Soldadora de estado sólido por inducción H.F. para líneas de laminación ERW

La soldadora por inducción de alta frecuencia de estado sólido adopta una topología madura de conversión de frecuencia CA-CC-CA. La unidad rectificadora está configurada con un circuito rectificador trifásico de tiristores de puente completo controlado por fase, y se ha instalado un filtro LC compuesto por inductores y condensadores en el bus de CC para cumplir los requisitos operativos del inversor de fuente de tensión.

El inversor de fuente de tensión está construido con una estructura modular en paralelo para permitir una potencia de salida ampliable. Cada módulo inversor consta de un circuito de puente completo monofásico con MOSFET conectado a un circuito resonante en serie a través de un transformador de adaptación de alta frecuencia. El transformador de adaptación cumple dos funciones principales: combinar la potencia de salida y optimizar la adaptación de impedancia, así como proporcionar aislamiento galvánico entre la fuente de alimentación y la carga de soldadura. Se ha integrado un circuito de protección contra sobrecorriente de alta estabilidad específico para responder rápidamente a fallos de sobrecorriente, lo que garantiza un funcionamiento estable y seguro del inversor.

Los dispositivos de potencia de carburo de silicio (SiC) tienen una temperatura máxima de funcionamiento teórica superior a los 600 °C, aproximadamente cuatro veces mayor que la de los dispositivos equivalentes de silicio (Si), y una capacidad de tensión de bloqueo diez veces superior. Estas características excepcionales permiten un funcionamiento estable en entornos operativos extremadamente adversos.

Gracias a su excelente conductividad térmica y a su elevada densidad de potencia, los componentes de SiC simplifican el diseño de los sistemas de disipación de calor. Esto permite diseñar equipos compactos y ligeros, y reduce de forma efectiva el espacio que ocupa la máquina en su conjunto.

Los dispositivos de SiC pueden funcionar a frecuencias diez veces superiores a las de los dispositivos tradicionales basados en silicio sin que se reduzca la eficiencia de conversión, lo que reduce las pérdidas de potencia en casi un 50%. Además, una mayor frecuencia de funcionamiento reduce las dimensiones físicas de los componentes pasivos periféricos, como los inductores y los transformadores, lo que disminuye el volumen total del sistema y los gastos de adquisición de componentes.