洁、无油污或氧化物。
五、维修与保养1.定期保养- 按照维修手册中的要求，对高频电焊机进行定期保养。
高频焊机焊接方法
高频焊机焊接方法高频焊机是利用高频电流产生的热能来进行金属焊接的工具。
它广泛应用于金属加工、电子产品制造等行业。
下面将详细介绍高频焊机的焊接方法。
高频焊机主要有两种常见的焊接方法，分别是高频感应焊接和高频摩擦焊接。
高频感应焊接是利用高频电流在金属中产生感应热，使接触部分金属迅速加热并达到熔化温度，从而实现焊接的方法。
具体步骤如下：1. 准备工作：将要焊接的金属材料准备好，确保表面无油污、氧化物等杂质。
同时，选择合适的焊接线圈和工作台，以保证焊接时金属位置的准确性。
2. 调整焊接参数：根据焊接材料的种类和厚度，调整高频焊机的输出功率、频率等参数。
一般来说，焊接薄板可以使用较低的功率和频率，而焊接厚板需要较高的功率和频率。
3. 安装材料：将要焊接的金属材料放置在工作台上，确保其位置稳定。
在需要焊接的位置涂上一层焊接剂，以提高焊接效果。
4. 开始焊接：打开高频焊机的电源开关，将焊接电极与金属材料的接触部分保持一定的间隙。
开启高频电流后，金属表面开始发热。
当金属达到熔点时，迅速将两个金属接触部分压合，使其形成焊接。
5. 焊接完成：等待焊接部分冷却后，可以将金属材料取出，进行后续加工或检验工作。
高频摩擦焊接是利用高频振动摩擦热的原理，将两个金属件通过摩擦达到熔化温度，并迅速连接的焊接方法。
具体步骤如下：1. 准备工作：将要焊接的金属材料准备好，确保表面无油污、氧化物等杂质。
同时，选择合适的焊接头和工作台，以保证焊接时金属位置的准确性。
2. 调整焊接参数：根据焊接材料的种类和厚度，调整高频焊机的振动频率、幅度等参数。
一般来说，焊接薄板可以使用较低的频率和幅度，而焊接厚板需要较高的频率和幅度。
3. 安装材料：将要焊接的金属材料放置在工作台上，其中一个金属件固定在工作台上，另一个金属件由焊接头压在上面。
4. 开始焊接：打开高频焊机的电源开关，使焊接头开始振动。
通过摩擦热的产生，将两个金属件加热至熔点，并同时施加一定的压力，使其形成焊接。
高频焊接机操作流程
高频焊接机操作流程
在进行高频焊接机的操作前，首先需要做好准备工作，包括检查设
备是否完好，确认焊接材料是否符合要求，保证操作环境安全等。
接
下来将详细介绍高频焊接机的操作流程：
一、设置焊接参数
1. 打开高频焊接机的电源开关，待设备启动完毕后，进入设置界面。
2. 根据焊接材料的种类和厚度，设置合适的焊接参数，包括焊接时间、电流、频率等。
3. 确认参数设置无误后，保存并退出设置界面。
二、准备焊接材料
1. 将待焊接的材料放置在高频焊接机的工作台上，调整材料位置，
使其与电极对齐。
2. 清洁焊接材料表面，确保没有杂质或油污，以免影响焊接质量。
3. 根据需要，进行材料预热处理，以提高焊接效果。
三、进行焊接操作
1. 按下高频焊接机的启动按钮，设备开始工作。
2. 观察焊接过程中的参数显示，确保焊接过程稳定。
3. 在焊接完成后，等待一段时间，让焊接材料冷却固化。
4. 检查焊接接头质量，确认焊接效果符合标准要求。
四、结束操作
1. 关闭高频焊接机的电源开关，等待设备完全停止运转。
2. 清理焊接工作台和设备表面，保持设备整洁。
3. 对设备进行检查和维护，及时处理异常情况，延长设备使用寿命。
通过以上操作流程，我们可以顺利地完成高频焊接机的操作，保证
焊接质量和效率。
在操作过程中，需严格遵守安全操作规程，确保人
身和设备安全。
希望以上内容对您有所帮助，谢谢阅读。
色玛图尔固态高频电源在HFW钢管生产中的应用
目标 。 由于欧 美 国家工业 化程 度较 高和设 备 配套
性较 好 ， 在整机 技 术 水平 和工 艺 方 面 与 国 内设 备 相 比仍有 较大 优 势 ， 主要 体 现 在 设 备 配套 的水 冷 系统 、 能 化 控 制 、 度 一功 率 闭 环 控 制 系 统 等 智 速
ａ ｐ ｉａｉｎ ｉ Ｗ ｔｅ ｐ ｐ ｒ ｄ ｃｉｎ ｌ ｅ Ｐ ａ ｔ ｅｐ ｏ ｅ ｈ ｔ Ｗ ｔｅ ｐｐ ｒ ｄ ｃ ｄ ａ ｏ ｔ ｇ ｉ￣ ｃｉｎ ｗ ｌｉ ｇ ｐ ｌ ｔ ｎ ＨＦ ｓ ｌ ｉｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｉ ． ｒ ｃｉ ｒ ｖ ｄ ｔ ａ ＨＦ ｓ ｌ ｉ ｅｐ ｏ ｕ ｅ ｄ ｐ ｉ ｌ ｔ ｅｄ ｎ ｃ ｏ ｅ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｎｕ ｏ
频段 （０ ４ ０ｋ ｚ 主要 采用 Ｍ Ｓ Ｅ 。大容 量 、 １０～ ０ Ｈ ） ＯＦ Ｔ 高频化 的固态 高频 电源 主要 应用 领域 是高 频焊 管
