Поређење потрошње енергије различитих кола која се користе у индукционим системима грејања средње фреквенције (МФ) за ковање

Написао господин Зенг киаолин из ЦХЕНГДУ ДУОЛИН ЕЛЕЦТРИЦ ЦО., ЛТД

Овај чланак анализира недостатке постојећег СЦР МФ индукционог система грејања и представља нову врсту МФ индукционог система грејања за ковање помоћу ИГБТ енергетских уређаја. То је серија резонантних кола са карактеристикама значајног ефекта уштеде енергије и може се лако покренути при свим условима оптерећења.

Тренутно већина произвођача користи ЛЦ паралелно резонантно коло и СЦР као претварач за њихов МФ Систем индукционог грејања. Таква СЦР инвертерска технологија развијена је почетком 70 -их година прошлог века. Молим те погледајDиаграм 1!

. СЦР ЛЦ Паралелно резонантно коло

Dиаграм 1

У овом кругу исправљачка секција обавља два задатка:

1. Тo претвара наизменичну струју у једносмерну струју помоћу шест СЦР -ова (силиконски управљачки исправљач).

2. До подесите снагу машине.

Недостаци овог кола:

1. Додатни улагање у кондензатор компензације фактора снаге Кабинет (ПФЦЦЦ).

Прилагођавање снаге постиже се прилагођавањем проводног угла СЦР -а, а смањење угла проводљивости ће смањити фактор снаге електричне мреже. Дакле, корисници морају купити ормарић за компензацију фактора снаге. А онда се трошкови повећавају.

2. Ниска фактор снаге

Фактор снаге је само 0,8 до 0,85 у делу претварача због својства искључивања СЦР-а.

3 Хигх енергије потрошња

л Након исправљања, ДЦ филтрирање се врши помоћу великог ДЦ реактора. Тако1% -3% губитка енергије се генерише у овом одељку.

л Круг претварача испуњавају четири тиристора (СЦР), па око 5% енергије губитак генерише се у делу претварача.

л Излазни део је паралелно резонантно коло које се састоји од индукционе завојнице и кондензатора. Ограничено пробојним напоном СЦР -а, излазни напон ≤750В. Струја осциловања на индукционом намотају је К (5 до 10) пута истосмерне струје (К је фактор квалитета резонантног кола.). Због тога долази до великог губитка енергије на индукционом намотају. Дакле, са паралелним резонантним кругом,губитак енергије је Приближно 25% до 30% снаге машине.

Tстога ефикасност СЦР МФ индукције Хједење Систем је приближно 60% до 70%.

Јасно, подигните напон на индукционом калему и смањите вредност осцилаторног кола К што може побољшати ефикасност машине. Али у паралелном резонантном колу, оба краја индукционог намотаја директно спојена на тиристор, ако се подигне напон индукционог намотаја, мора се повећати пробојни напон тиристора. Због тога ће повећање напона пробоја тиристора повећати производне трошкове, али и ограничење напона пробоја тиристора.

Тиристор је полу-контролисани уређај за напајање, када је вредност кола осциловања К <10, лако заустављање осцилација или неуспех осциловања.

Људи су користили СЦР МФ индукциони систем грејања знају истину ако је грејна станица напунила хладан материјал; тешко је покренути осцилације. Дакле, у циљу побољшања ефикасностиМФ индукција грејање систем мора тражити други уређај за напајање и друго коло: ИГБТ и ЛЦ Сериес Резонантно Струјно коло. Молим те погледајДијаграм 2 испод!

. ИГБТ ЛЦСериес Ресонант Цирцуит

—–се користи у Дуолин МФ систем за индукционо грејање

Почетком 90 -их рођен је нови уређај за напајање ИГБТ карактеристике велике снаге, мали губитак прекидача и високо рад фреквенција до 100 кХз. ИГБТ технологија је прилично зрела након 20 година развоја, посебно четврта генерација ИГБТ -а коју производи ИНФИНЕОН. Његов напон засићења је ≤ 1,7, док је фреквенција хард пребацивања достигла 20КХЗ. ИГБТ је апсолутна доминација у пољима као што су претварач фреквенције, преклопно напајање и индукцијско гријање.

