[发明专利]一种用于固态高频焊机的自动负载匹配系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于固态高频焊机的自动负载匹配系统。

背景技术

焊接是一种十分重要的加工工艺，其方法和种类繁多，而且新技术也在不断地涌出。目前适宜于焊管生产的焊接方法主要有高频焊、埋弧焊等方法。其中高频焊接的方法的飞速发展，得益于高频焊管技术独有的特性和其突出的优点。主要表现在焊管的高质量和极大地节约焊管的加热能源。固态高频焊机是专为各类管材焊接进行专业设计的，其可焊接的材料非常广泛，有碳钢管、铝、铜、不锈钢管，能满足各行业对高频焊接的不同需求。然而，目前的固态高频焊机最高功率达到1800KW时，频率无法达到150KHz，且采用的负载匹配基本是电子式，无法真正达到负载的匹配，仅仅只能使负载变化时设备自身的谐振频率与之适应，而无法达到将频率调整到合适点，将影响焊接质量；现有的负载匹配系统最高功率达到1200KW时，频率只能达到150KHz；现有的负载匹配采用单回路设计，无法满足高功率高频率要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于固态高频焊机的自动负载匹配系统，它能减小设备体积，并能减少高频大功率传输损耗，从而满足高质量的焊接要求。

实现上述目的的技术方案是：一种用于固态高频焊机的自动负载匹配系统，包括两组上下层设置的且结构相同的负载匹配单元。每组负载匹配单元分别由单独的串联可调电感和单独的并联可调电感组成，每组负载匹配单元的串联可调电感和并联可调电感以并排设置；所述两组负载匹配单元分别与输出线圈串联，当负载变化引起输出线圈的电流和频率变化时，通过调整两组负载匹配单元中的串联电感来调整输出线圈的电流，通过调整两组负载匹配单元中的并联电感来调整频率，从而达到输出线圈的电压电流与负载匹配以及频率的稳定。

上述的用于固态高频焊机的自动负载匹配系统，其中，

所述每组负载匹配单元中的串联可调电感包括串联侧正、负极铜排、一对前、后副翼板、一前、后侧翼板、上、下水冷块及前、后可导元件，

所述上、下水冷块上下平行并间隔地设置；

所述串联侧正极铜排与所述一对后副翼板的一端及所述上水冷块的一端连接，所述上水冷块的另一端分别与所述一对后副翼板的另一端及所述后侧翼板连接；

所述串联侧负极铜排与所述一对前副翼板的一端及所述下水冷块的一端连接，所述下水冷块的另一端分别与所述一对前副翼板的另一端及所述前侧翼板连接；

所述前、后可导元件的结构相同并分别并均由一块铜板弯折成U形，所述前可导元件嵌置在由所述一对前副翼板及所述下水冷块构成的U形空间内，所述后可导元件嵌置在由所述一对后副翼板及所述上水冷块构成的U形空间内，所述前、后可导元件可相背或相对地可移动并且在所述前可导元件移动过程中其一对侧板始终与所述一对前副翼板平行，在所述后可导元件移动过程中其一对侧板始终与所述一对后副翼板平行；

所述每组负载匹配单元中的并联可调电感包括并联侧正、负极铜排、两个电感线圈及两个磁芯，

所述并联侧正、负极铜排分别与所述串联侧正、负极铜排连接；

所述两个电感线圈分别通过支架安装在并联侧正极铜排的表面上和所述并联侧负极铜排的表面上，并且该两个电感线圈的两端分别连接在所述并联侧正极铜排的表面上部和所述并联侧负极铜排的表面下部；

所述两个磁芯各自可上下移动地插装在所述两个电感线圈的内腔。

上述的用于固态高频焊机的自动负载匹配系统，其中，所述上、下水冷块分别是由若干进水管和出水管平行连接而成，横截面呈矩形；这些进水管和出水管与外部的水冷支路构成冷却回路，每组回路都设有单独的温度控制系统。

上述的用于固态高频焊机的自动负载匹配系统，其中，所述前、后可导元件的中间板的上端分别连接串联侧驱动装置；所述两个磁芯上分别通过一传动装置连接并联侧驱动装置。

本发明的用于固态高频焊机的自动负载匹配系统的技术方案，采用双回路结构并与负载形成了串联结构，因此具有以下优点：

1)可以提高整个系统的工作电压，从而降低了匹配系统上的电流，降低了系统自身的损耗，提高了设备效率；

2)使可变电感量可以倍增，从而具有更大的匹配范围；

3)降低了负载上的电流，从而可以减小匹配系统的截面积，达到输出高频率的要求；

4)精确合理的铁氧体可变电感设计，保证了设备在负载变化时频率达到匹配的要求；

5)巧妙的串联可调电感的设计，能最大幅度满足电流变化的匹配要求；

6)无接触式的负载匹配系统，可以在任何输出情况下，在线连续进行调整。