１ 色玛 图尔 固态高频电源 的工作原理
色玛 图尔固态高频 电源采用 交 一直 一 变频 交 结 构。三相 ３０Ｖ 电源 经 电源柜 中的全 自动 电路 ８ 断路 器和变压器 降压后 ， 入 电源柜 中 的整 流 器 ， 送 整 流器采 用三相 晶闸管全控整流桥 ， 过控制 晶闸 通 管导通延 长角 Ｏ 达到调节 电源输 出功率大小 的 目 ／ ，
关系到 系统 的正 常稳 定 运行 。色玛 图尔 固态 高频 电源拥有稳定 可靠 的水冷 系统 及相 应 的故 障保 护
和报警系统 。其 主要特点如 下 ： （） １ 采用 相 互 隔 离 的 内 外 循 环 水 冷 却 系统 。
色玛 图尔 固态 高频 电源拥有 完 善 的速 度 一功
ｌ ｌ 障： 铽 变换 器焊 臀流 开关闭 ２』 ｌ Ｓ ｒ ＿换 器Ｈ 流 Ｊ 闭 ≮翱 雯 Ｌ 扼 血
200kW现场线缆表
100kW~300kW固态高频焊机管线表（双电机）序号起点终点电缆规格数量米1 供电点开关整流柜供电电缆（三相四线）1组185mm2*500米2 供电点调速柜A 供电电缆（三相四线）1组3 供电点调速柜B 供电电缆（三相四线）1组4 开关整流柜水冷系统VVR--（3＋1）×6mm²（三相四线）（200~300kW）1根50米KVVR—4×1.0mm²1根30米5 开关整流柜逆变输出柜75mm²(200 kW) 8根50米VVR—4×1.5 mm²（三相四线）1根10米VVR—2×4 mm²1根5米KVVRP—6×0.75 mm²2~3根30米KVVR—4×1.0 mm²1根10米光纤15米（供方提供）1根6 开关整流柜操作台KVVR—7×1.0 mm²2根100米KVVRP—3×0.75 mm²3根7 调速柜A 调速柜B KVVR—4×1.0 mm²1根10米KVVRP—3×0.75 mm²1根10米8 调速柜A 操作台励磁电缆（2根）1组60米KVVR—10×1.0 mm²1根30米KVVRP—3×0.75 mm²1根30米9 调速柜B 操作台励磁电缆（2根）1组100米KVVR—10×1.0 mm²1根30米10 调速柜A 直流电机A电枢电缆（2根）1组60米VVR—4×2.5 mm²1根30米KVVRP—2×0.75 mm²1根30米11调速柜B 直流电机B电枢电缆（2根）1组100米VVR—4×2.5 mm²1根50米KVVRP—2×0.75 mm²1根50米12 操作台直流电机A 励磁电缆（2根）1组40米13 操作台直流电机B 励磁电缆（2根）1组40米14 飞锯35mm2200米说明：①VVR为动力电缆，KVVR为控制电缆，KVVRP为屏蔽电缆。
400KW固态高频焊机技术方案
直缝焊管生产线400kW固态高频焊机技术方案保定四方三伊电气有限公司2015年4月目录一、固态高频焊机技术说明 (1)1．新一代串联型固态高频焊机特点 (1)2．串联型固态高频焊机型号说明 (1)3．串联型固态高频焊机工作原理 (1)3.1 串联型固态高频焊机主电路结构 (1)3.2 串联型固态高频焊机的定角控制技术 (2)4．技术参数 (4)5．控制与保护核心技术介绍 (5)6．固态高频焊机主要元器件清单 (5)二、固态高频焊机组成及简介 (6)1．固态高频焊机组成 (6)2．固态高频焊机简介 (6)2.1 开关整流柜 (6)2.2 逆变输出柜 (6)2.3 连接光纤 (6)2.4 水-水冷却系统 (7)2.5 中央控制台 (7)2.6 机械调整装置 (7)三、设备使用要求 (7)1．使用环境要求 (7)2．电网电压要求 (7)3．外配水池水质要求 (8)四、供货清单 (8)五、供货范围 (8)1．供方供货范围 (8)2．需方负责提供 (8)一、固态高频焊机技术说明1．新一代串联型固态高频焊机特点①固态高频焊机选用德国IXYS 公司IXFN38N100Q2 38A/1000V 大功率MOSFET 和DSEI 2×61-12B 60A/1200V 快恢复二极管组成串联型逆变电路。
②固态高频焊机采用模块化设计，结构更加紧凑，维护更趋简便，更易实现大功率化。
③具有独特的分桥过流保护技术，保证固态高频焊机使用的安全性。
④融合了国际上同类产品先进的控制理念，采用定角锁相控制、上/下限频率失锁保护等先进控制技术，使设备运行更加稳定、效率更高，对焊管生产中的感应器短路及开路故障的保护更加准确有效。
⑤固态高频焊机的进线端不需要升压/降压整流变压器，与电子管焊机或并联型焊机相比，具有明显的节能效果（与电子管焊机相比，在同等焊接条件下，节电≥30%）。
