Bază și analiză pentru selectarea formei principale de circuit de alimentare cu încălzire a inducției

Sursele de alimentare cu încălzire cu inducție sunt clasificate în tipul de tipul de tiristor de tiristor de 400Hz-10kHz (SCR), surse de alimentare cu frecvență intermediară intermediară și 100Hz-400kHz tub de electroni de înaltă frecvență de înaltă frecvență, în funcție de frecvențele lor de funcționare. Sursa de alimentare cu încălzire cu inducție de frecvență intermediară menționată în această hârtie folosește IGBT ca dispozitiv de comutare și poate funcționa în banda de frecvență de 10Hz-10kHz. Utilizează pe deplin principiile efectului pielii de frecvență intermediară, efectul de proximitate și efectul inelar circular și transformă în mod eficient energia electrică în energie termică prin încălzitorul de inducție, astfel încât să atingă scopul unei eficiențe ridicate și economie de energie.

1 circuit principal

1.1 Selectarea schemei Există multe forme de circuit de surse de alimentare cu încălzire a inducției, iar baza de selecție este următoarea:

Folosind invertorul rezonant în serie, există în principal două tipuri de invertoare adecvate pentru dispozitivele de încălzire a inducției: rezonant paralel (invertor sursă curentă) și rezonant în serie (invertor de tensiune). În timpul comutației, dispozitivul de comutare a invertorului al invertorului rezonant paralel poate rezista la o tensiune inversă, dar IGBT nu poate rezista la o tensiune inversă. Dacă sunt utilizate diode anti-paralel rapide pentru protecție, va apărea curentul circulant și va deteriora dispozitivele. Prin urmare, fiecare braț de punte trebuie să fie conectat în serie cu o diodă de redresere de recuperare rapidă cu același nivel de tensiune ca dispozitivul de comutare pentru a rezista la tensiunea inversă. Cu toate acestea, acest lucru va crește pierderea de stat a fiecărui braț și, în același timp, va crește costul echipamentului. În plus, datorită frecvenței ridicate, atunci când se utilizează un invertor rezonant paralel, plumbul dintre condensatorul rezonant și bobina de încălzire nu ar trebui să fie prea lungă, altfel va afecta serios puterea și eficiența. Pentru invertorul rezonant al seriei, un plumb mai lung va schimba doar frecvența de funcționare și va avea un impact redus asupra frecvenței și eficienței de ieșire.

2. Folosind modulul IGBT cu un singur tub ca dispozitiv de comutare printre dispozitivele cu semiconductor de alimentare, viteza de comutare a IGBT poate îndeplini cerințele surselor de alimentare de încălzire cu inducție sub 50kHz. Are o serie de avantaje, cum ar fi impedanța de intrare ridicată, puterea de conducere mică și pierderea mică la stat.

3. Folosind Ieșirea cuplată Transformer, o punte de invertor monofazată alimentat de o rețea de putere trifazată 380V are o tensiune de ieșire până la aproximativ 530V. Dacă este direct ieșită, tensiunea de pe condensatorul rezonant și bobina de încălzire este Q de ori tensiunea de ieșire (valoarea Q variază în funcție de sarcina, variind de la 3 la 15), ceea ce face ca tensiunea pe bobina de încălzire să fie prea mare, iar măsurile de reducere a tensiunii trebuie luate. Mai mult decât atât, condensatoarele de înaltă tensiune sunt, de asemenea, dificil de rezolvat.

4. Utilizarea modului de control PWM pentru a regla puterea de ieșire Există două moduri de reglare a puterii pentru invertoarele rezonante în serie: unul este de a schimba tensiunea DC; Cealaltă este de a schimba factorul de putere. Prima poate da frecvența corespunzătoare în funcție de condiția de încărcare, astfel încât invertorul să funcționeze întotdeauna în starea factorului de putere 1. Puterea de ieșire este ajustată prin modificarea tensiunii DC. Deși acest circuit are cerințe scăzute cu privire la tensiunea de supratensiune și curentul de supratensiune suportat de tubul de comutare a invertorului, iar invertorul funcționează adesea într -o stare de factor de putere mai mare, curentul reactiv care curge prin modulul IGBT este mic, ceea ce este foarte benefic pentru IGBT. Metoda de modificare a factorului de putere este utilizată pentru a regla puterea de ieșire. Metoda specifică este de a regla mai întâi frecvența de ieșire pentru a face sistemul să funcționeze într -o stare apropiată de rezonanță, apoi să reglați lățimea pulsului PWM pentru a atinge puterea de ieșire necesară.