Pagrindinės indukcinio šildymo maitinimo šaltinio formos pasirinkimo pagrindas ir analizė

Indukcinio šildymo maitinimo šaltiniai klasifikuojami į 400Hz-10kHz tiristoriaus (SCR) tipo puslaidininkio tarpinio dažnio maitinimo šaltinius ir 100Hz-400KHz elektronų vamzdžių tipo aukšto dažnio šildymo maitinimo šaltinio tiekimo pagal jų darbinius dažnius. Šiame dokumente paminėtas tarpinis dažnio indukcinio šildymo maitinimo šaltinis naudoja IGBT kaip perjungimo įtaisą ir gali veikti 10Hz-10kHz dažnių juostoje. Jis visiškai naudoja vidutinio dažnio odos efekto, artumo efekto ir apskrito žiedo efekto principus ir efektyviai paverčia elektrinę energiją į šilumos energiją per indukcinį šildytuvą, kad būtų pasiektas didelis efektyvumas ir energijos taupymas.

1 pagrindinė grandinė

1.1 Schemos pasirinkimas Yra daugybė indukcinio šildymo maitinimo šaltinio grandinių formų, o atrankos pagrindas yra toks:

Naudojant serijos rezonansinį keitiklį, daugiausia yra dviejų tipų keitikliai, tinkantys indukciniams šildymo įtaisams: lygiagrečiai rezonansinis (dabartinis šaltinio keitiklis) ir serijos rezonansinis (įtampos keitiklis). Komokslavimo metu lygiagrečios rezonansinio keitiklio keitiklio perjungimo įtaisas gali atlaikyti atvirkštinę įtampą, tačiau IGBT negali atlaikyti atvirkštinės įtampos. Jei apsaugai bus naudojami anti-paralelinės greitos diodai, įvyks cirkuliacinė srovė ir sugadins prietaisus. Todėl kiekviena tilto rankena turi būti sujungta iš eilės su greito atkūrimo lygintuvo diodu, kurio įtampos lygis yra toks pat kaip ir perjungimo įtaisas, kad būtų atlaikoma atvirkštinė įtampa. Tačiau tai padidins kiekvienos rankos būsenoje ir tuo pačiu padidins įrangos sąnaudas. Be to, dėl aukšto dažnio, naudojant lygiagrečią rezonansinį keitiklį, švinas tarp rezonansinio kondensatoriaus ir šildymo ritės neturėtų būti per ilgas, kitaip jis rimtai paveiks galią ir efektyvumą. Serijos rezonansiniam keitikliui ilgesnis švinas tik pakeis veikimo dažnį ir mažai paveiks išėjimo dažnį ir efektyvumą.

2. Naudojant vieno vamzdžio IGBT modulį kaip perjungimo įtaisą tarp galios puslaidininkių įrenginių, IGBT perjungimo greitis gali atitikti indukcinio šildymo maitinimo šaltinių reikalavimus, mažesnius kaip 50 kHz. Jis turi daugybę pranašumų, tokių kaip didelė įvesties varža, maža vairavimo galia ir maža būsena praradusi.

3. Naudojant transformatoriaus sujungtą išėjimo vienfazį keitiklio tiltą, maitinamą trifaziu 380 V elektros tinkleliu, išėjimo įtampa yra iki maždaug 530 V. Jei jis yra tiesiogiai išvestis, rezonansinio kondensatoriaus ir kaitinimo ritės įtampa yra Q kartų didesnė už išėjimo įtampą (q vertė kinta priklausomai nuo apkrovos, svyruojančios nuo 3 iki 15), todėl reikia per daug aukštos šildymo ritės įtampos, o įtampos mažinimo priemonės turi būti imamasi. Be to, taip pat sunku išspręsti aukštos įtampos kondensatorius.

4. Naudojant PWM valdymo režimą, norint sureguliuoti išvesties galią, yra du serijų rezonansinių keitiklių galios reguliavimo režimai: vienas yra pakeisti nuolatinės srovės įtampą; Kitas yra pakeisti galios koeficientą. Pirmasis gali suteikti atitinkamą dažnį pagal apkrovos būklę, kad keitiklis visada veikia 1 galios faktoriaus būsenoje. Išėjimo galia koreguojama keičiant nuolatinės srovės įtampą. Nors ši grandinė turi mažus reikalavimus dėl viršįtampio įtampos ir viršįtampio srovės, kurią užklupo keitiklio jungiklio vamzdis, o keitiklis dažnai veikia aukštesnės galios faktoriaus būsenoje, reaktyvioji srovė, tekanti per IGBT modulį, yra maža, o tai yra labai naudinga IGBT. Galios koeficiento keitimo metodas naudojamas išėjimo galiai sureguliuoti. Konkretus metodas yra pirmiausia sureguliuoti išėjimo dažnį, kad sistema veiktų būsenoje, esančioje arti rezonanso, ir tada sureguliuoti PWM impulsų plotį, kad būtų pasiekta reikiama išėjimo galia.