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恒远开发的大功率串联谐振中频感应加热电源

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恒远开发的大功率串联谐振中频感应加热电源

河北恒远生产的新型IGBT中频感应加热电源是一个带有串联谐振的电压型逆变器,逆变部分采用IGBT晶体管模块,最大的优点是节约电能、无高次谐波污染、稳定性能好。

IGBT变频的中频感应加热设备的另外一种线路为串联谐振

整流部分由6只二极管担任,直接整流不斩波,不会导致电网的功率因数下降。串联谐振电路去掉了庞大而笨重的滤波电抗器,减小了损耗,滤波由电容C1担任。可控硅T1在这里只作开关用,当电容C1上的电被充到一定电压后即开通,变频电路由4只IGBT构成,IGBT的导通损耗与可控硅相当,而开关损耗低于可控硅的开关损耗,因此变频电流的损耗大约在3%。该电路的功率调节有两种方式:1、改变变频电路的工作频率(变频),2、改变IGBT的导通时间(调宽)。输出电路的特征是感应线圈与补偿电容串联构成串联谐振电路。此电路的特征是流过IGBT的电流与流过感应线圈及补偿电容的电流相等,而感应线圈上的电压是整流后直流电压的3~10倍,(串联谐振电路的特征是振荡线圈的电压是直流电压的Q倍)。感应线圈上的功率P=感应线圈上的电压(V)×流过感应线圈的电流(I)。现在我们来比较并联谐振与串联谐振,感应线圈的损耗。假设感应线圈上的功率都是P。

并联谐振:P=V并×I并;P=750×I并;I并=P/750;

串联谐振:P=V串×I串;P=1500×I串;I串=P/1500;

(V串以最小3倍直流电压计算3×500=1500);

我们知道感应线圈的损耗只与线圈的电阻相关,假设线圈的电阻为R,则损耗功率为:

因此可见在相同的功率与相同的感应线圈的情况下,串联谐振感应线圈的损耗最多只有并联谐振感应线圈的1/4。因此,串联谐振输出电路的损耗约占整机功率的5%-10%,所以串联谐振变频的中频感应加热设备的整机效率为80%-90%。

在串联谐振电路中,感应线圈上中频电压的高低与变频功率器件的耐压无关,只要感应线圈的绝缘允许,提高中频电压就可以进一步降低感应线圈的损耗,整机效率就会进一步提高,这和输电为什么要用高压输送是一个道理。

河北恒远IGBT串联谐振中频感应加热电源主要特点:

  1. 恒功率输出确保电源变压器容量得到较高利用
  2. 功率因数始终大于0.96,无高次谐波干扰,对电网无污染
  3. 采用数字锁相技术,频率稳定度高
  4. 多重保护功能(双重死区保护,IGBT保护及过流、过压、超温、断水等各项保护)
  5. 采用先进的多频点预置技术具有较高的成功启动率
  6. 全封闭内循环水冷系统,确保设备安全
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