Die Induktionsheizstromversorgung hat in den 1920er Jahren einen Entwicklungsprozess des Generatorsatzes und des Vakuumröhrengenerators, des Thyristorgenerators (SCR) in den frühen 1960er Jahren, des Transistorgenerators in den frühen 1980er Jahren und des modernen Leistungstransistorgenerators (IGBT, MOSFET usw.) erlebt. )-Generator Mitte der 1990er Jahre.
Modernes Induktionsheiznetzteil bezieht sich auf das Induktionsheiznetzteil mit verschiedenen Leistungstransistoren wie MOSFET, IGBT usw. als Leistungsgeräte, auch bekannt als (all) Solid-State-Induktionsheiznetzteil, „Solid-State“-Induktion Heizstromversorgung, die für den alten Thyristor (SCR) und Vakuumröhren-Induktionsheizstromversorgung ist.
Der Frequenzbereich der induktiven Heizstromversorgung ist sehr breit. Eine Stromversorgung mit einer Frequenz von weniger als 10 kHz wird als induktive Heizstromversorgung mit Zwischenfrequenz bezeichnet. Eine Stromversorgung mit einer Frequenz zwischen 10 und 100 kHz wird als Super-Audio-Stromversorgung mit induktiver Erwärmung bezeichnet, und eine Stromversorgung mit einer Frequenz über 100 kHz wird als Hochfrequenz-Stromversorgung mit induktiver Erwärmung bezeichnet. Entsprechend den Frequenzeigenschaften und der Leistungskapazität von SCR-, MOSFET- und IGBT-Leistungsgeräten wird SCR hauptsächlich in der Zwischenfrequenz-Induktionsheizung verwendet. Gemäß der aktuellen Produktionsstufe der IGBT-Induktionsheizstromversorgung beträgt die internationale Fertigungsstufe der MOSFET-Induktionsheizstromversorgung bis zu 1200 kW / 180 kHz und die inländische 10000 kW / 50 kHz. Das internationale Produktionsniveau der MOSFET-Induktionsheizstromversorgung beträgt 2000 kW / 400 kHz, das inländische 10 ~ 250 kW / 50 ~ 400 kHz und 1800 kW / 150 kHz.
Moderne Induktionsheizstromversorgung hat die folgenden Eigenschaften:
(1) Die grundlegende Theorie der Schaltung, die in dem Teil erwähnt wird, wird nicht viel geändert. Aufgrund des Aufkommens neuer Leistungsbauelemente hat sich ihre Schaltungs- und Implementierungstechnologie schnell entwickelt.
(2) Die Leistungsgleichrichter- und -inverter-Schaltungsgeräte verwenden meistens Modulgeräte anstelle von Einzelleistungsgeräten. Um die Ausgangsleistung zu erweitern, werden Reihen-, Parallel- oder Reihen-Parallel-Leistungsbauelemente verwendet. Eine Kombination aus mehreren Netzteilen.
(3) Die in der Steuerschaltung und der Schutzschaltung verwendeten Geräte werden vom ursprünglichen Simulator wie Crystal Audion zu einer großen Anzahl digitaler Geräte (wie Komparator, Flip-Flop, Zähler, Zeitgeber, photoelektrischer Isolator, Phasenregelkreis) geändert , etc.); Die Verwendung von integrierten Schaltkreisen für spezielle Zwecke ist auch ein weiteres Merkmal moderner Induktionsheizstromversorgungen, wie z und Auslöseschaltung integrierte Chips TC15, TC50, CMOS-CD20 und MPU-50 programmierbare Logikbausteine für dreiphasige steuerbare Gleichrichter; Die Einführung eines integrierten Chips vereinfacht die Steuerschaltung und verbessert die Zuverlässigkeit; Proportional-Integral-Schaltung (PI), digitale PLL-Schleife Frequenz automatische Tracking-Schaltung, Single-Chip-Computer-Technologie, DSP digitaler Signalprozessor zur Verbesserung der Qualität der Steuerung und Stromversorgung Geräteleistung, das System zu ach dh intelligente Steuerung.
(4) Neue Schaltungselemente wie CDE (nicht induktives) Kapazitätsmodul, nicht induktiver Widerstand, der an die Pufferschaltung angelegt wird, kann den Absorptionseffekt erheblich verbessern; Mn-Zn-Leistungsferrite werden in Leistungsausgangsschaltungen verwendet, um Verluste und Leistungsvolumen zu reduzieren.