2．串联型固态高频焊机型号说明G GP [ ] — [ ] — H [ ]固态高频焊接用设计输出频率（MHz ）标称功率（kW ）C-串联型，B-并联型3．串联型固态高频焊机工作原理3.1 串联型固态高频焊机主电路结构串联型固态高频焊机主电路结构如图1所示，它是一种典型的AC －DC －AC 变频结构。
焊管生产线的主要设备
生产线主要设备1、开卷机将热轧钢卷拆开送入矫平机。
分为上开卷和下开卷两种开卷方式。
2、钢带矫平机在成型前对带钢进行矫平。
一般有上机座、下机座、传动装置等组成，有五辊、七辊等，在焊管生产线中通常矫平机前设有夹送辊。
3、切头对焊机为了保证生产线的连续生产，需通过剪切对焊机将前后带钢不规则的头尾两端切齐整，并对中夹紧，焊接起来，形成可连续生产的带钢。
4、储料活套为了满足焊管连续生产，在带钢头尾剪切对焊工位前必须设置活套储料装置，使得带钢在上料开卷，头尾切断对焊的准备工作时，活套可将预先储存的带钢不断的输送出来，保证机组能够连续生产。
5、卧式活套卧式螺旋活套适用于带钢厚度范围0.4-16mm，适配的管材规格Ф14-Ф610mm。
卧式活套主要有入口导向装置、充料及其传动系统、内外辊笼、中心辊系、出口导向装置组成。
主要优点是可以随时充料、带钢变形小、维修保养方便。
6、圆盘剪将带钢两边进行剪切修整、以满足成型机对带钢宽度和直线度的要求。
其主要部件有剪刃、剪刃轴、调宽机构、调重合量及间隙机构、上下导辊、传动机构等。
7、铣边机对于10mm以上的钢带为确保焊接质量需要对钢带边缘进行铣削，得到一定几何形状及尺寸的带钢边缘，有利于焊接。
设备主要由在带钢两边上下水平布置的两组铣削刀盘、控制系统、传动系统等组成。
可大大提高焊接质量，减少材耗8、成型机可分为螺旋焊管成型机和直缝焊管成型机两大类。
螺旋焊管成型机以三辊弯板为原理，分为外控式和内控式两种；直缝焊管成型机分直缝电阻辊式成型和直缝埋弧焊模压成型（如UO,JCO等）。
9、轧辊轧辊是高频焊管和冷弯型钢生产的主要模具，是主要的消耗部件。
轧辊种类按制造方法分为铸造轧辊和锻造轧辊；按工艺方法分为整体轧辊和组合轧辊。
其质量直接影响到产品的质量、产量和成本。
良好的轧辊应包含三个方面：①根据带钢变形规律进行孔型设计，保证成型质量；②轧辊材料必须具有高强度、高硬度、高耐磨性和韧性，保证其有较长的寿命；③根据产品的性能选择相应的轧辊材料及制造方法和制造工艺，以达到实用性和经济性。
高频焊接机原理
高频焊接机原理2010-01-23 16:48高频焊接是利用高频电流所产生的集肤效应和相邻效应，将钢板和其它金属材料对接起来的新型焊接工艺。
一.高频焊接的基本原理:所谓高频，是相对于50Hz的交流电流频率而言的，一般是指50KHz~400KHz的高频电流。
高频电流通过金属导体时，会产生两种奇特的效应：集肤效应和邻近效应，高频焊接就是利用这两种效应来进行钢管的焊接的。
集肤效应是指以一定频率的交流电流通过同一个导体时，电流的密度不是均匀地分布于导体的所有截面的，它会主要向导体的表面集中，即电流在导体表面的密度大，在导体内部的密度小，所以我们形象地称之为：“集肤效应”。
集肤效应通常用电流的穿透深度来度量，穿透深度值越小，集肤效应越显著。
这穿透深度与导体的电阻率的平方根成正比，与频率和磁导率的平方根成反比。
通俗地说，频率越高，电流就越集中在钢板的表面；频率越低，表面电流就越分散。
必须注意：钢铁虽然是导体，但它的磁导率会随着温度升高而下降，就是说，当钢板温度升高的时候，磁导率会下降，集肤效应会减小。
邻近效应是指高频电流在两个相邻的导体中反向流动时，电流会向两个导体相近的边缘集中流动，即使两个导体另外有一条较短的边，电流也并不沿着较短的路线流动，我们把这种效应称为：“邻近效应”。
邻近效应本质上是由于感抗的作用，感抗在高频电流中起主导的作用。
邻近效应随着频率增高和相邻导体的间距变近而增高，如果在邻近导体周围再加上一个磁心，那么高频电流将更集中于工件的表层。
这两种效应是实现金属高频焊接的基础。
高频焊接就是利用了集肤效应使高频电流的能量集中在工件的表面；而利用了邻近效应来控制高频电流流动路线的位置和范围。
电流的速度是很快的，它可以在很短的时间内将相邻的钢板边部加热，熔融，并通过挤压实现对接。
二.固态高频焊机的典型拓扑结构及其工作原理固态高频焊机采用如图1所示的“交－直－交” 变频拓扑结构。
图1 固态焊机的拓扑结构1. 整流器：① 三相晶闸管相控整流器（并联谐振型焊机）图2 三相晶闸管整流器及其输入输出波形（并联型焊机）α=30°；直流侧采用大电感滤波；直流侧对于逆变器而言相当于恒流源；网侧功率因数高低由整流器的触发角（直流电压的高低）决定。
高频焊机工作原理图
高频焊机工作原理图高频焊机是一种常见的焊接设备，它在工业生产中起着非常重要的作用。
