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那些数字感应加热电源功用对比

发布时间:2021-06-08 03:00:00
来源:http://www.sired.cn/news628522.html

  数字感应加热电源广泛应用于金属热处理、淬火、退火、透热、熔炼、焊接、热套、半导体资料炼制、塑料热合、烘烤和提纯等场合;利用在高频磁场作用下产生的感应电流引起导体自身发热而进行加热。感应加热与炉式加热、焚烧加热或许电热丝加热比较,具有明显节能、非触摸、速度快、工序简单、简单完成主动化等长处。

  数字感应加热电源首要由整流单元、逆变单元、谐振输出单元、和感应器四部分组成。其中整流单元将工频三相交流电压转换成直流电压;逆变单元电能改换成为几千至上百千赫兹的高频电能;谐振输出单元一端衔接逆变器,另一端衔接感应器,经阻隔和阻抗匹配,经过谐振的办法在感应器中产生强大的高频电流。加热时,感应器在工件中感生高频电流,因而导体敏捷被加热。早期的感应加热设备中,逆变单元所需的高频逆变器材决议了设备的形式,它经历了从电子管、晶闸管到现在遍及选用IGBT 的开展进程。

  在现在干流的感应加热产品中,仍有较多的电路和结构办法差异。从整流单元看有可控整流办法和不可控整流办法;从逆变单元看有脉宽调制逆变办法和斩波调压逆变办法;从谐振输出单元看有并联谐振办法和串联谐振办法。各种电路和结构办法在功率、功率因数、可靠性等功用上各有差异。

  1 现在产品遍及存在的问题及原因:尽管选用 IGBT 取代晶闸管和电子管已经取得了很大的前进,但现在大多数出产厂商研发出产的数字感应加热电源设备仍然存在一些遍及问题,这些问题首要表现为:

  a 功率较低、电能和冷却水耗费大b 功率元件 IGBT 简单损坏c 电抗器或输出变压器简单损坏d 冷却水回路毛病较多e 功率因数较低、谐波污染大f 设备可靠接连运转功用欠佳这些问题首要是由于规划上的缺点所致,现针对这些问题探讨其原因:

  a 由于 电抗器、输出变压器、谐振电容器均采纳水冷结构,不只损耗较大、功率较低,冷却水耗费大,并且简单产生由于铜管结垢阻塞导致器材烧毁,也简单产生漏水导致毛病规模扩展等问题;且由于水路并联支许多,体系无法保证每一支路均具有断水维护功用。

  b 由于模拟式操控电路不能适应各种变化工况,使得功率元件IGBT 脱离过零软开关状态,因而开关损耗增加、并经常导致IGBT 过热损坏。

  c 脉宽调制型(无斩波调压)产品选用软注册、硬关断(或带缓冲的硬关断)电路,因而IGBT 损耗大,且这种办法简单脱离软开关状态导致IGBT损坏。

  d 设备在过压、过载、感应圈短路或部分短路、功率元件过热等情况下操控电路不能起到有效约束和维护作用,导致设备损坏。

  e 并联谐振办法的设备简单产生逆变单元过压而损坏器材。

  f 操控电路抗干扰才能差,体系运转不稳定或维护约束功用简单误动作,设备可靠性差;或设备设备由于外界要素或偶尔要素维护停机后不能主动重起动。

  g 整流后直接选用大容量电力电容滤波,无滤波电感或直流侧IGBT 斩波电路,因而功率因数低,输入电流谐波大;如选用电力电解电容,还有发热、串联均压问题、寿命较短等缺点。

  2 新式数字式空冷数字感应加热电源的首要特点

  一种新式引进技能的 Atec 系列感应加热电源主回路如下图所示,该产品为立异的全空冷结构,在中央处理器DSP 的数字式操控下,功率器材IGBT 一直精确作业在零电流开关状态,主动重起动功用保证了设备接连运转的可靠性;与非数字式产品比较,数字式产品在各方面功用均得以进步。

  该产品的整流单元为不可控整流,且直流侧选用斩波调压,谐振办法为输出阻隔型次级串联谐振。这种电路有效进步了设备功率和功率因数、减少输入谐波、下降IGBT损耗;使得设备能够选用全空冷结构,并消除设备来自水体系的毛病;根据这种结构,设备的作业频率为1KHz-100KHz。


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