NO323977B1 - Impedanstilpasningsanordning for a koble hoyfrekvens, halvleder, elektrisk effektgenerator til en last - Google Patents

Description

Denne oppfinnelsen vedrører oppvarmingen av partier av metalldeler som blir fremført mens de blir oppvarmet ved bruk av høyfrekvensstrøm, dvs. 3 KHz eller høyere for ut-herding av tidligere sveiset parti, og 100 KHz eller høyere for smisveisning hvor partier av metalldeler som skal sveises sammen blir oppvarmet til smisveisningstemperatur og hvor høyfrekvensstrømmen blir matet fra en likestrøms- til vekselstrømsvekselretter som anvender halvlederkomponenter for å tilveiebringe høyfrekvensstrømmene.

Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen et høyfrekvens, elektrisk oppvarmingssystem for oppvarming av et parti eller partier av en metalldel eller -deler til en temperatur på i det minste 133°F, men under smeltetemperaturen til metallet, mens partiene eller delene blir fremført, som angitt i ingressen av vedlagte krav 1, og et høyfrekvens smisveisningssystem for oppvarmingen av et par av inntil hverandre liggende partier av en metalldel eller deler til en smisveisningstemperatur mens partiene blir fremført, til et sveisepunkt og blir presset sammen ved nevnte sveisepunkt som angitt i ingressen av vedlagte krav 24.

Smisveisning ved sammenføyning av metalldeler, slik som plater, finner eller ribber til rør etc, eller kantpartier av den samme delen foldet slik at kantpartiené møtes i et sveisepunkt når delen blir fremført i den langsgående retningen, f.eks. når et metallblikk eller strimmel blir foldet til et rør og strimmelen blir fremført i akseretningen til røret, under bruk av høyfrekvens, elektriske strømmer for å oppvarme partiene som skal sveises sammen, er velkjent på området. Se f.eks. US-patentene nr. 2.774.875, 3.037.105 og 4.197.441.

Generelt blir metalldelene, eller partier av en metalldel, som skal sammensveises oppvarmet i partiene som skal sammenføyes at den høyfrekvente elektriske strømmen til smisveisningstemperaturen, som normalt er i det minste 1300°F og kan være 2500°F - 2700°F for stål, men som ligger lavere enn smeltetemperaturen til metallet og når partiene som skal sammenføyes når smisveisningstemperaturen, blir de presset sammen for å frembringe en sveis mellom disse partiene.

Oppvarmingsstrømmen blir brakt til å strømme i motsatte retninger på de motstående overflatene til metallpartiene som skal sammenføyes eller sveises sammen for å ta fordel av "nærhetseffekten" som bringer de motsatt flytende strømmene til å økes på overflatene sammenlignet med strømmer som flyter mer fjernt fra overflatene. Høyfrekvens-strømmer blir brukt for å trekke fordel av den velkjente "skinneffekten".

Ved smisveisning blir oppvarmingsstrømmen brakt til å flyte i partiene som skal oppvarmes til sveisetemperatur enten ved hjelp av kontakter i inngrep med delene eller ved hjelp av en induksjonsspole som induserer strømmen i delene. Ved gløding blir oppvar-mingsstrømmen vanligvis indusert i delene ved hjelp av en induksjonsspole og tempera-turen for glødingen er normalt i det minste 1300T og kan være i området fra 1400°F - 1500T for stål, men den er lavere enn smeltetemperaturen og smisveisningstemperatur for metallet. I den senere tid har høyfrekvensstrømkildene som anvendes innbefattet va-kuumrøroscillatorer. På grunn av størrelsen til oppvarmingsstrømmene som er involvert, dvs. tusener av ampere, er vakuumrørene store og kostbare.

Relativt høyeffekt, halvleder, elektroniske anordninger har blitt utviklet relativt nylig, hvilke anordninger kan anvendes i høyfrekvens, elektriske effektkilder for å generere de nødvendige oppvarmingsstrømmene uten anvendelsen av vakuumrør. Slike halvleder-høyfrekvensgeneratorer har visse fordeler sammenlignet med vakuumrøroscillatorene, slik som størrelse, lavere driftsspenning og bedre teoretisk elektrisk effekt. F.eks. er halvlederanordningene mindre enn de nødvendige vakuumrørene, slik at totalstørrelsen til huset eller kapslingen til kilden kan være mindre. For å produsere de store strømmene som er nødvendige, må vakuumrørene mates med høyspent effekt, f.eks. tusener av volt, mens halvlederanordningene har behov for elektrisk effekt ved bare spenninger i størrel-sesorden hundrer av volt.

I tillegg er den teoretiske maksimale elektriske effekten, dvs. forholdet mellom den høy-frekvente effekten ut og lavfrekvens eller likestrømseffekten som er nødvendig for å produsere høyfrekvenseffekten, omtrent 65% for en vakuumrøroscillator og omtrent 80% for en halvleder høyfrekvenseffektgenerator. Elektrisk effektivitet eller virknings-grad er viktig i mange tilfeller, f.eks. når den elektriske effekten som mates til en fabrikk fra en leverandør er kostbar eller når det er ønskelig, av forskjellige grunner, å øke stør-relsen på sveisestrømmen som anvendes i et eksisterende sveiseapparat, men hvor dette krever at overføringsledningene, transformatorer etc. må modifiseres eller erstattes for å forsyne den nødvendige tilleggsstrømmen. Ved å erstatte en vakuumrøroscillator, som er den eneste delen av sveiseapparatinvesteringen, med en halvleder høyfrekvensgenera-tor, er det følgelig mulig ikke bare å forbedre den elektriske virkningsgraden og således kostnaden til sveisingen, men også å øke sveisestrømmene uten å øke behovet for strøm-leverandørutstyr.

Følgelig er det åpenbart at dersom en halvleder, høyfrekvensgenerator kan anvendes i stedet for en høyfrekvensgenerator som bruker vakuumrør, vil dette resultere i flere fordeler.

En type halvleder høyfrekvensgenerator er en likestrøms- til vekselstrømsvekselretter. Se f.eks. artikkelen med tittelen "A Comparison of Load Commutated Vekselretter System for Induction Heating and Melting Applications", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 6, nr. 3, juli 1991, som beskriver en strømkilde, parallellavstemt vekselretter og en spenningskilde, serieavstemt vekselrettersystem, som begge bruker tyris-torer, i en induksjonssmelteovn for smeltingen av metaller. Som alle generatorer, oppnåes den maksimale overføringen av effekt fra generatoren til en last som er impedansen til lasten er tilpasset impedansen til generatoren.

I tillegg, siden lasten kommuterer vekselretteren, eller bringer vekselretteren til å svitjse, må lasten være en resonanskrets som er avstemt til frekvensen til den utgående veksel-strømmen. En halvleder, høyfrekvensgenerator har en lav impedans sammenlignet med impedansen til en generator som bruker vakuumrør. På grunn av lasten og vakuumrørge-neratorimpedansene og spenningene som er involvert, er det vanligvis nødvendig med en spesiell nedtrinnstransformator med vakuumrørgeneratorer for å koble generatoren til lasten. Se f.eks. patent nr. 2.825.033. En generator-"last" er selvfølgelig alt det elektriske utstyret som er koblet til utgangsterminalene til generatoren. I sveise- og glødean-ordninger av den beskrevne typen blir lastimpedansen påvirket av mange faktorer innbefattende naturen eller typen, størrelse og form på delene som skal sveises eller utherdes, hvorvidt det anvendes en induksjonsspole eller kontakter, lengder på tilkoblingslednin-ger og impedans, bevegelse av delene etc. Som et resultat er det vanskelig, om ikke umulig, å beregne lastimpedansen, og historisk sett, når generatoren anvender vakuum-rør, er det blitt brukt variabel gjensidig induktans, høyfrekvenstransforrnatorer eller høy-frekvenstransformatorer med multiple primærtilkoblinger mellom lasten og oscillatoren for å skalere lastimpedansen til den riktige verdien. Andre fremgangsmåter som er blitt brukt har vært tilføyelsen eller fjerningen av tankkondensatorer eller bruken av avgrenede induktorer med manuelt justerbare kortslutningsskinner. Alle fremgangsmåter, unn-tatt transformatorer med variabel gjensidig induktans, lider av det faktum at lasttilpas-ningen bare kan justeres ved lav eller ingen effekt ut, slik at et "on-line" eller kontinuerlig optimaliserings lasttilpasningssystem ikke er mulig med disse fremgangsmåtene.