那么，高频焊机的工作原理是怎样的呢？接下来，我们将通过详细的工作原理图解析，来揭开高频焊机的神秘面纱。
首先，我们来看一下高频焊机的整体结构。
高频焊机主要由主机、变压器、整流器、振荡电路、输送装置等部件组成。
其中，主机是高频焊机的核心部件，它负责控制整个焊接过程的运行。
在焊接过程中，电源通过输送装置输入到主机中，然后经过变压器进行电压的调节，接着通过整流器将交流电转换为直流电。
而振荡电路则负责产生高频振荡电流，这些电流会通过导电板传导到焊接材料上，从而实现焊接的目的。
在高频焊机的工作原理图中，我们可以清晰地看到电流的传输路径，以及各个部件之间的连接关系。
通过这样的图解，我们可以更加直观地了解高频焊机的工作原理，从而更好地掌握它的使用方法和维护技巧。
除了整体结构，高频焊机的工作原理图中还包括了各个部件的具体参数和工作状态。
比如，变压器的输入电压范围、整流器的输出电流稳定度、振荡电路的频率调节范围等等。
这些参数的合理设置对于高频焊机的正常运行至关重要，因此我们需要对这些参数有一个清晰的认识。
在实际操作中，我们需要根据工作原理图中的指示，合理调节各个部件的参数，以确保高频焊机能够稳定、高效地工作。
此外，我们还需要定期对高频焊机进行检查和维护，以确保其长时间的稳定运行。
总的来说，高频焊机的工作原理图对于我们深入了解它的工作原理和使用方法非常重要。
通过对工作原理图的分析和理解，我们可以更好地掌握高频焊机的工作原理，从而更加熟练地操作它，提高焊接效率，确保焊接质量。
希望通过本文的介绍，您能对高频焊机的工作原理有一个更加清晰的认识，从而在实际操作中能够更加得心应手。
高频焊机作为一种重要的焊接设备，在工业生产中有着广泛的应用，希望我们的分享能够对您有所帮助。
固态超高频电源在铜管焊接中的应用
图 １ 感应 加热电源框 图 高很快 ， 目前 ３ ／０ ０Ｖ功率 Ｍ ＳＥ ８Ａ １０ Ｏ Ｆ Ｔ的关断
时 间 已小于 ７ ｓ 而 且 由于 ＭＯ Ｆ Ｔ并 联 容 易 ， ５ｎ ， ＳＥ
诸多困难 ， 如需要大功率快恢复整流二极管等 ， 因 此使其在大容量高频电源中的应用受到限制。串
收稿 日期 ：０ ８— ５— ９ ２０ ０ ０
编辑 ： 谢淑霞
第 ３ 卷第 ６期 ｌ
刘 铭钦 等 ： 固态超高频 电源在铜 管焊 接中的应 用
展 和微 电子技 术 、 制技 术 的提 高 ， 达 国家在 研 控 发 制 固态高 频 电源方 面取 得 了很 大进展 。 目前 ， 频 电 源 功 率 开 关 器 件 主 要 有 功 率 高 ＭＯ Ｆ Ｔ和 ＳＴ， ＳＥ Ｉ 由于 ＳＴ存 在 高 通 态 损 耗 （ 作 Ｉ 工 于 非饱 和区 ） 制造 工 艺 复 杂 、 本 高 、 格 昂 贵 、 、 成 价 工作 频率 限 制 在 ２０ｋ ｚ以下 等 缺 陷 ， ０ Ｈ 因此 欧 美 国家采 用 的高 频 功 率 器 件 以 ＭＯ Ｆ Ｔ为 主 。随 ＳＥ 着 ＭＯ Ｆ Ｔ功 率 器 件 的模 块 化 、 容 量 化 、 压 ＳＥ 大 高 化， 使功 率 ＭＯ Ｆ Ｔ的容 量 和 开关 速度 等 性 能 提 ＳＥ
作者简介 ： 艾正青（ ９０一） 男， １７ ， 工程 师 ， 长期 从事 冷弯成
型 Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ 一 体化 技 术 的研 究 和 开 发 工 作 。 Ａ ／Ａ
（） ２ 焊接 质 量 控制 是 开发 复 杂 闭 口截 面 冷 弯 型钢的关键 ， 合理 的成 型和焊接工 艺很重要 。 制定 （ ）０钢 门框型 材 的成 型工艺 在 实 际生 产 中 ３５
固态高频焊管说明书_中文_v071230
.........使用说明保定三伊天星电气有限公司GGPXXX-0.X-H 型固态高频焊管设备目录第1章引言 (1)1.1 编写目的 (1)1.2 型号说明 (1)1.3 设备用途 (1)1.4 说明事项 (1)第2章使用条件 (3)2.1 使用环境 (3)2.2 冷却水要求 (3)2.3 电网要求 (4)第3章设备描述技术规范 (5)3.1 外型及结构 (5)3.2 规格型号 (11)3.3 电源连线要求 (12)3.4 开关整流柜与逆变柜动力连接线 (12)3.5 控制技术特点 (13)第4章电气原理 (15)4.1 三相全控桥式整流电路 (15)4.2 单相串联桥式逆变电路 (15)4.3 输出功率调节 (17)4.4 整流侧控制 (17)4.5 锁相环和相角锁定 (18)4.6 驱动电路及开关过程中寄生振荡的抑制 (18)第5章设备安装及使用说明 (21)5.1 设备安装 (21)5.2 使用说明 (21)第6章操作及注意事项 (26)6.1 操作程序 (26)6.2 注意事项 (26)第7章常用器件测量方法 (28)7.1 MOSFET管 (28)7.2 二极管 (28)7.3 电流霍尔元件 (28)7.4 可控硅 (28)第8章感应加热电源设备接零和接地要求 (29)8.1 设备的接零 (29)8.2 设备的接地 (29)8.3 高频机组生产线地线分布示意图 (30)第9章电气原理图及布线图 (31)附：固态焊管人机界面使用手册（V5.0版）11.1 编写目的本使用说明是针对用户操作人员和维护人员编写的，主要目的是为了用户能够正确使用、操作本设备，对设备的异常现象能简单处理，并能向本公司技术人员准确描述，以便本公司能及时准确地做好设备售后服务工作。
因此本使用说明主要描述一般性原理、外围电气结构及简单的调整和维护，不涉及详细的控制电路和深层次的控制原理，有关器件的参数及控制手段均不做详细解释，其原因是众所周知的。
高频焊机原理
高频焊机原理
高频焊机是一种用于焊接各种金属材料的机器，它是一种采用高频电磁感应原理的焊接装置。
它将电阻焊中电流激发出来的热量转换为电磁场，从而使金属片产生挤压热，使两片金属接触面溶解，在接触面外形成一种坚固的接合。
高频焊机的出现，极大地方便了金属材料的焊接，广泛应用于航天、航空、军工、电子等领域。
高频焊机的工作原理是通过利用高频电磁感应原理，来焊接金属片。
它将高频线圈连接在电源上，当电源通电后，高频线圈就会发出高频电磁感应激励，在线圈周围的金属片就会有静电感应的现象。
可以用接触面的金属片作为电极，将其连接到高频线圈上，当电流通过金属片时，在接触面处产生的热量可以使金属片溶解，从而实现金属的焊接。
高频焊接的优点在于它可以实现快速焊接，快速焊接的效果更加稳定，电流衰减小，焊接过程也更加精确，焊缝质量更加优良，而且可以保持接头的柔软度，同时还可以减少焊接中的气体污染，从而提高工作环境的安全性。
但是高频焊接也有一些缺点。
高频焊接的安装及调试比较复杂，成本比较高；另外，它对工作环境也有一定要求，如需要一定湿度，温度不能太高，金属板材等需要绝缘处理，并且要选择高纯度的焊材等。
由于高频焊接的优势，如快速而优质的焊接效果、电流消耗
低、焊接过程精确、可以减少工作环境的污染，因此它在航空、航天、军工、电子等领域已经得到了广泛应用，从而大大提高了生产效率和产品质量。
总的来说，高频焊机的出现极大地方便了工程师焊接金属材料，它可以实现快速焊接同时达到较高的质量，并且它可以在有限的条件下实现较高的精度，是焊接工程师的有力帮手。
高频焊机工作原理
高频焊机工作原理高频焊机是一种常用于金属材料加工的设备，它利用高频电能的作用将金属材料的接触面加热，达到焊接的目的。
下面将详细介绍高频焊机的工作原理。
一、高频电源高频焊机的核心是高频电源。
高频电源通过变压器将低频电源的电压提升至较高电压，并转换为高频电能。
高频电源常见的工作频率为20kHz至500kHz，电压根据需要可以调节。
二、工作原理高频焊机采用交流高频电能供给，其工作原理如下：1. 回路结构高频焊机包含两个主要回路——功率输出回路和感应回路。
功率输出回路通过焊接棒、焊接头等元件形成闭合的回路，而感应回路则起到传递电能的作用。
2. 感应作用高频电源产生的高频电流通过感应回路传递到焊接头，使焊接头产生感应电流。
感应电流从焊接头流向焊接棒，形成一个闭合的感应电流回路。
这种感应电流通过电阻发热，实现材料的快速加热。
3. 材料加热由于高频电流通过焊接头与焊接棒之间的接触面，焊接头和焊接棒之间会产生电阻，使接触面发热。
随着电流的通过，接触面的温度不断上升，直至达到焊接温度。
在一定的焊接时间内，接触面达到熔化状态，从而实现焊接。
三、优点与适用范围高频焊机在焊接过程中具有以下优点：1. 焊接速度快：由于高频电能的作用，焊接时间短，加热速度快，大大提高了焊接效率。
2. 焊接质量高：高频焊机通过准确控制电压和电流，能够实现高质量的焊接，焊接接头强度高，焊接面光滑均匀。
3. 焊接适用范围广：高频焊机适用于焊接不同种类的金属材料，包括钢材、铝材、铜材等。
4. 环保节能：高频焊机工作过程中无烟、无毒、无噪音，对环境无污染。
同时，高频焊机的电能利用率高，能够有效节能。
综上所述，高频焊机的工作原理是通过高频电源产生的高频电能，在闭合的回路中产生感应电流，实现材料的快速加热并完成焊接。
高频焊机具有焊接速度快、焊接质量高、适用范围广以及环保节能等优点，在金属加工领域得到广泛应用。
固态高频构造及工作原理
固态高频构造及工作原理1 前言目前，我国设计与制造的高频焊管设备都是采用电子管振荡器的单回路高频设备，通过调节电子管阳极电压大小，达到调节高频输出功率的目的。
电子管高频焊管设备不仅效率低，体积大，而且存在使用前需要预热，电子管使用寿命短等诸多缺点。
