现代感应加热设备

感应加热设备的频率范围广泛,大致对于频率低于10KHZ一下的电源称为中频感应加热设备:频率在10-100KHZ之间的称为超音频感应加热电源:频率高于100KHZ的称为高频感应加热电源。从目前IGBT感应加热电源的制造水平上来看,国际达到了1200KW/180KHZ,国内500KW/50KHZ。

现代感应加热设备具有如下特点:

1)所涉及的电路基本理论变化不大,由于新兴功率器件的问世,其电路及实现技术有了很快的发展。

2)功率整流机逆变电路的器件多采用模块器件代替单只功率器件。为了扩大输出功率,采用了功率器件的串联,并联或串并联。

3)控制电路及保护电路所采用的器件由原来主要采用晶体三极管等模拟器件,而改为大量采用数字器件;专用集成电路的采用也是现代感应加热电源的又一特点,如15-50KW/20的MOSFET和IGBT电源广泛采用的集成芯片PWM芯片SG3525及数字电位器;用于三项可控整流的相位控制欲触发电路集成芯片TC787、tc788可编程逻辑器件;集成芯片的采用简化了控制电路,提高了可靠性;比例积分PI可编程逻辑器件;集成芯片的采用简化了控制电路,提高了可靠性;比例积分(PI)电路,数字锁相环路频率自动跟踪电路,单片计算机技术的采用提高了控制品质及电源装置的性能,系统实现了只能控制。

4)新型电路元件,如美国CDE(无感)电容模块,无感电阻应用于缓冲能大大提高吸收效果;MN-ZN功率铁氧体应用于功率输出回路减少了损耗和电源体积等。

5)频率范围广,从0.1-400KHZ,覆盖了中频,超音频,高频范围;输出功率1.5-2000KW,可满足不同热处理工艺的要求。

6)转换效率高,节能明显。对于晶体管逆变器的负载功率因数可接近于1,这可减少输入功率22%-30%,减少冷却水用量44%-70%。

7)整台装置结构紧凑,外形尺寸小,节省空间,与真空管电源相比可节省66%-84%

8)保护电路完善,可靠性高。感应加热电源能够在工件碰触感应器,空载或过载,以及其他误操作情况下安全运行。电路的安全措施有:直流侧电流过流,交流侧电流过流,缺相保护,进线电压的过压与欠压保护,工作频率超限与功率超限保护的等。器件的安全措施有:逆变桥电流不平衡与直通,功率器件的过热,槽路线圈短路,操路电容过压,槽路电压超限等。设备的安全措施有:冷却水的流量与进出口水的水温检测,机柜门与电源的连锁保护等。

9)感应加热设备内部或输出端没有高压(相对真空管电源),因而工作电压低安全性高。

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