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IGBT高中频感应加热设备技术优势有哪些?

时间:2021-08-31 11:34
 
     IGBT高频、超音频、中频感应加热设备与可控硅并联感应加热设备有何优势呢?河南星川人为您分析和解答。
     1. 可控硅并联感应加热设备调节功率是通过调节整流可控硅的导通角实现的,在设备工作在小功率时,可控硅导通角减小,电网的功率因数就会降低。因此必须另配功率因数补偿柜,增加新的投入,如果不另配功率因数补偿柜,将会导致用户配电室的功率因数补偿柜电容损坏或供电变压器发热。用户的投入增加,并且带来了电源效率的损耗。
IGBT串联感应加热设备调节功率采用逆变侧调节方式,整流电路采用二极管,整流的功率因数为100%,不需要在配电柜中另外配置设备。
     2、 IGBT串联感应加热设备工作时,开关器件承受的反压很小,其大小仅仅是开关器件反并联二极管的导通压降,非常小。
可控硅并联电源工作时,开关器件承受承受反压较大。由于自关断器件可控硅承受反压的能力很低,因此应用中需要给每个桥臂的主开关管串接同等容量的快恢复二极管,增加了损耗。
IGBT感应加热设备
     3、 IGBT串联感应加热设备的逆变器输入相当于恒压源,负载为R,L和C串联,其输出电压为矩形波,电流为近似正弦波。其中的IGBT由于承受矩形电压,故 较大,吸收电路起着关键作用,而对其 要求则较低。
可控硅并联电源的逆变器输入相当于恒流源,负载为R,L和C并联,其输出电流为矩形波,输出电压为近似正弦波。其中的可控硅承受矩形电流, 较大,有时为了减小 ,必须在电路中串联电感以限制 ,电感增加损耗。
    4、 IGBT串联感应加热设备在换流时,IGBT在关断前谐振电流己经逐渐减小到零,因而关断时间短,损耗小。(零电流变换)
可控硅并联电源的逆变器在换流时,可控硅是在全电流运行中被强迫关断的,电流被迫降到零以后还需加一段反压时间,因而关断时间较长,因此开关损耗较高。
高频感应加热设备
     5、 IGBT串联感应加热设备的逆变器由电压源供电,在换流过程中为避免逆变器上下桥臂开关管同时导通造成电压源短路,在控制中必须确保先关断再开通,即必须保证死区时间的存在。
可控硅并联电源的逆变器由电流源供电,换流时为了避免直流滤波电感Ld上产生大的感生电势,必须保证电流连续,即换流时要遵循先开通后关断的原则,保证重叠时间的存在。重叠时间内,虽然逆变器桥臂直通,但由于Ld比较大能够限制电流上升率,不会造成直流电源短路,但换流过长会使系统效率降低,因此重叠时间不可过长。
     6、 IGBT串联感应加热设备的起动较为简单,既能自激工作,也能它激工作。我们可以利用这一点设计它激转自激电路,容易的解决电路的起动问题。
可控硅并联电源起动较为困难。起动前需对直流滤波大电感预充电,以保证其为电流,只能工作于自激状态,当驱动信号频率不等于负载固有谐振频率时,系统就起动不起来,因此并联谐振电源起动之前必须测定负载的固有谐振频率。
高频加热设备优势
     7、 IGBT串联感应加热设备的逆变器由于电压高,电流小,对槽路布局要求较低,感应加热线圈与逆变电源的距离远时对输出功率的影响很小,当采用同轴电缆或将来回线绞接在一起铺设时影响则几乎可以不计。
可控硅并联电源的逆变器则由于电压低,电流大而对槽路布线要求很高。感应加热线圈与逆变电源(尤其是谐振电容器)的距离应尽量靠近,否则两者之间的引线的分布电感会改变负载电路的结构,对电源工作影响很大。
      8、 IGBT串联感应加热设备在负载谐振频率随加热过程不断变化时,控制电路即使未能跟踪其频率变化,也只会造成负载功率因数的变化,不会发生停振或逆变颠覆等故障。
可控硅并联电源在感应加热过程中,负载的等效阻抗等参数会有一定的变化,因此负载的谐振频率就会相应有变化,此时如果逆变器控制电路不能及时准确的跟踪到负载谐振频率,就可能使逆变器停振,甚至发生逆变颠覆的故障。因此相比可控硅并联电源,IGBT串联电源工作可靠性更强。
     9、 IGBT串联感应加热设备感应线圈上的电压和槽路电容器上的电压,都为逆变器输出电压的Q倍,流过感应线圈上的电流,等于逆变器的输出电流。
可控硅并联电源感应线圈和槽路电容器上的电压,都等于逆变器的输出电压,而流过感应线圈的电流,则都等于逆变器输出电流的Q倍。串联谐振电源在谐振回路损耗更低。
     综合以上的对比情况,可以看出串联谐振电源具有工作可靠性强、槽路布局简单、启动方便、损耗较低等方面的优势,采用IGBT串联感应加热设备将更加可靠。
       

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