因此采用功率MOSFET构成高频逆变器的固态高频电源在容量和频率两方面都得到很大提高，除在一些特殊应用领域（如高频介质加热等行业）外，固态高频电源完全能取代电子管高频电源，而成为新一代感应加热电源的代表。
大容量、高频化的固态高频电源主要应用领域是高频焊管行业，由于我国高频焊管行业存在感应器开路、感应器与钢管短路等突变恶劣工况，同时高频焊管电源基本属于满负荷长期工作制，因此固态高频电源在焊管行业中的应用代表了固态高频电源设计与制造的最高水平。
在焊管行业中的应用以美国色玛图公司生产的固态高频电源最具代表性，无论在电源功率、频率和配套性等方面都具有世界先进水平。
中国河北保定三伊天星电气有限公司自行设计制造的固态高频焊管设备已在功率60~300KW、频率300~550KHz范围内取得了成熟的运行与设计经验。
本文以保定三伊天星电气有限公司研制的采用功率MOSFET作为逆变开关器件的固态高频焊管为基础，对电源的工作原理及其在高频焊管行业中的应用进行的讨论，并与电子管高频焊管电源和国外固态高频焊管电源进行了比较。
2 固态高频电源的工作原理固态高频电源采用常见的交—直—交变频结构。
三相380V电源经开关柜中的降压变压器和主接触器后，送入电源柜中的整流器，整流器采用三相晶闸管全控整流桥，通过控制晶闸管导通延时角α，达到调节电源输出功率大小的目的，整流后的直流电压经滤波环节送入高频逆变器，由高频逆变器逆变产生单相高频电源送入谐振电路，经焊接变压器和感应器输出高频能量，完成钢管焊接。
高频逆变器可以有串联谐振型和并联谐振型两种，由于并联谐振型逆变器在高频电源应用中有诸多困难，如需要大功率快恢复整流二极管等，因此使其在大容量高频电源中的应用受到限制。
高频焊机 焊接原理
高频焊机焊接原理
高频焊机是利用高频电流产生的热量来实现金属的熔化和连接的一种焊接设备。
它的焊接原理主要包括以下几个步骤：
1. 高频电源产生高频电流。
高频电源将市电的低频电流提升到几十千赫兹的高频电流，通过变压器和频率变换器等元件将电源输出的电流转换为高频电流。
2. 电流通过电极传导到焊接接头。
焊接接头是焊件的接触面，通常是金属材料。
高频焊机通常采用双电极结构，电流从电源经过导线传导到焊接接头。
3. 高频电流在焊接接头中形成射频电流。
当电流通过焊接接头时，会在接头中产生高频射频电流。
这是因为金属导体在高频电流作用下会出现肌肤效应，电流主要集中在导体表面。
4. 射频电流产生的热量使接头处金属熔化。
射频电流所产生的热量集中在焊接接头处，使接头内的金属迅速升温并熔化。
5. 熔化的金属填充焊接接头间的空隙。
在金属熔化的状态下，焊工可以利用相应的焊接材料填充接头间的空隙，形成均匀而牢固的连接。
6. 冷却焊接处以固化连接。
在焊接完成后，焊接接头冷却，熔化的金属逐渐固化，形成稳定的焊接连接。
有些焊接过程需要额外的冷却水或其他冷却设备来加快冷却速度。
高频焊机通过高频电流产生的热量来焊接金属，它具有焊接速度快、热影响区小、焊接强度高等优点。
在工业生产中广泛应用于各种金属材料的连接和修复。
固态高频设备在高频焊管生产中的应用
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出在 高频 焊 管生产过 程 中， 需进 行 必要 的机 电调整 ， 使其 紧密配合 ， 能使机 组 达到 最佳状 态 ， 才
从 而提 高生 产效 益 ， 同时提 出了调 整措施 。
关键 词 ：固态高频 ；Ｈ Ｗ 焊接 ；挤 压辊 ；焊 管机 组 ；感应 圈 Ｆ 中图分类 号 ：Ｔ ４ ３ 文 献标 志码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１ ０ — ９ ８（０ ０ ０ ０ ４ — ６ Ｇ３ ０ １ ３ ３ ２ １ ） ３— ０ ３ ０
Ｄ Ｃ电源 。高质 量 的 Ｄ Ｃ电源 ， 仅能保 证 高频设 不
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备本身稳定 可靠 地 工作 ， 钢 管 焊缝 的交 流线谐 使 波更 小 ， 焊钢管 焊缝更 趋于一 条直线 ， 所 同时功率 控制稳 定可靠 。图 ３为一 般高频 直流 电源和 固态 高频感 应加 热设 备 直流 电源 的波 形对 比 ， 图中 从
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图 ４ 电子管式高频焊机和 固态高频焊机的输 出波形对 比
２ 固态 高频 与电子 管高频整机效 率对 比
固态高频感应加热设备（ １ ， 图 ）其变压器效率