En halvleder, høyfrekvensgenerator av likestrøms til vekselstrømstypen er relativt føl-som i frekvens generert med lastimpedansendringer sammenlignet med frekvensfølsom-heten til de kjente vakuumrør, høyfrekvensgeneratorene. I nevnte artikkel er høyfrek-venskomponentene som produserer energi isolert fra lasten ved hjelp av en fastforhold-nedtrinnstransformator og metallet som skal oppvarmes er i hovedsaken stasjonært. Med en halvleder, høyfrekvensgenerator vil, dersom lastens resonansfrekvens varierer, frekvensen til generatorens utgangseffekt variere. Lastimpedansen, som er avhengig av frekvensen, varierer også og kan endre forholdet mellom lastimpedansen og generatorimpe-dansen. Således kan endring i lastimpedansen forårsake feiltilpasninger i frekvens og impedans, som begge er uønsket. Mens den samme type avgrenede eller variabel gjensidig induktanstransformatorer anvendes i vakuumrørsveiseapparater kan anvendes med noen, for det meste spenningsmatede, vekselrettere, vil andre vekselrettertyper, for det meste strømmatede vekselrettere, ikke fungere godt når de er tilkoblet en transformator. Avgrenede transformatorer lider av at de ikke er i stand til å justere lastimpedansen ved betydelige effektnivåer, mens generatoren er i drift.

Mens nevnte artikkel beskriver noen av problemene i tilknytning til en smelteovn, tar den ikke opp problemene ved oppvarmingen av en del eller deler som beveger som ved smisveisnings- eller glødingsanordninger som er tilkoblet en vekselretter og har en driftsfrekvens på 3 Khz og høyere, hvilket er nødvendig for gløding og for smisveisning. Artikkelen foreslår bruken av en fast forhold tilpasningstransformator som er utilfreds-stillende for smisveisning og utherdingsanordninger hvor delene beveger seg, og den beskriver ikke noen anordning for automatisk å kompensere for lastvariasjoner under den kontinuerlige oppvarmingen av delene som forflytter seg.

Det er derfor ikke bare det forhold å sette inn en halvleder, høyfrekvensgenerator i stedet for en vakuumrørhøyfrekvensgenerator. I stedet må det treffes spesielle foranstalt-ninger for styringen av lastimpedansen og frekvens.

US-patentene nr. 2.856.499 og 3.145.285 beskriver variable reaktorer for å variere strømmen i en sveiselast. På tidspunktet for søknadene for patentene (28. februar 1957 og 19. juni 1963) var høyfrekvensgeneratorer med et tilstrekkelig effektutbytte for smi-sveisningsformål og som brukte halvleder anordninger ikke tilgjengelige, men det var vakuumrør høyfrekvensgeneratorer, og oppfinnerne refererte til på denne tiden til andre generatorer enn halvleder, høyfrekvensgeneratorer som høyfrekvenskilden. Slike andre generatorer blir ikke påvirket av lastimpedansendringer på samme måten som halvleder høyfrekvensgeneratorer, og de variable reaktorene ble brukt bare til å tilveiebringe opp-varmingsstrømendringer og ikke å besørge impedanstilpasning og å overkomme frek-vensforskyvningsproblemet tilknyttet halvleder, høyfrekvensgeneratorer.

Som påpekt ovenfor, er oppvarmingsstrømmene av stor størrelse, dvs. tusener av ampere, og en seriereaktor må være i stand til å lede slike strømmer uten overoppvarming. Av disse grunnene er det nødvendig at seriereaktoren har unike egenskaper når oppvar-mingsstrømmene er store.

Den foreliggende oppfinnelse tilsikter å løse de problemer som knytter seg til den kjente teknikk, og det innledningsvis nevnte høyfrekvens elektriske oppvarmingssystem og nevnte høyfrekvens-smisveisningssystem kjennetegnes, ifølge oppfinnelsen ved at systemet omfatter

en halvleder elektrisk vekselretter som har en utgang for å tilveiebringe høyfrekvens elektrisk effekt, hvis størrelse og frekvens er avhengig av impedansen til en last som er koblet til utgangen, hvor nevnte last omfatter innretning for å bevirke elektrisk oppvarmingsstrøm til å flyte i nevnte parti eller partier samtidig under fremføring av deler; og

lasttilpasnings- og frekvensstyreinnretning koblet til nevnte utgang av nevnte vekselretter og til nevnte innretning for å bevirke at nevnte oppvarmingsstrøm flyter i nevnte parti eller partier, hvor nevnte lasttilpasnings- og frekvensstyreinnretning omfatter: en første reaktor som er elektrisk seriekoblet mellom nevnte utgang og nevnte last og en andre reaktor som er elektrisk parallellkoblet med nevnte utgang, hvor hver av nevnte første reaktor og nevnte andre reaktor frembringer energifelter når de blir elektrisk energisert, og der nevnte felt kan varieres i reaktans ved hjelp av energifeltvarierende innretninger som ligger inntil dette og som er bevegbare i

forhold til dette; og

en kondensator som har en elektrisk forbindelse til nevnte utgang som er den samme som én av nevnte første reaktor og nevnte andre reaktor.

Ved å anvende en variabel reaktor i serie mellom halvleder høyfrekvensgeneratorens utgang og lasten og en variabel reaktor parallelt med generatorutgangen, og der ingen reaktor har kontakter for justering av reaktansen, oppnås kontinuerlig justering av impe-danstilpasningen mellom lasten og generatoren og oppvarmingsstrømfrekvensen på et hvilket som helst effektnivå, og derved elimineres behovet for en justerbar høyfrekvens-transformator.

Reaktorene danner del av et resonansavstemt nettverk innbefattende faste kondensatorer innlemmet i ledningene til lasten, dvs. kontaktene eller induksjonsspolen og delene som blir oppvarmet, for lasttilpasning og frekvensstyring.

Oppfinnelsen vil forståes bedre med henvisning til den følgende beskrivelsen av fore-trukne utførelser som må sees sammen med de medfølgende tegningene, hvor: fig. 1 viser skjematisk et diagram over en første utførelse av oppfinnelsen, hvori halvleder generatoren er et strømkildevekselrettersystem;

fig. 2 viser skjematisk et diagram over en utførelse av oppfinnelsen, hvor halvledergene-ratoren er et spenningskilde-seriavstemt vekselrettersystem;

fig. 3 er et kombinert blokk- og skjematisk diagram av et apparat for automatisk styring av lasttilpasningsapparatet som anvendes i oppfinnelsen;

fig. 4 og 5 er skjematiske perspektivriss som illustrerer, henholdsvis en smisveisnings-last som anvender kontakter for å mate og bruke en induksjonsspole til å indusere opp-varmingsstrømmen i kantpartier av en metallstrimmel som blir foldet for å danne et rør;

fig. 6 er et skjematisk perspektivriss som justerer en glødeapparatlast for gløding av metallet i sømmen av et sveiset rør ved bruk av en induksjonsspole;

fig. 7 og 8 er skjematiske plan og sideriss som illustrerer bruken av en variabel reaktor, variabel ved hjelp av et ledende element og et magnetisk element, i serie mellom en vekselretterutgang og lasten, hvor det ledende elementet er utelatt på fig. 7 for å lette il-lustreringen, og ledningene er utelatt på fig. 8;

