Basis en analyse voor de selectie van de hoofdcircuitvorm van inductieverwarmingsvoeding

Inductieverwarmingsvoorraden worden geclassificeerd in 400Hz-10kHz thyristor (SCR) type halfgeleider-intermediair frequentie-voedingen en 100Hz-400 kHz elektronentype hoogfrequente verwarmingsvoorraden volgens hun operationele frequenties. De in dit document vermelde tussenvoedingsvoeding van de intermediaire frequentie-inductie wordt gebruikt als het schakelapparaat en kan werken in de frequentieband van 10Hz-10 kHz. Het maakt volledig gebruik van de principes van tussenliggende frequentie huideffect, nabijheidseffect en circulaire ringeffect, en zet effectief elektrische energie om in warmte -energie door de inductieverwarming, om het doel van hoge efficiëntie en energiebesparing te bereiken.

1 hoofdcircuit

1.1 Selectie van schema's Er zijn veel circuitvormen van inductieverwarmingsmogelijkheden, en de selectiebasis is als volgt:

Met behulp van serie resonerende omvormer zijn er voornamelijk twee soorten omvormers die geschikt zijn voor inductieverwarmingsapparaten: parallel resonant (huidige bronomvormer) en series resonant (spanningsomvormer). Tijdens de commutatie kan het omvormerschakelapparaat van de parallelle resonerende omvormer bestand tegen omgekeerde spanning weerstaan, maar IGBT kan geen omgekeerde spanning weerstaan. Als anti-parallelle snelle diodes worden gebruikt voor bescherming, zal de circulerende stroom optreden en de apparaten beschadigen. Daarom moet elke brugarm in serie worden aangesloten met een snelle herstelgelijkrichter diode met hetzelfde spanningsniveau als het schakelapparaat om de omgekeerde spanning te weerstaan. Dit verhoogt echter het verlies van elke arm op de staten en verhoogt tegelijkertijd de apparatuurkosten. Bovendien, vanwege de hoge frequentie, bij het gebruik van een parallelle resonerende omvormer, moet de lood tussen de resonerende condensator en de verwarmingsspoel bovendien niet te lang zijn, anders zal dit ernstig van invloed zijn op het vermogen en de efficiëntie. Voor de serie -resonerende omvormer zal een langere lead alleen de bedrijfsfrequentie veranderen en weinig impact hebben op de uitgangsfrequentie en efficiëntie.

2. Met behulp van IGBT-module met één buis als het schakelapparaat onder Power Semiconductor-apparaten, kan de schakelsnelheid van IGBT voldoen aan de vereisten van inductieverwarmingsvoedingen onder 50 kHz. Het heeft een reeks voordelen zoals hoge inputimpedantie, klein rijgedrag en klein verlies op de staten.

3. Met behulp van transformator gekoppelde uitgang Een eenfase-omvormerbrug aangedreven door een driefasige 380V vermogensraster heeft een uitgangsspanning zo hoog als ongeveer 530V. Als het direct wordt uitgeschakeld, is de spanning op de resonantcondensator en de verwarmingsspoel Q maal de uitgangsspanning (de Q -waarde varieert met de belasting, variërend van 3 tot 15), waardoor de spanning op de verwarmingsspoel te hoog moet worden genomen en moeten spanningsreductiemaatregelen worden genomen. Bovendien zijn hoogspanningscondensatoren ook moeilijk op te lossen.

4. Het gebruik van de PWM -besturingsmodus om de uitgangsvermogen aan te passen, zijn er twee stroomaanpassingsmodi voor seriesresonerende omvormers: één is om de DC -spanning te wijzigen; De andere is om de vermogensfactor te veranderen. De eerste kan de bijbehorende frequentie geven volgens de laadconditie, zodat de omvormer altijd werkt in de status van vermogensfactor 1. Het uitgangsvermogen wordt aangepast door de DC -spanning te wijzigen. Hoewel dit circuit lage vereisten heeft aan de overspanningsspanning en de overspanningsstroom gedragen door de omvormerschakelaarbuis, en de omvormer werkt vaak in een hogere vermogensfactorstatus, is de reactieve stroom die door de IGBT -module stroomt klein, wat zeer gunstig is voor de IGBT. De methode voor het wijzigen van de vermogensfactor wordt gebruikt om het uitgangsvermogen aan te passen. De specifieke methode is om eerst de uitgangsfrequentie aan te passen om het systeem te laten werken in een toestand dicht bij resonantie en vervolgens de pulsbreedte van PWM aan te passen om het vereiste uitgangsvermogen te bereiken.