可 以看 出 ， 固态高 频 感应 加 热设 备 的直 流 电源波
高频焊机工作原理
高频焊机工作原理
高频焊机是一种利用高频电流进行焊接的设备。
其工作原理如下：
1. 高频发生器产生高频电流：高频焊机内部有一个高频发生器，它产生高频电流，通常在10 kHz至400 kHz之间。
这种高频
电流具有较高的频率和较低的电压。
2. 变压器将高频电流升压：高频电流通过一个变压器，将其升压至焊接所需的电压水平。
变压器通常具有多个匝数的线圈，通过改变线圈之间的比例，可以实现电压的升压或降压。
3. 电极导电产生热能：高频电流通过导电材料（通常是电极）流过时，会产生热能。
热能会引起导电材料的热膨胀，从而使其与其他材料形成焊接接头。
4. 焊接接头形成：在高频焊机中，需要将待焊接的材料放置在电极之间，使其与电极接触。
当高频电流通过电极时，电流会产生热能，加热待焊接材料，使其熔化。
一旦熔化，待焊接材料会与电极产生熔池接触，形成焊接接头。
5. 控制焊接参数：高频焊机通常具有控制面板，可以调节焊接参数，如电流大小、焊接时间和压力等。
通过调节这些参数，可以实现对焊接质量的控制。
总结起来，高频焊机利用高频电流加热导电材料，使其熔化并
与其他材料形成焊接接头。
通过调节焊接参数，可以控制焊接质量。
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一、典型拓扑结构及其工作原理
•固态高频焊机采用如图1所示的“交－直－交” 变频拓扑结构。
ν
图1 固态焊机的拓扑结构
1. 整流器：
①三相晶闸管相控整流器（并联谐振型焊机）
α=30°
λ直流侧采用大电感滤波。
λ直流侧对于逆变器而言相当于恒流源。
λ网侧功率因数高低由整流器的触发角（直流电压的高低）决定。
λ直流电压：
图2 三相晶闸管整流器及其输入输出波形（并联型焊机）
②三相晶闸管相控整流器（串联谐振型焊机）
α=30°
λ直流侧采用电感和大电容滤波。
直流侧对于逆变器而言相当于恒压源。
λ
λ网侧功率因数高低由整流器的触发角（直流电压的高低）决定。
λ直流电压：
图3 三相晶闸管整流器及其输入输出波形（串联型焊机）
③三相二极管不控整流器（串联谐振型焊机）
α=0°
λ直流侧采用电感和大电容滤波。
直流侧对于逆变器而言相当于恒压源。
λ
λ网侧功率因数高，基本不随负载大小而变化。
λ直流电压：
图4 三相二极管不控整流器及其输入输出波形（串联型焊机）
2. 谐振逆变器：①串联谐振型逆变器，②并联谐振型逆变器
③串联型和并联型谐振逆变器的对偶性
表2 串联型和并联型谐振逆变器的对比
串联型谐振逆变器并联型谐振逆变器
拓
扑
结
构
对
比1）直流侧采用电感和大电容滤波，直流输出电压恒定。
直流侧对逆变侧相当于恒压源。
1）直流采用大电感滤波（可另加装直流滤波器，使直流电流更加平滑），直流输出电流恒定。
直流侧对逆变侧相当于恒流源。
2）逆变器的负载槽路为串联谐振电路结构。
2）逆变器的负载槽路为并联谐振电路结构。
3）功率开关器件需反并联快恢复二极管，为槽路谐振电流提供续流通路。
3）功率器件需串联同容量快恢复二极管，以承受谐振电路产生的反向电压。
工
作
特
性
对
比4）逆变器的输入为恒定直流电压4）逆变器的输入为恒定直流电流
5）逆变器的输出电压为矩形波，由于串联谐振槽路为低阻抗谐振槽路，逆变器的输出电流为近似正弦波。
5）逆变器的输出电流为矩形波，由于并联谐振槽路为高阻抗谐振槽路，逆变器的输出电压为近似正弦波。
6）逆变器换流器件为了工作在零电压换流（ZVS）模式，以减小开关损耗、防止浪涌电压冲击，逆变器应工作在小感性准谐振状态。
6）逆变器换流器件为了工作在零电流换流（ZCS）模式，以减小开关损耗、防止浪涌电压冲击，逆变器应工作在小容性准谐振状态。
7）开关器件换流时需要死区时间7）开关器件换流时需要重叠时间
优
缺
点
对
比
8）逆变器输出短路故障保护困难、输出开路故障保护容易。
8）逆变器输出短路故障保护容易、输出开路故障保护困难。
9）负载匹配方法较少，匹配方法不够灵活。
9）负载匹配方法较多，匹配方法灵活。
10）逆变器对输出引线杂散电感不敏感，输出引线可适当加长。
10）逆变器对输出引线的杂散电感很敏感，输出引线不宜过长。
11）功率器件不承受反向电压；功率器件承受的峰值电压为直流母线电压。
11）功率器件需承受反向电压；功率器件承受的峰值电压为直流电压的1.57倍。
12）功率调节方式灵活，功率因数高。
12）只能采用直流调功方式，轻载时功率因数低。
④串联型谐振逆变器的零电压换流（ZVS）控制
结论（ZVS）：
1）器件的开通是零电压、零电流，开通损耗为零；
2）器件的关断是零电压、非零电流，器件的关断损耗很小；
3）线路的杂散电感对逆变器的换流影响较小；