fig. 9 og 10 er skjematiske plan- og sideriss av en alternativ utførelse av reaktoren vist på fig. 7 og 8;

fig. 11 er et skjematisk planriss av en modifikasjon av apparatet vist på fig. 9 og 10;

fig. 12 er en perspektivtegning av en alternativ form for en variabel reaktor hvori et ledende element ligger inntil og er bevegbart med hensyn på en høyreaktans ledning som forbinder reaktoren med vekselretteren og med lasten;

fig. 13 er et perspektivriss av en alternativ utførelse av en variabel reaktor hvori et ledende element er isolert fra en høyreaktans ledning eller ledninger;

fig. 14 er et skjematisk endeoppriss som illustrerer et apparat for å forflytte den ledende reaktorreaktansen ved å variere elementene vist på fig. 13;

fig. 15 er et skjematisk perspektivriss av et par ledende spoler som er koblet i parallell med vekselretteren og har variabel reaktans ved hjelp av kjerner som er laget av et magnetisk materiale;

fig. 16 er et skjematisk sideriss av reaktorer i serie og i parallell med vekselretterutgangen og som er variabel i reaktans ved hjelp av kjerner av magnetisk materiale; og

fig. 17 og 18 er plan og perspektivriss av en reaktor som omfatter ledninger som kan ha en variabel avstand for å variere dens reaktans.

Oppfinnelsen skal bli beskrevet i tilknytning til de elektriske vekselretterne av typen beskrevet i nevnte artikkel i nevnte IEEE Transactions of Power Electronics, med unntak av at tyristorene som er beskrevet i denne, er erstattet av metalloksidhalvleder felteffekt-transistorer (MOSFET) for å unngå startproblemer beskrevet i nevnte artikkel og i forbindelse med oppvarmingen av et parti eller partier av metalldeler sorri forflyttes ved en strømfrekvens på i det minste 3 KHz. Enhver halvleder elektrisk vekselretter kan imidlertid anvendes i oppfinnelsen.

Fig. 1 er et skjema over strømkildevekselretteren vist på fig. 2 i nevnte artikkel modifisert ved at tyristorene er erstattet med MOSFET og ved at den innbefatter lasttilpasningsapparatet i henhold til oppfinnelsen. På fig. 1 er en konvensjonell likeretter 1 som omformer tre-fase vekselstrøm til likestrøm tilkoblet vekselretterkretsene som omfatter MOSFET 2,3,4 og 5 ved hjelp av ledninger 6 og 7 og en fast induktor 8. En konvensjonell strømsensor 9 som tilveiebringer et utgangssignal som er proporsjonalt med strøm-men som mates til vekselretteren, og således til lasten 10 eller oppvarmingsstrømmate-apparatet, slik som kontakter som griper inn med del eller delene som beveger seg eller en induksjonsspole som induserer oppvarmingsstrømmer i slike deler, er tilordnet med ledningen 6.

Virkemåten til vekselretteren er konvensjonell og kjent for fagkyndige på området. Den har utgangsledninger 11 og 12 som er tilkoblet lasten 10 via lasttilpasningsapparatet 13 som omfatter en første variabel reaktor 14 som er elektrisk i serie mellom vekselretterutgangen og lasten 10, en andre variabel reaktor 15 som er elektrisk parallellkoblet med vekselretterutgangen, en første høyfrekvens, lavtaps kondensator 16 som er elektrisk koblet i serie mellom vekselretterutgangen og lasten 10 og en andre høyfrekvens, lav-tapskondensator 17 som elektrisk er koblet parallelt med vekselretterutgangen. Etter valg kan kondensatoren 16 unngås, men det foretrekkes å ha den.

Ved de involverte frekvenser innbefatter lasten ledninger og en induksjonsspole eller

kontakter som er i kontakt med et rør som har en induktans og resistans og lasten har en signifikant induktans og resistans. Ved slik last danner reaktorene 14 og 15 og konden-satorene 16 og 17 en tankkrets som er koblet til vekselretterutgangen. Som kjent, er impedansen til en tankkrets ved resonans lik resistansen til tankkretsen. Valg av verdiene eller størrelsene på kondensatoren 16 og 17 og områdene for de to variable reaktorene 14 og 15 finner sted på bakgrunn av bestemmelsen av den nominelle lastinduktansver-dien, som er summen av den nominelle lastinduktansen med et rør som blir oppvarmet og, dersom det brukes, en magnetisk kjerne inne i røret og den tilhørende arbeidsskinne-induktansen, området for lastresistanser som skal tilpasses til sveiseapparatet, og sveisefrekvensen. For å fullføre utformingen, er det også nødvendig å kjenne til størrelsen på den resistive impedansen hvori vekselretteren kan levere sin fulle effekt. Med denne

kunnskapen blir verdien Cp til kondensatoren 17 betegnet til å være den verdi eller stør-relse som er nødvendig for å håndtere den høyeste sirkulerende strømmen som produse-res av tankkretsen ved full effekt ut. Dette kan bli vist til å være:

hvor

pi er 3,1415926,

f er den ønskede sveisefrekvensen,

Ro er den resistive impedansen som er nødvendig for vekselretteren for å levere sin fulle effekt ut,

og

Rmin er den minimale resistive impedansen som forventes på arbeidsspoletermi-nalen.

Ved å kjenne Cp, kan størrelsen Cs til kondensatoren 16 for å bringe tankkretsen til resonans ved sveisefrekvensen beregnes:

hvor

Lnom er den nominelle lastinduktansen.

Med verdiene eller størrelsene valgt ovenfor, vil kretsen vist på fig. 1 gi den riktige resistive impedansen til vekselretteren slik at den kan levere full utgangseffekt når arbeidsspolen innehar sin nominelle induktans og minimums resistans, og når induktansen til de to variable reaktorene 14 og 15 kan neglisjeres, dvs. at Lp til reaktoren 15 i hovedsak er lik uendelig og Ls til reaktoren 14 har nærmest null induktans.

For å tilpasse høyere verdier av arbeidsspoleresistans, må den variable reaktoren 14 justeres til å motta strømmen som er nødvendig for å oppta den samme effekten som ble oppnådd i tilfellet med minimum lastresistans. Dette kan utføres ved å øke reaktansver-dien til reaktoren 14, idet det forståes at spenningen over reaktoren 15 er konstant ved full effekt ut dersom lasten er tilpasset. Siden lastreaktansen er mye høyere enn resistansen (høy Q last), er det en god tilnærming at:

hvor:

Lmaks. er den nødvendige maksimale konstruksjonsverdien til den variable reaktoren 14, og

Rmaks. er den maksimale lastresistansen som forventes på terminalene til lastmate-strømanordningen.

Dersom Ls blir økt for å tilpasses større lastresistanser, vil imidlertid induktansen til tankkretsen øke, dens resonansfrekvens falle, og således blir sveisefrekvensen redusert. For å opprettholde sveisefrekvensen på dens ønskede verdi, blir reaktansen Lp til den variable reaktoren 15 redusert slik at den effektive induktansen til kretsen alltid er lik Lnom:

Det er således behov for to variable reaktorer, en som er justerbar i reaktans fra Lp min. til en stor verdi, og en som er justerbar fra en liten induktansverdi til Ls maks. Disse reaktorene er utformet på en måte slik at verdiene til deres reaktans kan justeres når vekselretteren leverer full effekt.

Anta som et eksempel at reaktorene 14 og 15 er av typen vist i US-patent nr. 2.856.499 som er justerbare i reaktans ved hjelp av den viste kjernen, som er delvis magnetisk og delvis ledende og ikke-magnetisk.

