İndüksiyon ısıtma güç kaynakları için ana devre topolojilerinin seçim temeli ve analizi

1. Şema seçimi

İndüksiyon ısıtma gücü kaynakları için çeşitli devre topolojileri vardır ve seçim aşağıdaki faktörlere dayanmaktadır:

Serisi Rezonans İnvertörünü Evlat Edinme
İndüksiyon ısıtma cihazları için uygun ana invertör türleri iki konfigürasyon içerir: paralel rezonant invertörler (akım - kaynak invertörler) ve seri rezonans invertörleri (voltaj - kaynak invertörler). Komisyon periyodu boyunca, paralel rezonant invertörün invertör anahtarlama cihazları ters voltaja tabi tutulabilir, ancak IGBT'ler (yalıtımlı geçit bipolar transistörler) ters voltaja dayanamaz. Koruma için anti - paralel hızlı diyotlar kullanılırsa, dolaşımdaki akımlar oluşabilir ve cihazlara zarar verebilir. Bu nedenle, her köprü kolu, ters voltaja dayanacak şekilde anahtarlama aygıtı ile aynı voltaj derecesine sahip hızlı bir geri kazanım doğrultucu diyotu ile seri olarak bağlanmalıdır. Bununla birlikte, bu, her kolun - durum kaybını artıracak ve ekipman maliyetini artıracaktır. Ek olarak, nispeten yüksek frekans nedeniyle, paralel bir rezonant invertör kullanıldığında, rezonant kapasitör ile ısıtma bobini arasındaki kurşun teller çok uzun olmamalıdır; Aksi takdirde, güç çıkışı ve verimliliği ciddi şekilde etkilenecektir. Bir seri rezonant invertör için, biraz daha uzun bir kurşun tel sadece çalışma frekansını değiştirir ve çıkış gücü ve verimliliği üzerinde minimum etkiye sahiptir.

2. Anahtarlama aygıtları olarak tek - tüp IGBT modüllerini kullanma
Güç yarı iletken cihazları arasında, IGBT'lerin anahtarlama hızı, indüksiyon ısıtma güç kaynaklarının 50kHz'in altındaki gereksinimlerini karşılayabilir. Yüksek giriş empedansı, düşük sürüş gücü ve - durum kaybı gibi bir dizi avantajı vardır.

3. Transformatör birleştirme çıkışını kullanarak.

Üç - Faz 380V güç ızgarası ile çalışan tek bir - faz inverter köprüsü için çıkış voltajı yaklaşık 530V kadar yüksektir. Doğrudan çıktı ise, rezonant kapasitör ve ısıtma bobini üzerindeki voltaj, çıkış voltajının Q katları olacaktır (Q değeri, yüke bağlı olarak 3 - 15 aralığında değişebilir), bu nedenle ısıtma bobine uygulanan voltajın çok yüksek olmasını sağlar. Ayrıca, yüksek voltaj kapasitörlerinin çözülmesi de zordur.

4. Çıktı gücünü ayarlamak için PWM kontrol yöntemini kullanma
Seri rezonans invertörleri için iki güç ayarlama yöntemi vardır: biri DC voltajını değiştirmektir; Diğeri güç faktörünü değiştirmektir. Birincisi, yük koşuluna göre karşılık gelen bir frekans sağlayabilir, böylece invertör her zaman 1 güç faktöründe çalışır. Çıkış gücü DC voltajını değiştirerek ayarlanır. Bu devre, invertör anahtarlama tüpleri tarafından doğan dalgalanma voltajı ve dalgalanma akımı üzerinde düşük gereksinimlere sahip olsa da ve invertör genellikle nispeten yüksek bir güç faktöründe çalışsa da, IGBT modülünden akan reaktif akım küçüktür, bu IGBT için çok faydalıdır.

Çıktı gücünü ayarlamak için güç faktörünü değiştirme yöntemi kullanılır. Spesifik yöntem, önce sistemin rezonant durumun yakınında çalışmasını sağlamak için çıkış frekansını ayarlamak ve ardından gerekli çıkış gücünü elde etmek için PWM'nin darbe genişliğini ayarlamaktır.