4）对MOSET的反并联二极管的反向恢复特性要求低，器件浪涌冲击电压小。
二、功率调节
1. 对于采用三相晶闸管相控整流器的固态焊机，功率调节采用控制整流器的触发角方式，此时直流电压为：
①此时焊机谐振槽路的等效阻抗为：
串联谐振槽路：RD=R 并联谐振槽路：
②焊机的输出功率为：
2. 对于采用二极管不控整流器的固态焊机，功率调节的方法有3种：
①移相调功：通过调节逆变器输出频率来改变槽路的等效阻抗，进而改变逆变器输出电压和电流的角度，实现功率调节。
②脉宽调功：通过调节逆变输出电压的宽度来改变逆变器输出电压的基波有效值来调节功率。
③脉冲密度调功：通过丢脉冲技术来调节逆变器输出电压的有效值，进而调节逆变器输出功率。
三、锁相控制
ν锁相控制的作用：被加热工件在加热过程中，其等效电感和电阻值是实时变化的，即谐振槽路的固有谐振频率在加热过程中是不断变化的。
为使谐振槽路一直能够工作在谐振状态以实现逆变器的最大功率输出、减小逆变器件的开关损耗，谐振逆变器的控制电路须具有自动频率跟踪和锁相功能。
①并联谐振逆变器：采样槽路电压信号作为被锁定的反馈信号。
②串联谐振逆变器：采样槽路电流信号作为被锁定的反馈信号。
ν串联谐振逆变器的定角锁相控制：
控制逆变器的输出电压超前于输出电流一个固定相位角φ，使逆变器稳定工作在小感性准谐振状态，保证逆变器的功率输出和安全运行。
ν锁相原理：槽路电流信号和经过相位补偿后的压控振荡器（VCO）的输出信号进行鉴相，鉴相结果代表了逆变器输出电压和输出电流的相位关系；鉴相器输出和给定参考相位通过比例积分（PI）无静差调节器后，去控制VCO的输出频率；VCO的输出信号经死区和驱动电路后去控制MOSFET的通断，进而实现逆变器频率自动跟踪锁相功能。
“相位补偿”电路用于补偿控制信号在处理、传输过程中的总延时。
ν
四、保护系统设计
表3 串联型固态焊机的保护系统
序号保护项目保护范围及作用
1 水压保护冷却水压力低于设定值，主电路跳闸。
2 水温保护水温在25～50℃范围内，自动喷淋启动。
水温超过设定值上限（约50 ℃），停加热并报警。
3 交流过压保护进线阻容吸收电路和压敏电阻抑制交流操作过电压。
4 交流欠压交流进线电压缺相、三相不平衡、电压低，停加热。
5 直流电压、电流双闭环保护稳定直流电压值，在逆变故障时限制直流电压和电流在限定值以下，防止焊机故障扩大。
6 交流过流保护可控硅短路、直流回路短路、逆变侧短路，停加热。
7 逆变器分桥直流过流保护逆变桥桥臂短路、逆变桥输出短路，停加热。
8 逆变桥分桥交流过流保护匹配变压器短路、谐振槽路故障引起逆变器交流输出电流超过上限，停加热。
9 槽路过压保护槽路谐振电容配置不合理、槽路故障引起槽路电压过高，停加热。
10 超频保护谐振槽路故障（槽路电容短路、感应器短路打火）引起槽路谐振频率高于设定上限，停加热。
11 高/低失锁保护槽路故障、感应器故障引起槽路固有谐振频率异常，停加热。
12 驱动板故障驱动板电源故障、驱动板无脉冲，停加热。
五、人机界面与故障诊断系统
①采用西门子S7-200/300型PLC＋台湾PWS6600 5.7英寸彩色触摸屏构成人机界面
（HMI）系统。
②实现固态高频焊机系统的综合自动控制。
③实现焊机运行参数的人性化设定。
④显示焊机的运行状态和故障显示。
⑤电子说明书功能，为用户的故障诊断和故障维修提供便利。
⑥焊机运行数据实时存储、远程网络监视与控制功能（正在研制）。
六、固态高频焊机的发展方向
①高频化
目前国内固态焊机工作频率最高约800kHz，在有色金属管等特殊焊管方面还无法完全取代电子管设备。
因此，提高固态焊机工作频率、扩大应用领域，并最终取代高耗能、低效率的电子管焊机是固态焊机的发展方向之一。
②大容量化
国内固态焊机目前的制造水平为1200kW，研发更大功率固态焊机需进一步解决焊机的工艺结构、功率器件串/并联技术、逆变桥并联技术、逆变锁相控制等关键技术。
③自动负载匹配
采用控制技术实现自动负载匹配，以适应负载的变化，提高固态电源的利用率和焊接效率。
④配套性与智能化控制
随着焊管生产线智能化程度和对固态焊机高可靠性要求的提高，必须加强固态焊机配套性设施的开发，如焊机水冷系统、负载匹配与感应器制作、密封机箱设计、速度—功率闭环控制系统等。
同时，固态高频焊机正向智能化控制方向发展，具有计算机智能接口、液晶显示屏人机界面、远程控制、故障自动诊断等控制性能的固态焊机正成为下一代发展目标。
⑤高功率因数低谐波
目前广泛使用的晶闸管相控整流器功率因数较低、网侧谐污染波大。
提高固态焊机的网侧功率因数无论对于用户还是对于电网都变得越来越重要。
因此，研究动态无功/谐波补偿装置、大功率高功率因数整流器的要求非常迫切。