Reaktoren 15 er utformet slik at den uten kjerne har en induktans som er lik den nød-vendige minimumsverdien, Lp min. Kjernen til reaktorspolen 15 inneholder tilstrekkelig magnetisk materiale, f.eks. ferritt til å gjøre spoleinduktansen i det minste 5 ganger Lnom når kjernen er ført fullstendig inn i spolen. Den ledende delen til kjernen kan unngås. Kjernen til reaktoren 14 inneholder ferritt ved en ende og kopper i den andre enden. Når kopperpartiet av kjernen er innført i spolen, vil den ha sin miriimale reaktansverdi bestemt av klaringen mellom kopperkjernen og innsiden av spolen. Det er mulig å ut-forme denne klaringen slik at det oppnåes en minimumsverdi på reaktansen til reaktoren 14 som er mindre enn 10% av Lnom. Anordning av kjernen i dens andre ekstreme utfor-ming har ferritten inne i spolen. Spolen er utformet til å ha en induktans på Ls maks. under denne tilstanden. Reaktorene er fysisk integrert med ledningssettet som forbinder

vekselretteren med arbeidsspolen som beskrevet i det etterfølgende.

Det er enkelt å justere posisjonene til kjernene i reaktorene for å tilpasse lastresistansen til vekselretteren ved den tiltenkte sveisefrekvensen. Dette kan gjøres ved manuelt å po-sisjonere kjernene, eller de kan være motordrevet og justeres enten manuelt eller automatisk. Når vekselretteren første gang startes med en ny spole og/eller last, blir kjernene til å begynne med posisjonert slik at begge induktorene innehar deres maksimalverdi (kjernen til reaktoren 15 er fullstendig inne og kjernen til reaktoren 14 full på ferrittsi-den). Dette gir den høyeste Q-lasten til vekselretteren og avstemmer den til den laveste frekvensen som kan oppnåes av lasttilpasningsnettverket. De relative verdiene til vek-selretterspenning og strøm observeres og kjernen i reaktor 14 blir sakte reposisjonert slik at vekselretteren mater den samme delen av sin maksimalverdi av spenning og strøm som det ønskede driftseffektnivå. Kjernen blir trukket ut fra reaktoren 15 for å oppnå den ønskede driftsfrekvensen. Dette kan gjøres samtidig med justeringen av kjernen til reaktoren 14 eller etter dette. Dersom kjernene blir justert sekvensielt, kan det være nødvendig å gjenjustere kjernen til reaktoren 14 etter justering av kjernen til reaktoren 15 og så gjenjustere kjernen til reaktoren 15 etter justering av kjernen til reaktoren 14. Vanligvis er det tilstrekkelig med en gjentagelse for å oppnå en akseptabel lastresi-stanstilpasning ved den ønskede sveisefrekvensen.

Fig. 2 illustrerer skjematisk en spenningskilde serieavstemt vekselretter tilkoblet en last ved hjelp av lasttilpasningsapparatet eller anordningen 15. Korresponderende elementer på fig. 2 er angitt med henvisningstallene brukt på fig. 1. En filtreringskondensator 18 er tilføyd og posisjonen til kondensatoren 16 i forhold til de andre elementene er blitt end-ret. Etter valg kan kondensatoren 17 unngås.

Valget av verdier eller størrelser på komponentene 14-17 blir utført hovedsakelig som beskrevet i forbindelse med fig. 1 og vil være umiddelbart åpenbare for fagkyndige på området. Reaktorene 14 og 15 blir også justert som beskrevet i tilknytning til fig. 1, og formålet er å bringe lasttilpasningsapparatet eller anordningen 13 som er tilkoblet lasten 10 i resonans ved den ønskede driftsfrekvensen.

Fig. 4 illustrerer skjematisk og i perspektiv en kjent type last 10 i form av et metallrør

19 tilformet ved å holde en metallplate eller metallblikk som det blir fremført i retningen til pilen til et smisveisepunkt 21, og hvor den høyfrekvente strømmen blir matet til kantpartiene 22 og 23 av kontakter 24 og 25 som griper inn med kantpartiene 22 og 23 fremfor sveisepunktet. Fig. 5 illustrerer skjematisk og i perspektiv en last 10a hvori strømmer blir indusert i kantpartiene 22 og 23 av et metallrør 11, mens det blir fremført i retningen til pilen 26, av en induksjonsspole 27 som er adskilt fra røret 11. Andre typer induksjonsspoler, slik som en spole som omgir røret 11, og i begge lastene 10 og 10a, kan et magnetisk element kjent som en "hemmer" være anordnet i røret 11 fremfor sveisepunktet 21. Fig. 6 illustrerer skjematisk og i perspektiv en last 10b hvor et tidligere sveiset rør 12 har en sveiset søm 28, slik som et rør tilformet med apparatet på fig. 4 eller fig. 5, blir oppvarmet i sømmen 28 ved hjelp av høyfrekvensstrøm indusert i sømmen 28 av en induksjonsspole 29 som er adskilt fra røret 12, mens røret 12 blir fremført i retningen til pilen 30, for glødingsformål.

Som angitt i det forutgående, har ledningene som forbinder laststtømmateinnretningen, slik som kontaktene 24 og 25 eller induksjonsspolene 27 eller 29, induktiv reaktans og resistans, kontaktene 24 og 25 har resistans og spolene 27 og 29 har induktiv reaktans og resistans. I systemet på fig. 4 oppviser røret 11 induktiv reaktans og resistans på kontaktene 24 og 25, og i systemet på fig. 5 og 6 blir reaktansen til spolene 27 og 29 påvirket av materialet til rørene 11 eller 12, som kan variere langs lengden, og av avstanden mellom spolene og rørene. Mens røret 11 eller 12 blir fremført, vil således impedansen som opptrer på utgangen til lasttilpasningsapparatet normalt variere, og det er nødvendig å kompensere for variasjonene for å opprettholde en oppvarmingsstrøm med i hovedsak konstant størrelse og frekvens.

Fig. 3 er et skjematisk diagram over en automatisk styreanordning eller apparat som kan anvendes med apparatet vist på fig. 1 for å styre impedansen som møtes av vekselretteren 31 på dens utgangsledninger 11 og 12, og således frekvensen og størrelsen på strøm-men som mates av vekselretteren 31.

Selv om det ikke er vist på fig. 1 og 2, har likeretteren 1 normalt en styreanordning 32 for å styre likestrømsspenningen ut fra likeretteren 1. Det normale nivået på likeretterut-gangen kan, som indikert, innstilles manuelt. Utgangsstrømmen fra sensoren 9 blir matet til en strømkomparator 33 av kjent type, og utgangssignalet fra komparatoren 33 matet til styreanordningen 32 for å sikre at det maksimale strømnivået ikke blir overskredet.

Utgangssignalet fra sensoren 9 og utgangssignalet fra en ytterligere sensor 34, hvilken sistnevnte sensor tilveiebringer informasjon vedrørende spenningen og frekvensen til effekten på ledningene 11 og 12, blir matet til en kjent type komparator 35 som sammenligner den målte spenningen, strøm og frekvens med forutbestemte verdier for spenning, strøm og frekvens og virker som en lasttilpasningsstyreanordning for å opprettholde den ønskede lastimpedansen og vekselretterfrekvens på utgangen av vekselretteren 31. Komparatoren 35 tilveiebringer et elektrisk utgangssignal som aktiverer en motor 36 for å variere reaktansstyreelementet til reaktoren 14 og et elektrisk utgangssignal som aktiverer en motor 37 for å variere reaktansstyringen til reaktoren 15.

Utgangen fra sensoren 34 blir også matet til en høyfrekvens styreanordning 38 av konvensjonell type som styrer og synkroniserer avfyringene eller tenningene til MOSFET 2-5 på en konvensjonell måte.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen utfører komparatoren 35 hvert 90. sekund det følgende: (1) Måler spenningen og strøm og dersom det resulterende forholdet mellom den målte spenningen og det maksimale spenningen og forholdet mellom den målte strøm-men og den maksimale strømmen er større enn 1,05, bringer utgangssignalet komparatoren 35 motoren 36 til å virke slik at den minsker reaktansen til reaktoren 14. Dersom det resulterende forholdet er mindre enn 0,95, bringer komparatorens utgangssignal motoren 36 til å virke slik at reaktansen til reaktoren 14 økes; og (2) sammenligner den målte frekvensen med den ønskede frekvensen, og dersom forholdet mellom den målte frekvensen og den ønskede frekvensen er større enn 1,05, bringer utgangssignalet til komparatoren 35 motoren 37 til å virke slik at reaktansen til reaktoren 15 økes. Dersom forholdet er mindre enn 0,95, bringer utgangssignalet fra komparatoren 35 motoren 37 til å arbeide slik at den reduserer reaktansen til reaktoren 15.

