感应加热设备知名制造商分析报告.ppt

感应加热设备知名制造商 前期的感应加热设备中，逆变单元所需的高频逆变器件决议了设备的方式，它阅历了从电子管、晶闸管到现在遍及选用IGBT的开展历程。前期设备以大功率真空电子管为中心构成单级自激振荡器，把高压直流电能变换成高频沟通电能，因为电压改换环节较多、电子管变换功率低，设备的整体功率一般在50％以下，电能和水的耗费非常大，现在已趋筛选。与电子管设备比较，晶闸管式感应加热设备的功率大为进步，到达90％摆布，但其谐振频率较低、逆改换流有些适当杂乱、损耗依然较大，且功率因数低，现在仅适用于超大功率场合应用。而选用IGBT或MOSFET的感应加热设备整体功率在90％以上，谐振频率可达数百千赫兹，且构造大为简化，设备可靠性、功率因数等其它品质均得以进步。 在现在干流的IGBT式感应加热商品中，仍有较多的电路和构造方法区别。从整流单元看有可控整流方法和不可控整流方法；从逆变单元看有脉宽调制逆变方法和斩波调压逆变方法；从谐振输出单元看有并联谐振方法和串联谐振方法。各种电路和构造方法在功率、功率因数、可靠性等性能上各有区别。 尽管选用IGBT替代晶闸管和电子管已经取得了很大的前进，但现在大多数出产厂商研发出产的感应加热电源设备依然存在一些遍及疑问，这些疑问首要表现为： 1、功率较低、电能和冷却水耗费大 2、功率元件IGBT简单损坏 3、 电抗器或输出变压器简单损坏 4、 冷却水回路故障较多 5、功率因数较低、谐波污染大 6、设备牢靠接连运转性能欠佳 这些疑问主要是因为设计上的缺点所致，现针对这些疑问讨论其缘由： 1、因为IGBT、电抗器、输出变压器、谐振电容器均采取水 水冷构造，不只损耗较大、功率较低，冷却水耗费大，而且容易发生因为铜管结垢阻塞致使器件烧毁，也容易发生漏水致使毛病规模扩展等疑问；且因为水路并联支路许多，体系无法确保每一支路均具有断水保护功用。 2、因为模拟式控制电路不能适应各种改变工况，使得功率元件IGBT脱离过零软开关状况，因而开关损耗添加、并经常致使IGBT过热损坏。 3、脉宽调制型（无斩波调压）商品选用软注册、硬关断(或带缓冲的硬关断)电路，因而IGBT损耗大，且这种方式简单脱离软开关状况致使IGBT损坏。 4、设备在过压、过载、感应圈短路或部分短路、功率元件过热等情况下控制电路不能起到有效约束和维护效果，致使设备损坏。 5、并联谐振方式的设备简单发生逆变单元过压而损坏器材。 6、控制电路抗干扰能力差，系统运转不稳定或维护约束功用简单误动作，设备可靠性差；或设备设备由于外界要素或偶尔要素维护停机后不能自动重起动。 7、整流后直接选用大容量电力电容滤波，无滤波电感或直流侧IGBT斩波电路，因而功率因数低，输入电流谐波大；如选用电力电解电容，还有发热、串联均压问题、寿数较短等缺点。 新式数字式空冷感应加热电源的主要特点 一种新式引进技术的Atec系列感应加热电源主回路如下图所示，该商品为立异的全空冷构造，在中央处理器DSP的数字式操控下，功率器件IGBT一直准确作业在零电流开关状况，主动重起动功用确保了设备接连运转的可靠性；与非数字式商品比较，数字式商品在各方面功能均得以进步。 该商品的整流单元为不可控整流，且直流侧选用IGBT斩波调压，谐振方法为输出阻隔型次级串联谐振。这种电路有用进步了设备功率和功率因数、减少输入谐波、降低IGBT损耗；使得设备能够选用全空冷构造，并消除设备来自水体系的毛病；根据这种构造，设备的作业频率为1KHz－100KHz。 1. 准确可靠的过零软开关IGBT逆变 高频感应加热电源通常均选用谐振软开关操控，能够大为下降IGBT开关损耗，且完成自动盯梢谐振频率。 有的商品直流侧没有IGBT斩波电路，这是一种软注册硬关断电路，或者是带缓冲的硬关断电路。这种电路的关断损耗较大，且简单脱离软开关状况。选用直流侧IGBT斩波电路后，能够完成彻底的软注册软关断，并将注册损耗和关断损耗均降至最低。 传统操控电路选用锁相环盯梢体系谐振频率，但谐振频率较高时，影响频率盯梢的离散参数比较突出，频率较高时，锁相环精度不够，简单呈现脱离软开关的状况，因而开关损耗增大，严峻时致使IGBT损坏。因而，进步操控的准确度是保证IGBT安全运转的前提条件。 新式Atec系列感应加热电源选用DSP进行盯梢操控，凭仗DSP的疾速处理才能，可根据不一样工况进行盯梢抵偿，使体系精确度大幅度提高，谐振频率和相位的盯梢差错大为下降。此外，体系选用的疾速IGBT驱动电路也有助于更精确疾速的高频软开关电路的完成。 2. 全空冷构造 传统水冷设备存在两大缺点：一是损耗大、二是容易损坏。由于水冷线圈由铜管绕制，在高频运行时，其涡流损耗非常大，损耗的能量均由水带走，这使得体系功率下降。此外，水冷管路