PDF《PI7800MF 系列中频感应加热电源》

二、变频电源

1、电源的分类 根据交变电流的频率高低,将电源分为超高频、高频、超音频、中频、工频. 1)工频(50 /60 Hz )感应加热电源这种电源比较实用,用于大型工件的整体透热、 大容量炉的熔炼和保温;

2)中频电源(50 Hz 或60 Hz 以上-10 kHz) 晶闸管感应加热电源已完全取代了传 统的中频发电机组和电磁倍频器.国外的单台容量已达数十 MW. 3)超音频电源(10kHz -100 kHz) 4)高频电源(100kHz 以上)正处在传统的电子管振荡器向固态电源的过度阶段.

2、构成 感应加热装置由两部分组成,一部分是提供能量的交流电源,也称变频电源;

另 一部分是完成电磁感应能量转换的感应线圈,称感应炉. 制约感应加热发展的主要原因是感应加热电源,而电源 又受制于高频或大功率的开 关器件.因此电力电子功率器件的发展,才真正促进了感应加热电源的发展.

3、原理 中频加热电源主电路为 AC-DC-AC 变频结构,由整流电路、滤波、逆变电路和保 护电路组成.其工作原理是将三相 50Hz 工频交流电经过三相全控整流桥 V1~V6 整流 成电压可调的脉动直流, 再通过电容将脉动的直流电滤波变成光滑平稳的直流电送到单 普传科技变频技术应用系列―中频电源 版权所有 请勿转载 第4页共10 页 企划部编制 相逆变桥 V7~V10,最后通过逆变桥将直流电变成单相频率可调的中频交流电供给 负载. 采用三相全控桥式整流电路, 它的输出电压调节范围大,而 移相控制角的变化范围 小,有 利于系统的自动调节, 输出电压的脉动频率较高, 可以减轻直流滤波环节的负担. 逆变电路是由全控器件 IGBT 构成的串联谐振式逆变器:核 心部分逆变器由大功率 IGBT 半桥组成.由锁相环控制工作频率,自动跟踪负载固有频率及其它参数的变化, 保持 IGBT 工作在零电压开关状态,损耗小,安全区大.由SPWM 电路控制输出功率, 由功率检测电路组成闭环控制. 电解电容 Cd 主要起滤波、稳定电压和改善功率因数的作用

4、 国内感应加热电源技术发展与现状 我国感应加热技术的应用,起源于上世纪

50 年代,主要用于机床、纺机、汽车、 拖拉机等制造业,感应加热集中在工件表面淬火方面,熔炼和透热方面用的较少.60 年代,开始感应加热技术独立发展,直到改革开放后,由浙大开发了第一台并联式晶闸 管中频电源, 并向全国推广.有 关单位相继也生产了容量在几百 kW,频率500 Hz~8 kHz 的中频电源.电 子管式超音频电源也研制成功, 填补了我国 8~200 kHz 之间的频率缺口. 感应加热电源真正大量应用于工业生产则是

20 世纪

80 年代后.近20 多年间我国 在感应加热电源和感应加热领域发生了令人注目的变化,此阶段从德国、美国、英国、 法国、日本、意大利、西班牙、比利时和俄罗斯等工业发达国家引进了数百套感应加热 成套装置(含电源).粗分类有:各种淬火设备及电源;

透热设备及电源;

高频钎焊设 备;

熔炼设备及电源;

熔炼设备无心感应炉、有心感应炉.

20 世纪

90 年代,国外的一些感应电炉公司直接到中国来办厂,如美国的英达感应 加热公司,彼乐公司等,他们的产品技术含量高,电源功率大,炉子吨位大,生产线规 模大,占据了国内的很大一部分市场. 国内感应加热方面从地域上还分 南派 和 北派 技术和产品方面的竞争. 南派 以浙江大学为中心源,从技术和人事关系上衍生出浙江、上海、江苏一带的感应电 炉公司,其代表有振吴、四达、兆力等公司,主导着南方的熔炼炉市场. 北派 是 以西安交大、西安电炉研究所、西安重型电炉厂(现西安鹏远重型电炉厂)所在地西安 为中心,衍生出西安,洛阳,山东,河北,山西等地的电炉公司.仅西安市感应加热的 公司就达百家之多,是名副其实的中国电炉设计、制造中心.这些厂家中比较有影响的 有西安电炉研究所、西安鹏远重型电炉厂、西安机电研究所、陕西海意机电制造有限公 司、西安动化、博大、秦翔、华立等电炉公司. 感应加热的市场发展前景看好,据行内人士讲,西安的几个大的感应炉公司,在 普传科技变频技术应用系列―中频电源 版权所有 请勿转载 第5页共10 页 企划部编制