Måleintervallene kan selvfølgelig være større eller mindre enn 90 sekunder og nivåene hvorved justeringer av reaktorene 14 og 15 blir utført, kan være forskjellig i avhengighet av de tillatelige variasjoner i den ønskede lasttilpasning.

På bakgrunn av det foregående er det åpenbart at lasttilpasningsstyreanordningen eller komparator 35 sammen med de variable reaktorene 14 og 15 styrer impedansen som presenteres for vekselretteren 31 på ledningene 11 og 12. Reaktoren 15 styrer således frekvensen hvorved vekselretteren 31 arbeider, og reaktoren 14 styrer reaktansen som er i serie med lasten 10, slik at sammen med reaktoren 15 vil impedansen som presenteres overfor vekselretteren 31 på utgangsledningene 11 og 12 være lik eller i hovedsak lik impedansen til vekselretteren 31 og derved bringes forsyningen av elektrisk effekt på ledningene 11 og 12 til å være et maksimum. Ved å bruke relativt lavtaps kondensatorer 16 og 17, relativt lavtaps reaktorer 14 og 15 og relativt lavtaps ledninger mellom ledningene 11 og 12 og lasten 10, vil også maksimal effekt bli matet til lasten 10.

Mens lavtaps kondensatorer er kommersielt tilgjengelige, er det et problem å fremskaffe lavtaps reaktorer uten å justere kontakter og som ikke bare kan føre store strømmer som er involvert, men også har relativt lave tap og det nødvendige området med reaktansju-sterbarhet.

Siden strømfrekvensen er relativt høy, f.eks. i det minste 3 KHz for gløding og i det minste 100 KHz for smisveisning, kan reaktorene være spoler med relativt få viklinger og lederen som danner spolene kan ha et relativt stort tverrsnitt for å redusere resistansen i spolene. Som beskrevet i det etterfølgende, kan også reaktorer som ikke er spiral-fjærer anvendes. I hvert tilfelle kan oppvarming som er oppstått i reaktoren bli avledet ved hjelp av vann, eller annen fluid, avkjøling som er konvensjonell på området.

Ledningene som anvendes ved stor strøm, høye frekvensanvendelser kan være laget av plater eller blikk av kopper med et relativt stort tverrsnitt og i tett adskilt forhold og se-parert ved hjelp av isolasjon. Fig. 7 og 8 illustrerer i henholdsvis planriss og sideriss, hvor ledningene er utelatt på fig. 8, en enkelvindingsreaktor 39 koblet i serie med slike ledninger 40 og 40a som er i tett adskilt forhold til en slik ledning 41 og adskilt eller se-parert fra ledningene 41 ved hjelp av høyfrekvens isolasjon 42. Reaktoren 39 kan ha flere enn én vinding og kan være tilformet av kopperrør, f.eks. med kvadratisk tverrsnitt som vist på fig. 8, og kjølefluid slik som vann kan bringes til å strømme gjennom bo-ringen 43 til røret.

F.eks. kan reaktoren 39 være seriereaktoren 14 som med ledningen 41 danner en fortset-telse av ledningen 11 (fig. 1-3), og hvor ledningen 40 sørger for en elektrisk forbindelse med kondensatoren 16 og ledningen 40a er elektrisk forbundet med en terminal av lasten 10. Alternativt, dersom reaktoren 39 er forbundet mellom ledningene 40 og 41, kan reaktoren 39 være parallellreaktoren 15.

Med de store strømmene som er involvert, vil ledningene 40,40a og 41 normalt være fluidavkjølt på konvensjonell måte, slik som ved hjelp av rør som er slagloddet til ledningene og som kjølevæske flyter gjennom.

Reaktoren 39 er ledende forbundet ved sine ender, slik som ved hjelp av slagloddet me-tall 44, og er i elektrisk serie med ledningene 40 og 40a. Når strøm flyter fra en ledning til den andre gjennom reaktoren 39, frembringes et magnetisk energifelt inntil reaktoren som er variabelt ved hjelp av en leder eller et legeme av magnetisk materiale inntil reaktoren 39. Variasjon av energifeltet varierer reaktansen til reaktoren 39.

Fig. 7 og 8 illustrerer en energifeltvarieirngsinnretning som består av en ledende plate 46, slik som en kopperplate, med et rør 47 som er ledende forbundet til denne, slik som ved hjelp av slaglodding, for strømningen av kjølefluid.

Platen 46 er forbundet til et sylindrisk legeme 48, slik som en vannkjølt plastkapsling som omgir magnetisk materiale, slik som et ferrittmateriale, ved hjelp av en isolasjons-stang 49 slik at platen 46 og legemet 48 beveger seg samtidig, slik som i de to retnin-gene indikert med dobbelendepilen 50. Når montasjen av platen 46, legemet 48 og stangen 49 beveger seg nedover, vil således platen 46 nærme seg reaktoren 39 og redusere den reaktans og legemet 48 fjernes fra reaktoren 39 og reduserer også dens reaktans. Når montasjen beveger seg i den motsatte retningen, vil reaktansen til reaktoren 39 øke. Bruken av platen 46 såvel som legemet tilveiebringer en relativt stor reaktansendring, men dersom en slik endring ikke er nødvendig, kan den ene eller den andre av platen 46 og legemet 48 utelates.

Montasjen av platen 36, legemet 48 og stangen 49 kan drives av motoren 36 eller motoren 37 (fig. 3), hvilken motor har en lineær, reversibel forbindelse med montasjen.

Fig. 9 og 10 illustrerer en modifisert form for reaktor som kan anvendes for reaktorene 14 og 15 i stedet for reaktoren 39. Reaktoren 51 vist på fig. 9 og 10 omfatter en flerhet av i hovedsak enkle viklinger 52,53 og 54 av kopperrør, gjennom hvilke kjølefluid kan strømme, som er koblet elektrisk parallelt og har en variabel reaktans ved hjelp av et par kopperplater 55 og 56 som kan være fluidavkjølt. Endene til rørene 52-54 er ledende sikret til et par av ledende toppstykker 57 og 58 som er ledende sikret til de respektive

ledningene 40 og 40a. Platen 55 kan flyttes inn og ut av rommet mellom rørene 52 og 53 og platen 56 kan flyttes inn og ut av rommet mellom rørene 53 og 54, som indikert med den dobbelendede pilen 59 ved hjelp av motoren 36 eller motoren 37, for å variere reaktansen til rørene 52-54. Som beskrevet i forbindelse med den ledende platen 45, kan således platene 55 og 56 variere energifeltet rundt rørene 52-54 og variere reaktansen til rørene 52-54.

I det minste to rør 52,53 eller 54 og i det minste en plate 55 eller 56 blir fortrinnsvis brukt, men rørene og platene kan være av et større antall enn antallet vist på fig. 9 og 10. Rørene 52-54 kan også være forbundet i elektrisk serie snarere enn i elektrisk parallell.

For å unngå behovet for en lineær motor for å drive platene 55 og 56, kan platene 55 og 56 erstattes av buede plater, slik som den buede platen 60 vist på fig. 11, som kan dreies rundt en akse 61 slik at de kan entre inn i, eller fjernes fra, rommet mellom rørene 52 og 53 og 53 og 54.

