Hochfrequenzgalvanisierung von elektrischen Heizrohren

Hochfrequenzgalvanisierung von elektrischen Heizrohren

Theoretische Analysen und praktische Erfahrungen zeigen, dass Volumen und Gewicht von Transformatoren, Induktivitäten und Kondensatoren in elektrischen Produkten umgekehrt proportional zur Quadratwurzel der Stromversorgungsfrequenz sind. Wenn wir also die Frequenz um den Faktor 400 von 50 Hz auf 20 kHz erhöhen, verringern sich Volumen und Gewicht der elektrischen Ausrüstung im Allgemeinen auf 5-10 Prozent der vorgesehenen Netzfrequenz. Auf diesem Prinzip basieren sowohl Inverter-Gleichrichter-Schweißgeräte als auch Schaltgleichrichter, die in Kommunikationsstromquellen eingesetzt werden. In ähnlicher Weise können auch verschiedene Gleichstromquellen, die in der traditionellen „Gleichrichterindustrie“ verwendet werden, wie z. B. Galvanik, Elektrolyse, Bearbeitung, Laden, schwebendes Laden und Leistungsschalten, auf der Grundlage dieses Prinzips zu „Stromquellen mit Schaltumwandlung“ modifiziert werden. Ihre Hauptmaterialien können um 90 Prozent oder mehr eingespart werden, und sie können auch 30 Prozent oder mehr Strom einsparen. Aufgrund der allmählichen Erhöhung der Obergrenze der Arbeitsfrequenz leistungselektronischer Geräte sind viele traditionelle Hochfrequenzgeräte, die ursprünglich elektronische Röhren verwendeten, zu Festkörpergeräten geworden, was erhebliche wirtschaftliche Vorteile in Bezug auf Energieeinsparung, Wassereinsparung und Materialeinsparung mit sich bringt. und den Wert technologischer Inhalte widerspiegeln.

3.2 Modularisierung

Modularisierung hat zwei Bedeutungen: Erstens bezieht sie sich auf die Modularisierung von Leistungsgeräten und zweitens auf die Modularisierung von Leistungseinheiten. Unsere gängigen Gerätemodule, bestehend aus einer Einheit, zwei Einheiten, sechs Einheiten bis zu sieben Einheiten, einschließlich Schaltgeräten und antiparallelen Freilaufdioden, sind im Wesentlichen „Standard“-Leistungsmodule (SPMs). In den letzten Jahren haben einige Unternehmen auch die Antriebs- und Schutzschaltungen von Schaltgeräten in Leistungsmodule integriert und so ein „intelligentes“ Leistungsmodul (IPM) gebildet, das nicht nur die Größe der gesamten Maschine reduziert, sondern auch deren Design und Herstellung erleichtert. Aufgrund des kontinuierlichen Anstiegs der Frequenz werden die Auswirkungen parasitärer Induktivitäten und Kapazitäten auf die Leitungen tatsächlich immer schwerwiegender, was zu einer größeren elektrischen Belastung des Geräts führt (was sich in Überspannungs- und Überstromgraten äußert). Um die Zuverlässigkeit des Systems zu verbessern, haben einige Hersteller „User Specific“ Power Modules (ASPM) entwickelt, die nahezu die gesamte Hardware einer kompletten Maschine in Form von Chips in einem Modul verbauen und so die herkömmlichen Leitungsverbindungen zwischen Komponenten überflüssig machen . Solche Module durchlaufen ein strenges und sinnvolles thermisches, elektrisches und mechanisches Design, um eine perfekte Optimierung zu erreichen. Es ähnelt benutzerspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASICs) in der Mikroelektronik. Solange die Steuersoftware in den Mikroprozessorchip im Modul geschrieben ist und das gesamte Modul auf dem entsprechenden Kühlkörper befestigt ist, entsteht ein neuartiger Schaltnetzteil. Daraus ist ersichtlich, dass der Zweck der Modularisierung nicht nur darin besteht, die Verwendung zu erleichtern und die Gesamtgröße der Maschine zu verringern, sondern, was noch wichtiger ist, darin besteht, herkömmliche Verkabelungen zu eliminieren und parasitäre Parameter zu minimieren, wodurch die elektrische Belastung des Geräts minimiert wird Verbesserung der Zuverlässigkeit des Systems. Darüber hinaus verwenden Hochleistungs-Schaltnetzteile aufgrund der begrenzten Gerätekapazität und der Berücksichtigung zunehmender Redundanz zur Verbesserung der Zuverlässigkeit im Allgemeinen mehrere unabhängige Moduleinheiten, um parallel zu arbeiten, und nutzen dabei die Stromteilungstechnologie. Alle Module teilen sich den Laststrom gemeinsam. Sobald ein Modul ausfällt, teilen sich die anderen Module den Laststrom zu gleichen Teilen. Dies verbessert nicht nur die Leistungskapazität und erfüllt die Anforderungen einer hohen Stromabgabe bei begrenzter Gerätekapazität, sondern verbessert auch die Systemzuverlässigkeit erheblich, indem redundante Leistungsmodule mit relativ geringer Leistung im Vergleich zum Gesamtsystem hinzugefügt werden. Selbst der Ausfall eines einzelnen Moduls beeinträchtigt den normalen Betrieb des Systems nicht und bietet ausreichend Zeit für die Reparatur.

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