Dиаграм 2

У овом колу, исправљање се врши директно са шест (6) диода без сецкања, тако да је минимизиран утицај на фактор снаге мреже. У серијском резонантном колу, посао филтрирања обавља кондензатор Ц1 уместо великог и тешког реактора како би се постигла уштеда енергије. СЦР Т1 овде ради само као прекидач. Када се кондензатор напуни до одређеног напона, СЦР Т1 је повезан.

Одељак претварача састоји се од четири (4) ИГБТ -а. Губитак проводљивости ИГБТ -а једнак је СЦР -у, али је губитак прекидача ИГБТ -а мањи од СЦР -а па је губитак струје претварача низак, око 3%.

Постоје два начина подешавања снаге: 1. променом радне фреквенције секције претварача; 2. променом времена спровођења ИГБТ -а.

Излазни одељак је Sериес Ресонант Цирцуит коју чине индуктор (Л) и кондензатор (Ц). Карактеристика овог кола је да је струја кроз ИГБТ једнака струји кроз индуктор и кондензатор, али напон на индуктору је 3-10 (К вредност) пута исправљеног ДЦ напона. Напон на индуктору (Л) нуди директно кондензатор (Ц), тако да нема потребе за повећањем пробојног напона енергетских уређаја (ИГБТ) при подизању напона на индуктору.

Снага на индуктору П = В (напон на индуктору) × И (струја кроз индуктор). Сада упоредимо губитке на индуктору између Паралелно и серијски резонантно струјно коло. Претпоставимо да је снага индуктора П.

Паралелно резонантно коло (прц): П = Вpрц × Иpрц; П = 750 × Иpрц; Јаpрц= П/750

Резонантно коло серије (срц): П = Вsрц × Иsрц; П = 1500 × Иsрц; Јаsрц= П/1500 (минимум Вsрц = 3 × 500 ДЦ Вол)

Тако сам јасрц = 1/2 И прц; знамо да је губитак индуктора повезан само са отпором индуктора. Отпор се претпоставља Р, тада је губитак снаге:

П = И2Р; Ппрц = Јапрц2Р; Пsрц = Јасрц2 Р = (1/2 Ипрц)2 Р = 1/4 Ипрц2 R

Предности овог кола или Дуолиновог МФ индукционог система грејања:

1. Хигх ефикасност

Према томе, под условом исте снаге и исте индуктивности, највећи губитак индукционог резонанта серије је четвртина (1/4) паралелног резонантног индуктора (погледајте горњу формулу!). Тада губитак серијске резонантне излазне секције износи приближно 5% - 10% снаге машине, па је ефикасност МФ индукционог грејног система коришћеног резонантног кола серије 80% - 90%.

2. Мала потрошња енергије

У серијском резонантном колу, напон на индуктору није повезан са напоном пробоја енергетског уређаја. Дакле, све док је изолација индуктора дозвољена, повећање напона на индуктору може смањити губитак индуктора, додатно побољшати ефикасност машине. Принцип је исти као и пренос електричне енергије на мрежи високог напона.

Стога, приликом пројектовања, изаберите праву К вредност која може гарантовати поузданост машине, као и побољшати ефикасност машине, а затим може значајно сачувати енергије 10% -30% cу поређењу са конвенционалним тиристорским (СЦР) индукционим системом грејања.

3 Хигх фактор снаге

Обично МФ систем индукционог грејања са резонантним кругом серије ИГБТ има висок фактор снаге изнад 0,95. Ако се исправља са 12-импулсним, фактор снаге може бити до 0,98.

4. Лако се покреће при свим оптерећењима

ИГБТ је потпуно контролисани уређај за напајање. Укључивање/искључивање ИГБТ-а контролише се директно преко капије без икакве везе са фактором снаге и К вредношћу осцилаторног кола. Тако се машина може лако покренути при било ком оптерећењу.

У сваком случају, систем индукционог грејања МФ са резонантним кругом серије ИГБТ најбољи је избор компанија за ковање.


Време објаве: 04. фебруар-2021