En ytterligere utførelse av en variabel reaktor som kan anvendes som seriereaktoren 14 er illustrert på fig. 12.1 denne utførelsen er både ledningen 40 og 41 avbrutt for å tilveiebringe ledninger 41a og 41b og 40 og 40a, og de er sammenknyttet ved hjelp av dreibare, vannkjølte, ledende skinner 62 og 63 som er dreibart montert ved sine ender i ledende lager 65, 66, 67 og 68 som er ledende sikret til ledningene 40 og 41a og 41 og 41a som vist på fig. 12. Skinnen 62 har en ledende plate 69 som er ledende sikret til en ende av skinnen, og skinnen 63 har en ledende plate 70 som er ledende sikret til en ende av skinnen. Når skinnene 62 og 63 blir dreid, slik som ved hjelp av en motor eller moto-rer som styres av komparatoren 35, vil således platene 69 og 70 bevege seg mot eller bort fra hverandre. Platene 69 og 70 blir fortrinnsvis drevet samtidig enten mot eller bort fra hverandre. Platene 69 og 70 og skinnene virker som et par av reaktorer, en mellom ledningene 40 og 40a og en mellom ledningene 41 og 41b, som har variabel reaktans ved hjelp av platene 69 og 70. Når platene 69 og 70 er relativt langt fra hverandre, er reaktansen relativt høy, og når platene 69 og 70 er nærmere hverandre, er reaktansen redusert.

Isolasjonen 42 kan strekke seg mellom platene 69 og 70 for å forhindre dem i å berøre og kortslutte ledningene. Dersom en mindre reaktansvariasjon er aksepterbar, kan også en av platene 69 og 70 unngås, og i dette tilfellet ville ledningene 40 og 40a eller 41a og 41b være uavbrutte og kontinuerlige.

Fig. 13 illustrerer en modifisert form av utførelsen vist på fig. 12 hvori kontakten mellom de bevegelige reaktantvarierende elementene og ledningene ikke er påkrevd. I utfør-elsen illustrert på fig. 13 er ledningssegmentene 40 og 41a sammenkoblet ved hjelp av en flerhet av vannkjølte, ledende rør 71-75, f.eks. kopperrør, som er ledende sikret ved sine ender til toppstykker 76 og 77 som er ledende sikret henholdsvis til ledningen 40 og ledningen 40a. En ledende klaff 78 er ledende sikret til toppstykket 77 og ledningen 40a, og selv om det ikke er vist på fig. 13, for å forenkle illustrasjonen, er det annen korresponderende klaff 79 (se fig. 14) som er ledende sikret til toppstykket 76 og ledningen 40. Klaffene 78 og 79 blir brukt for å redusere tapene og redusere reaktansen når elementene 91 er full innført.

Ledende rør 80-84 sammenkobler ledende, tilsvarende rørene 71-75, ledningene 41a og 41b og er ledende tilkoblet toppstykker, hvorav toppstykket 85 er vist på fig. 13, og er ledende forbundet til ledningene 41a og 41b. Klaffer 86 og 87, tilsvarende klaffene 78 og 79, er tilsvarende ledende forbundet med ledningene 41a og 41b.

Rørene 71-75 og rørene 80-84 er fortrinnsvis rektangulære i tverrsnitt for å redusere deres reaktanse. Overflatearealene deres nærmest ledningene 40 og 40a og 41a og 41 er parallelt med planene til ledningene er også mindre enn breddedimensjonen til ledningene, slik at det er gap 110 mellom rørene 71-75 og rørene 80-84.

Et par reaktansvarierende ledende elementer 90 og 91, som har U-formet tverrsnitt, er henholdsvis innførbare inn og fjernbare fra rommet mellom klaffene 78 og 79 og rommet mellom klaffene 86 og 87, uten kontakt med klaffene, rørene 71-75 og 80-84 eller ledningene 40-40a og 41a og 41b.

Selv om klaffer 78,79, 86 og 87 er vist i en vinkel på 90° i forhold til de respektive ledningene 40a, 40,41b og 41a, kan vinkelen være forskjellig, f.eks. 45° med avstanden mellom korresponderende partier av klaffene 78 og 79 og klaffene 86 og 87 økende med avstanden fra de respektive ledningene. I dette tilfellet vil vinklene til vingene til det ledende elementet 90 og 91, f.eks. vinklene 90a, 91a og 91b, i forhold til sammenkob-lingspartiene 90b og 91c, bli økt slik at vingene til elementet 90 og 91 er i hovedsak parallelle med de tilliggende klaffene. Med et slikt alternativ kan tapene i en hvilken som helst posisjon av elementene 90 og 91 bli redusert, og området for reaktansvariasjon kan økes uten å øke den nødvendige bevegelsen av elementene 90 og 91.

Fig. 14 illustrerer skjematisk en drivanordning for elementene 90 og 91. Elementene 90 og 91 er sikret til mutre 92 og 93 som har motgående indre gjenger og som kan være ikke-ledende. Mutrene 92 og 93 mottar en ikke-ledende roterbar gjenget stang 94 som blir opplagret av et ikke-ledende lager 95 opplagret fra ledningene 40,40a, 41a og 41b. På motstående sider av lageret 95 har stangen 94 gjenger som går motsatt vei. Når stangen 94 blir rotert i en retning, slik som ved hjelp av motoren 94a og tannhjulene 94b og 94c, vil således elementene 90 og 91 samtidig bevege seg inn i rommene mellom klaffene 78 og 79 og 86 og 87 og senke reaktansen til rørene 71-75 og 80-84. Når stangen 94 roterer i den motsatte retningen, vil elementene 90 og 91 bevege seg i den motsatte retningen og rørenes reaktans øker.

Utførelsen vist på fig. 13 og 14 er nyttig primært når frekvensen til oppvarmingsstrøm-men er i det minste 200 Khz. Dersom et mindre område for reaktansendring er tilstrekkelig, kan den ene eller den andre av kombinasjonen av klaffer 78 og 79 og element 90 eller klaffer 86 og 87 og element 91 unngås. Dersom f.eks. elementet 91 utelates, kan klaffene 86 og 87 utelates. Dersom det er ønskelig, kan også rørene 71-75 og/eller rø-rene 80-84 erstattes av andre, vannkjølte ledende elementer, slik som vannkjølte kopper-flater som har overflatearealer som korresponderer til nevnte overflatearealer til rørene 71-75 og/eller rørene 80-84 som er erstattet. Fig. 15 illustrerer et par av spoler 96 og 97 med omtrent to vindinger som kan anvendes som parallellreaktoren 15 vist på fig. 1-3. Hver spole 96 og 97 er ledende tilkoblet ledningen 40 ved 98, og de motsatte endene av spolene 96 og 97 er ledende forbundet med ledningen 41 gjennom åpninger 99 og 100 i ledningen 40. Reaktansen til spolene 96 og 97 er varierbar ved hjelp av de magnetiske kjernene 101 og 102. Dersom området for reaktansvariasjon er tilstrekkelig, kan selvsagt en av spolene 96 og 97 og dens tilhørende kjerne 101 eller 102 utelates. Fig. 16 illustrerer skjematisk et par av spolene 96 og 97 ledende forbundet med ledningene 40 og 40a, en i serie og en i parallell med ledningene 40a og 41. Reaktoren 96 tilsvarer således reaktoren 14 på fig. 1-3 og reaktoren 97 tilsvarer reaktoren 15 på fig. 1-3.

Som kjent, vil impedansen til parallelle ledninger ved høye frekvenser avhenge av avstanden mellom avstanden mellom ledningene. Impedansen øker når ledningene blir mer spredt og minsker med en minskning av avstanden.

