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感應加熱用中高頻電源技術的現狀

文章出處:公司動態 責任編輯:深圳市午夜在线观看视频電氣技術有限公司 發表時間:2017-09-23
  
我國感應加熱用中高頻電源從無到有,經過了上述的四個發展階段已在國內形成很大的規模,並已用於冶金、電力、石油、化工、電子等行業的焊接、淬火、熔煉、透熱、保溫等領域,其發展現狀可以概括為以下幾點:
(1) 以晶閘管為主功率器件的感應加熱中頻電源已覆蓋了工作頻率為8kHz以下的所有領域,其單機功率容量分50、160、250、500、1000、2000、2500、3000kW幾種,工作頻率有400Hz、1kHz、2.5kHz、4kHz、8kHz幾種。
(2) 中頻電源中三相全控整流橋的觸發器已告別了分立器件構成的多塊板結構,現多為集脈衝形成、保護、功率放大、脈衝整形於一體的單一大板結構(內含逆變橋的脈衝產生與功放和調節器)。
(3) 中頻電源中三相整流橋的晶閘管觸發脈衝產生已從應用同步變壓器,現場調試需對相序的控製模式逐步向不用同步變壓器的具有相位自適應功能的觸發器過渡。
(4) 晶閘管中頻電源的啟動方式已從撞擊式起動、零壓起動、內外橋轉換起動過渡到掃頻起動,其控製技術已從電壓或電流閉環調節進步到恒功率控製,從而使中頻電源的控製效果更好,提高了用戶使用的效率。
(5) 中頻電源用快速晶閘管的單管容量已達2500A/2500V,其最短關斷時間已達15µs,與中頻電源配套的無感電阻高頻電容等製造技術得到了長足的進步,為晶閘管中頻電源的製作帶來了極大的方便。
(6) 晶閘管中頻電源的零部件及配套件如散熱器、熔斷器、電抗器、控製板已標準化、係列化、批量生產化、給晶閘管中頻電源的製造商及維護人員帶來了極大的方便。
(7) MOSFET和IGBT等全控型電力半導體器件的容量已日益擴大,既奠定了中高頻電源的器件基礎,與IGBT及MOSFET配套的驅動器和保護電路已係列化和標準化,給中高頻和超音頻感應加熱電源奠定了基礎和保證,帶來了極大的方便。
(8) 在國內單機容量在500kW以上的感應加熱中頻電源基本上是清一色的晶閘管電源,但工作頻率最高不超過8kHz,容量最大已達4000kW,國內有些企業正在開發單機容量達6000kW的晶閘管中頻電源,以IGBT和MOSFET為主功率器件的中高頻電源,在國內已有批量生產的企業,但生產量相對晶閘管中頻電源來說還是很少,其單機容量在200kW以內,工作頻率基本上都在20kHz~200kHz範圍,超過20kHz的中高頻電源基本上都是應用MOSFET,由於MOSFET到今仍然難以製作出同時滿足高電壓、大電流的條件,所以不得不采用多個MOSFET並聯的方案,從目前使用的實際情況來看,有直接將MOSFET並聯,再逆變獲得較大功率輸出;也有直接將MOSFET構成逆變橋,再多個逆變橋並聯的;應特別注意兩種實現方法都有均流的問題,後者不但有數個逆變器並聯均流的問題,而且有數個逆變橋輸出同相位、同幅值並聯的問題,同時這種方案造成控製係統有多個控製單元。
(9) 現中高頻感應加熱中頻電源的冷卻方式清一色為水冷卻,應用水壓繼電器的居多,存在著水管堵死,水壓很高,但不能冷卻的問題,這很容易造成器件的過熱損壞,所以保護方案總的來說存在著不足,應增加流量繼電器的保護與水壓繼電器配合使用。
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