Basis og analyse til valg af hovedkredsløbsform for induktionsopvarmningseffektforsyning

Induktionsopvarmningseffektforsyninger klassificeres i 400Hz-10KHz Thyristor (SCR) Type Semiconductor Mellemfrekvens Strømforsyninger og 100Hz-400kHz elektronrør type højfrekvente opvarmningseffektforsyninger i henhold til deres driftsfrekvenser. Den mellemliggende frekvensinduktionsopvarmningseffektforsyning, der er nævnt i dette papir, bruger IGBT som switching-enhed og kan fungere i frekvensbåndet 10Hz-10kHz. Det gør fuld brug af principperne om mellemfrekvenshudeneffekt, nærhedseffekt og cirkulær ringeffekt og konverterer effektivt elektrisk energi til varmeenergi gennem induktionsvarmeren for at opnå formålet med høj effektivitet og energibesparelse.

1 hovedkredsløb

1.1 Valg af skema Der er mange kredsløbsformer for induktionsopvarmningseffektforsyning, og udvælgelsesgrundlaget er som følger:

Ved hjælp af serie -resonantinverter er der hovedsageligt to typer invertere, der er egnede til induktionsopvarmningsenheder: parallel resonant (nuværende kildeinverter) og serie resonant (spændingsinverter). Under pendling kan den parallelle resonansinverters inverter -switch -enhed af den parallelle resonans -inverter modstå omvendt spænding, men IGBT kan ikke modstå omvendt spænding. Hvis der bruges anti-parallelle hurtige dioder til beskyttelse, vil cirkulerende strøm forekomme og skade enhederne. Derfor skal hver broarm tilsluttes i serie med en hurtig genvindingsøkdiode med det samme spændingsniveau som skiftenheden for at modstå omvendt spænding. Dette vil dog øge tabet på staten for hver arm og samtidig øge udstyrsomkostningerne. På grund af den høje frekvens, når man bruger en parallel resonantinverter, skal blyet mellem resonanskondensatoren og opvarmningsspolen ikke være for lang, ellers vil den alvorligt påvirke effekten og effektiviteten. For seriens resonansinverter ændrer en længere bly kun driftsfrekvensen og har ringe indflydelse på outputfrekvensen og effektiviteten.

2. Ved hjælp af en-rør IGBT-modul som skifteindretning blandt Power Semiconductor-enheder kan skifthastigheden for IGBT opfylde kravene til induktionsopvarmningseffektforsyning under 50 kHz. Det har en række fordele såsom høj inputimpedans, lille kørekraft og lille tab på staten.

3. ved hjælp af transformer koblet output En enkeltfase-inverterbro, der er drevet af en trefaset 380V strømnet, har en udgangsspænding så høj som ca. 530V. Hvis den er direkte udsendt, er spændingen på resonanskondensatoren og opvarmningsspolen Q gange udgangsspændingen (Q -værdien varierer med belastningen, der spænder fra 3 til 15), hvilket gør spændingen på opvarmningsspolen for høj, og spændingsreduktionsforanstaltninger skal træffes. Desuden er højspændingskondensatorer også vanskelige at løse.

4. Ved hjælp af PWM -kontroltilstand til at justere udgangseffekten er der to effektjusteringstilstande til serie -resonante invertere: den ene er at ændre DC -spændingen; Den anden er at ændre effektfaktoren. Førstnævnte kan give den tilsvarende frekvens i henhold til belastningstilstanden, så inverteren altid fungerer i tilstanden af effektfaktor 1. udgangseffekten justeres ved at ændre DC -spænding. Selvom dette kredsløb har lave krav til overspændingsspænding og overspændingsstrøm båret af inverter -switch -røret, og inverteren ofte fungerer i en højere effektfaktortilstand, er den reaktive strøm, der flyder gennem IGBT -modulet, lille, hvilket er meget fordelagtigt for IGBT. Metoden til ændring af effektfaktoren bruges til at justere udgangseffekten. Den specifikke metode er først at justere outputfrekvensen for at få systemet til at fungere i en tilstand tæt på resonans og derefter justere pulsbredden på PWM for at opnå den krævede udgangseffekt.