Fig. 17 og 18 illustrerer bruken av variabel avstand mellom partier av ledningene 40 og 41 for å tilveiebringe en variabel reaktor. Selv om ledningene 40 og 41 kan være parallelle i partiene hvor reaktansen er varierbar, vil det være nødvendig å flytte ledningene langsgående ved i det minste én av deres ender for å tillate skille av ledningene. Dette siste problemet kan unngås ved å bøye ledningene 40 og 41 ved de variable reaktanspar-tiene 40b og 41b. Som illustrert på fig. 17 og 18, har ledningen 40 en åpning 103 gjennom hvilken en plugg eller et skilleelement 104 av elektrisk isolerende materiale strekker seg og isolasjonen 42 har en tilsvarende åpning 105 gjennom hvilken pluggen 104 strekker seg til kontakt med partiet 41b.

Pluggen 104 er montert på en gjenget stang 106 som danner inngrep med en indre gjenget mutter 107 festet til en brakett 108 som er festet igjen til ledningen 40. Stangen 106 kan dreies manuelt ved hjelp av knappen 109 eller den kan være forbundet til en reversibel motor, slik som motoren 36 (fig. 3), for å skille partiene 40b og 41b. Når pluggen 104 blir trukket tilbake, vil normalt partiet 41b springe tilbake mot partiet 40b, men dersom det er ønskelig eller nødvendig, kan det anvendes en fjær som griper inn med partiet 41b for å bringe partiet 41b til å bevege seg mot partiet 40b når pluggen 104 blir trukket tilbake.

Claims (37)

1. Høyfrekvens elektrisk oppvarmingssystem for oppvarming av et parti eller partier av en metalldel eller deler til en temperatur på i det minste 1300T, men under smeltetemperaturen til metallet mens partiene eller delene blir fremført, karakterisert ved at systemet omfatter: en halvleder elektrisk vekselretter som har en utgang for å tilveiebringe høyfrekvens elektrisk effekt, hvis størrelse og frekvens er avhengig av impedansen til en last som er koblet til utgangen, hvor nevnte last omfatter innretning for å bevirke elektrisk oppvar-mingsstrøm til å flyte i nevnte parti eller partier samtidig under fremføring av nevnte del eller deler; og lasttilpasnings- og frekvensstyreinnretning koblet til nevnte utgang av nevnte vekselretter og til nevnte innretning for å bevirke at nevnte oppvarmingsstrøm flyter i nevnte parti eller partier, hvor nevnte lasttilpasnings- og frekvensstyreinnretning omfatter: en første reaktor som er elektrisk seriekoblet mellom nevnte utgang og nevnte last og en andre reaktor som er elektrisk parallellkoblet med nevnte utgang, hvor hver av nevnte første reaktor og nevnte andre reaktor frembringer energifelter når de blir elektrisk energisert, og der nevnte felt kan varieres i reaktans ved hjelp av energifeltvarierende innretninger som ligger inntil dette og som kan forflyttes i forhold til dette; og en kondensator som har en elektrisk forbindelse til nevnte utgang som er den samme som én av nevnte første reaktor og nevnte andre reaktor.

2. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte vekselretter er en spenningskilde i form av en serieavstemt vekselretter og nevnte kondensator er i elektrisk seriekobling mellom nevnte utgang og nevnte første reaktor.

3. System som angitt i krav 2, karakterisert ved at det ytterligere omfatter en ytterligere kondensator som er elektrisk parallellkoblet med nevnte utgang, og hvor en av terminalene til kondensatoren er elektrisk innkoblet mellom den førstnevnte kondensator og nevnte første reaktor.

4. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte vekselretter er en strømkilde parallell vekselretter og nevnte kondensator er elektrisk parallellkoblet med nevnte utgang.

5. System som angitt i krav 4, karakterisert ved at det ytterligere omfatter en ytterligere kondensator som er elektrisk seriekoblet mellom nevnte utgang og nevnte første reaktor.

6. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at i det minste én av nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor omfatter en lederspole med i det minste hovedsakelig én vinding og et magnetisk element inntil og som er bevegbart i forhold til nevnte spole for å variere dens reaktans.

7. System som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte ene av nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor er nevnte første variable reaktor.

8. System som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte ene av nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor videre omfatter et ledende element inntil og som er bevegbart i forhold til nevnte spole for å variere dens reaktans.

9. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at både nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor omfatter lederspoler med i det minste hovedsakelig én vinding, hvor hver spole har et magnetisk element inntil seg og som er bevegbart i forhold til spolen for å variere reaktansen til spolen.

10. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at i det minste én av nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor omfatter en lederspole med i det minste hovedsakelig én vinding og et ledende element inntil seg og som er bevegbart i forhold til nevnte spole for å variere dens reaktans.

11. System som angitt i krav 10, karakterisert ved at nevnte ene av nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor er nevnte første variable reaktor.

12. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte første variable reaktor er tilkoblet nevnte utgang ved hjelp av første ledende ledninger som har en første impedans og til nevnte last ved hjelp av andre ledende ledninger som har andre impedans som kan være den samme som nevnte første impedans og hvor nevnte første variable reaktor omfatter en tredje ledende ledning for sammenkob-ling av en av nevnte første ledninger og en av nevnte andre ledninger og som har en tredje impedans som er større enn nevnte første og andre impedanser og et ledende element inntil og som er bevegbart i forhold til nevnte tredje ledende ledning for å variere reaktansen til nevnte tredje ledende ledning.

13. System som angitt i krav 12, karakterisert ved at nevnte ledende element er isolert fra nevnte tredje ledende ledning.

14. System som angitt i krav 12, karakterisert ved at nevnte ledende element er ledende forbundet med nevnte tredje ledende ledning.

15. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte første reaktor omfatter første og andre ledende plater som er tett adskilt, parallelle og elektrisk isolert i forhold til en tredje ledende plate, hvor nevnte første og andre ledende plate er langsgående innrettet med et gap mellom seg og nevnte første og andre ledende plater med nevnte tredje ledende plate har forutbestemte reaktanser, sammenkoblingsinnretning ved nevnte gap som har en reaktans og som ledende sammenkobler nevnte første og andre ledende plate og en fjerde ledende plate ved nevnte gap og som kan beveges mot og bort fra nevnte tredje ledende plate for å variere reaktansen til nevnte sammenkoblingsinnretning, og nevnte første plate er koblet til nevnte utgang, og nevnte andre plate er koblet til nevnte last og nevnte tredje plate er koblet til nevnte utgang og til nevnte last.

16. System som angitt i krav 15, karakterisert ved at nevnte sammenkoblingsinnretning omfatter en flerhet av ledende elementer som er anordnet i et side-ved-side-forhold og adskilt fra hverandre.

17. System som angitt i krav 15, karakterisert ved at det videre omfatter en første ledende klaff som er ledende forbundet med nevnte første ledende plate på en side av nevnte gap og som strekker seg i retningen bort fra nevnte tredje ledende plate, en andre ledende klaff som er ledende forbundet med nevnte andre ledende plate på den andre siden av nevnte gap og som strekker seg i retningen bort fra nevnte tredje ledende plate, hvor nevnte første klaff er adskilt fra nevnte andre klaff, og hvor nevnte fjerde ledende plate har vinger som i hovedsak er parallelle med nevnte klaffer og som strekker seg i nevnte retning fra nevnte fjerde plate, og hvor nevnte fjerde ledende plate er uten ledende kontakt med nevnte første og andre ledende plater.

18. System som angitt i krav 15, karakterisert ved at nevnte sammenkoblingsinnretning omfatter en flerhet av ledende spoler, som hver har i det minste én vinding, anordnet i et side-ved-side-forhold og adskilt fra hverandre, hvor nevnte fjerde ledende plate er bevegbar langs en bane mellom et par av nevnte spoler.

19. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte lasttilpasnings- og frekvensstyreinnretning omfatter første og andre ledende plater i tett adskilt, parallelt og elektrisk isolert forhold og nevnte andre variable reaktor omfatter en ledende spole med i det minste én vinding som er ledende tilkoblet ved en ende til nevnte første ledende plate og ved sin motstående ende til nevnte andre ledende plate og en magnetisk kjerne bevegbar innenfor nevnte spole for å variere reaktansen til nevnte spole.

20. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at lasttilpasnings- og frekvensstyreinnretningen omfatter første og andre ledende plater i tett adskilt, parallelt og elektrisk isolert forhold og en av nevnte første og andre ledende plater har to partier som er elektrisk isolert fra hverandre og nevnte første reaktor omfatter en ledende spole med i det minste en vikling som ledende sammenkobler nevnte partier og en magnetisk kjerne som er bevegbar innenfor nevnte ytterligere spole for å variere reaktansen til nevnte ytterligere spole.

21. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at én av nevnte første og andre reaktorer omfatter første og andre ledende plater i tett adskilt, parallelt og elektrisk isolert forhold og som er koblet til nevnte utgang, og hvor i det minste én av nevnte første og andre plater har et parti som kan beveges mot og bort fra den andre av nevnte flater for å variere reaktansen til nevnte plate, og justeringsinnretning som danner inngrep med i det minste nevnte parti for å bevege nevnte parti mot og bort fra den andre av nevnte plater.

22. System som angitt i krav 21, karakterisert ved at hver av nevnte plater har en lengde i forhold til sin bredde og hvor en av nevnte plater har et første parti som strekker seg på tvers til lengden av nevnte ene av nevnte plater og tilveiebringer en uttagning som åpner seg mot den andre av nevnte plater og hvor den andre av nevnte plater har et andre parti som strekker seg inn i nevnte uttagning i adskilt forhold til nevnte første parti til nevnte ene av nevnte plater, hvor nevnte justeringsinnretning danner inngrep med i det minste et av nevnte første og nevnte andre partier for å bevege i det minste ett av nevnte første og nevnte andre partier mot og bort fra det andre av nevnte første og nevnte andre partier.

23. System som angitt i krav 22, karakterisert ved at nevnte justeringsinnretning omfatter et isolasjonselement som ved hjelp av gjenger er montert på en av nevnte plater og som danner inngrep med partiet til den andre av nevnte plater.

24. Høyfrekvens smisveisningssystem for oppvarmingen av et par av inntil hverandre liggende partier av en metalldel eller deler til en smisveisningstemperatur mens partiene blir fremført, til et sveisepunkt og blir presset sammen ved nevnte sveisepunkt, karakterisert ved at systemet omfatter: en halvleder elektrisk vekselretter som har en utgang for å tilveiebringe høyfrekvens elektrisk effekt, hvis størrelse og frekvens er avhengig av impedansen til en last som er tilkoblet, hvor nevnte last omfatter innretning for å bevirke at elektrisk oppvarmingsstrøm til å flyte i nevnte parti eller partier under fremføring av nevnte del eller deler; og lasttilpasnings- og frekvensstyreinnretning koblet til nevnte utgang av nevnte vekselretter og til nevnte innretning for å forårsake elektrisk oppvarmingsstrøm flyter i nevnte parti eller partier, hvor nevnte lasttilpasnings- og frekvensstyreinnretning omfatter: en første reaktor som er elektrisk seriekoblet mellom nevnte utgang og nevnte last og en andre reaktor som er elektrisk parallellkoblet med nevnte utgang, hvor hver av nevnte første reaktor og nevnte andre reaktor frembringer energifelter når de blir elektrisk energisert, og der nevnte felt kan varieres i reaktans ved hjelp av energifeltvarierende innretning som ligger inntil dette og som er bevegbare i forhold til dette; og en kondensator som har en elektrisk tilkobling til nevnte utgang som er den samme som én av nevnte første reaktor og nevnte andre reaktor.

25. System som angitt i krav 24, karakterisert ved at i det minste én av nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor omfatter en lederspole med i det minste hovedsakelig én vinding og et magnetisk element inntil og som er bevegbart i forhold til nevnte spole for å variere reaktansen til denne.

26. System som angitt i krav 25, karakterisert ved at nevnte ene av nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor er nevnte første variable reaktor.

27. System som angitt i krav 25, karakterisert ved at nevnte ene av nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor ytterligere omfatter ledende element inntil og som er bevegbart i forhold til nevnte spole for å variere reaktansen til denne.

28. System som angitt i krav 24, karakterisert ved at både nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor omfatter lederspoler med i det minste hovedsakelig én vinding, hvor hver spole har et magnetisk element inntil seg og som er bevegbart i forhold til seg for å variere reaktansen til spolen.

29. System som angitt i krav 24, karakterisert ved at i det minste én av nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor omfatter en lederspole med i det minste hovedsakelig én vinding og et ledende element inntil seg og bevegbart i forhold til nevnte spole for å variere dens reaktans.

30. System som angitt i krav 29, karakterisert ved at nevnte ene av nevnte første variable reaktor og nevnte andre variable reaktor er nevnte første variable reaktor.

31. System som angitt i krav 24, karakterisert ved at nevnte første variable reaktor er tilkoblet nevnte utgang ved hjelp av første ledninger som har en første impedans og til nevnte ved hjelp av andre ledende ledninger som har en andre impedans som kan være den samme som den første impedansen og hvor nevnte første variable reaktor omfatter en tredje ledende ledning som sammenkobler én av nevnte første ledninger og én av nevnte andre ledninger og som har en tredje impedans som er større enn nevnte første og andre impedans og et ledende element som ligger inntil og er bevegbart i forhold til nevnte tredje ledende ledning for å variere reaktansen til nevnte tredje ledende ledning.

32. System som angitt i krav 31, karakterisert ved at nevnte ledende element er isolert fra nevnte tredje ledende ledning.

33. System som angitt i krav 31, karakterisert ved at nevnte ledende element er ledende tilkoblet til nevnte tredje ledende ledning.

34. System som angitt i krav 15, karakterisert ved at det omfatter ytterligere styreinnretning koblet til nevnte lasttilpasnings- og frekvensstyreinnretning og nevnte vekselretter og som reagerer på spenningen, strøm og frekvensen til strømmen ved nevnte lasttilpasnings- og styreinnretning for å styre størrelsen på nevnte spenning og strøm og nevnte frekvens, og hvor nevnte ytterligere styreinnretning også er koblet til nevnte første reaktor og nevnte andre ved hjelp av drivinnretning koblet til nevnte energifeltvarierende innretning for å variere reaktansen til nevnte første og andre reaktor og å opprettholde impedansen til lasten hovedsakelig lik impedansen til nevnte vekselretter og opprettholde nevnte frekvens innenfor forutbestemte grenser.

35. System som angitt i krav 34, karakterisert ved at nevnte vekselretter har en utgangsstrøm frekvensstyreanordning og nevnte ytterligere styreanordning er koblet til nevnte utgangsstrøm frekvensstyreanordning.

36. System som angitt i krav 34, karakterisert ved at nevnte ytterligere styreanordning omfatter en komparator som er koblet til nevnte drivinnretning og som måler nevnte spenning og nevnte strøm og sammenligner nevnte spenning og nevnte strøm med henholdsvis den ønskede spenningen og strømmen, og når forholdet til forholdet mellom den målte spenningen og den ønskede spenningen og forholdet mellom den målte strømmen og den ønskede strømmen ligger utenfor første forutbestemte grenser besørger at drivinnretningen som er koblet til nevnte energifeltvarierende innretning til nevnte første reaktor til å variere reaktansen til nevnte første reaktor og som måler frekvensen til nevnte strøm og sammenligner den målte frekvensen med den ønskede frekvensen, og nevnte komparator besørger at drivinnretningen som er koblet til den energifeltvarierende innretningen til nevnte andre reaktor til å variere reaktoren når forholdet mellom den målte frekvensen og den ønskede frekvensen ligger utenfor en andre forutbestemt grense.

37. System som angitt i krav 36, karakterisert ved at nevnte første forutbestemte grenser er omtrent 1,05 til omtrent 0,95 og hvor nevnte andre forutbestemte grenser er omtrent 1,05 til omtrent 0,95.