Cơ sở và phân tích để lựa chọn hình thức mạch chính của nguồn điện cảm ứng
Nguồn cung cấp năng lượng sưởi ấm được phân loại thành 400Hz-10kHz thyristor (SCR) loại nguồn tần số bán dẫn trung gian và ống điện tử 100Hz-400KHz loại điện tử có tần số tần số cao theo tần số hoạt động của chúng. Nguồn cung cấp nhiệt cảm ứng tần số trung gian được đề cập trong bài viết này sử dụng IGBT làm thiết bị chuyển mạch và có thể hoạt động trong dải tần 10Hz-10kHz. Nó sử dụng đầy đủ các nguyên tắc của hiệu ứng da tần số trung gian, hiệu ứng gần và hiệu ứng vòng tròn, và chuyển đổi hiệu quả năng lượng điện thành năng lượng nhiệt thông qua lò sưởi cảm ứng, để đạt được mục đích tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm năng lượng cao.
1 mạch chính
1.1 Lựa chọn sơ đồ Có nhiều hình thức mạch của nguồn điện sưởi cảm ứng và cơ sở lựa chọn như sau:
Sử dụng biến tần cộng hưởng loạt, chủ yếu có hai loại biến tần phù hợp cho các thiết bị sưởi ấm cảm ứng: cộng hưởng song song (biến tần nguồn hiện tại) và cộng hưởng loạt (biến tần điện áp). Trong quá trình đi lại, thiết bị chuyển đổi biến tần của biến tần cộng hưởng song song có thể chịu được điện áp ngược, nhưng IGBT không thể chịu được điện áp ngược. Nếu điốt nhanh chống song song được sử dụng để bảo vệ, dòng điện lưu hành sẽ xảy ra và làm hỏng các thiết bị. Do đó, mỗi cánh tay cầu phải được kết nối nối tiếp với một diode chỉnh lưu phục hồi nhanh với cùng mức điện áp với thiết bị chuyển đổi để chịu được điện áp ngược. Tuy nhiên, điều này sẽ làm tăng sự mất mát tại trạng thái của mỗi cánh tay và đồng thời làm tăng chi phí thiết bị. Ngoài ra, do tần số cao, khi sử dụng biến tần cộng hưởng song song, sự dẫn đầu giữa tụ cộng hưởng và cuộn dây sưởi không nên quá dài, nếu không nó sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến công suất và hiệu quả. Đối với bộ biến tần cộng hưởng, một dây dẫn dài hơn sẽ chỉ thay đổi tần số hoạt động và ít ảnh hưởng đến tần số và hiệu quả đầu ra.
2. Sử dụng mô-đun IGBT một ống làm thiết bị chuyển mạch giữa các thiết bị bán dẫn năng lượng, tốc độ chuyển đổi của IGBT có thể đáp ứng các yêu cầu của nguồn điện sưởi ấm cảm ứng dưới 50kHz. Nó có một loạt các lợi thế như trở kháng đầu vào cao, sức mạnh lái xe nhỏ và tổn thất nhỏ trên trạng thái.
3. Sử dụng đầu ra kết hợp máy biến áp Một cầu biến tần một pha được cung cấp bởi lưới điện 380V ba pha có điện áp đầu ra cao tới khoảng 530V. Nếu nó là đầu ra trực tiếp, điện áp trên tụ điện cộng hưởng và cuộn dây làm nóng là Q lần điện áp đầu ra (giá trị Q thay đổi theo tải, từ 3 đến 15), làm cho điện áp trên cuộn dây sưởi quá cao và phải thực hiện các biện pháp giảm điện áp. Hơn nữa, các tụ điện điện áp cao cũng rất khó để giải quyết.
4. Sử dụng chế độ điều khiển PWM để điều chỉnh công suất đầu ra Có hai chế độ điều chỉnh năng lượng cho bộ biến tần cộng hưởng loạt: một là thay đổi điện áp DC; Khác là thay đổi yếu tố công suất. Cái trước có thể cung cấp tần số tương ứng theo điều kiện tải, do đó biến tần luôn hoạt động ở trạng thái của hệ số công suất 1. Công suất đầu ra được điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp DC. Mặc dù mạch này có các yêu cầu thấp về điện áp tăng và dòng điện tăng do ống chuyển đổi biến tần và biến tần thường hoạt động ở trạng thái yếu tố công suất cao hơn, dòng phản ứng chảy qua mô -đun IGBT là nhỏ, rất có lợi cho IGBT. Phương pháp thay đổi hệ số công suất được sử dụng để điều chỉnh công suất đầu ra. Phương pháp cụ thể là trước tiên để điều chỉnh tần số đầu ra để làm cho hệ thống hoạt động ở trạng thái gần với cộng hưởng, sau đó điều chỉnh độ rộng xung của PWM để đạt được công suất đầu ra cần thiết.