(5) der Frequenzbereich ist breit, von 0.1 bis 400 kHz, was den Bereich von Mittelfrequenz, Super-Audio und Hochfrequenz abdeckt; Die Ausgangsleistung reicht von 15 kW bis 20000 kW, um den Anforderungen verschiedener Wärmebehandlungsprozesse gerecht zu werden.
(6) Hohe Umwandlungseffizienz und offensichtliche Energieeinsparung. Der Lastleistungsfaktor des Transistor-Wechselrichters kann nahe bei 1 liegen, was die Eingangsleistung um 22 % bis 30 % und den Kühlwasserverbrauch um 44 % bis 70 % reduzieren kann.
(7) Die gesamte Vorrichtung ist kompakt im Aufbau, klein in der Größe und platzsparend. Verglichen mit dem Vakuumröhrennetzteil können 66 % ~ 84 % eingespart werden.
(8) Perfekte Schutzschaltung und hohe Zuverlässigkeit. Die Stromversorgung der induktiven Heizung kann sicher laufen, wenn ein Werkstück den Sensor berührt, keine Last oder Überlast und andere Fehlfunktionen auftreten. Zu den Sicherheitsmaßnahmen des Stromkreises gehören DC-seitiger Überstrom, AC-seitiger Überstrom, Phasenausfallschutz, Überspannung der eingehenden Netzspannung und Unterspannungsschutz, Arbeitsfrequenz über dem Grenzwert und Stromüberschreitungsschutz usw. Die Sicherheitsmaßnahmen von Geräten umfassen: Stromungleichgewicht der Wechselrichterbrücke und -durchgang, Überhitzung von Leistungsgeräten, Kurzschluss des Schlitzschaltkreises, Überspannung des Kondensators des Schlitzschaltkreises, Überschreitung der Spannung des Schlitzschaltkreises usw. Die Sicherheitsmaßnahmen des Geräts umfassen Kühlwasserfluss und Wassertemperaturerkennung am Ein- und Auslass, Verriegelungsschutz von Schranktür und Stromversorgung usw.
(9) Es gibt keine Hochspannung innerhalb oder am Ausgangsende der Stromversorgung (relativ zur Stromversorgung der Vakuumröhre), daher ist die Betriebsspannung niedrig und die Sicherheit hoch. Die DC-Betriebsspannung der einphasigen AC-Leistungstransistor-Induktionsheizungsstromversorgung beträgt 220 ~ 250 V, die DC-Betriebsspannung der dreiphasigen AC-Stromversorgung beträgt 510 ~ 560 V und die DC-Betriebsspannung der Vakuumröhrenstromversorgung beträgt etwa 14 kV.
Aufgrund der geringen Größe der Festkörper-Induktionsheizungsstromversorgung, des geringen Verlusts, der hohen Umwandlungseffizienz des Wechselrichters, der einfachen Steuerung und der guten Sicherheit hat es die Stromversorgung des Typs Zwischenfrequenzgenerator vollständig ersetzt, in einigen Bereichen auch ersetzt die Induktionsheizstromversorgung vom Vakuumröhrentyp. Der Austausch des Vakuumröhren-Netzteils ist eine Systemtechnik, ob es ersetzt werden sollte, wie die Anforderungen des Induktionserwärmungsprozesses, Produktivität, Effizienz, Sicherheit, Kosten, Zuverlässigkeit und Wartung usw. Aus der Perspektive der Nutzfrequenz, insbesondere bei Anwendungen über 1000 kHz, hat das Vakuumröhrennetzteil immer noch einen Platz. In China ist die Stromversorgung der Vakuumröhren-Induktionsheizung nach zwei Aspekten des Technologiewandels und einer beträchtlichen Anzahl von Geräten immer noch in Gebrauch.
Die Modifikationen in diesen beiden Aspekten sind wie folgt: (1) Ersetzen des (mit Quecksilber gefüllten) Thyratrons durch einen Hochspannungssiliziumgleichrichter, um einen Hochspannungsgleichrichter zu realisieren; (2) Dreiphasen-SCR-Wechselspannungsregelung verwenden, um eine Überdruckregelung der Vakuumröhre zu realisieren, um eine reibungslose Regelung der Ausgangsleistung zu realisieren. Dies ist ein typischer Thyristor-Wechselspannungsregler – Anodentransformator-Booster – Hochspannungs-Siliziumgleichrichterschaltungsstruktur.
