分析常見IGBT式高頻加熱電源的缺陷和問題
發布日期:2018-07-20 作者:鼎華小編 點擊:
感應加熱來源于法拉第發現的電磁感應現象,也就是交變的電流會在導體中產生感應電流,從而導致導體發熱。長期以來,技術人員都對這一現象有較好了解,并且在各種場合盡量抑止這種發熱現象,來減小損耗。比較常見的如開關電源中的變壓器設計,通常設計人員會用各種方法來減小渦流損耗,來提高效率。然而在19世紀末期,技術人員又發現這一現象的有利面,就是可以將之利用到加熱場合。
高頻加熱易實現加熱均勻,芯表溫差小的要求。應用溫控系統可實現對溫度的精確控制。低耗能、無污染 感應加熱與其它加熱方式相比,加熱效率高、能耗低、無污染;各項指標均可滿足用戶要求。透熱條件下,由室溫加熱到1100℃的耗電量小于360。
高頻加熱的線圈與被加熱物(金屬)的關系就如同變壓器的1次側、2次側線圈的關系一樣。由加熱線圈通高頻電流產生的磁力線集中在被加熱物上、由電磁的感應作用,產生渦旋電流,將被加熱物加熱。在這個時候,根據鋼材的種類和形狀選擇適當的交流電流的頻率、功率、加熱時間、保持時間、線圈的形狀等,就能使各種鋼材得到適當的品質特性。
在實際應用的過程中,國內常見IGBT式高頻加熱電源的缺陷和問題主要表現為:長時間應用后工作效率降低、電能和冷卻水消耗大;功率元件IGBT非常容易損壞;電抗器或輸出變壓器容易損壞;冷卻水回路容易發生故障;加熱電源整機功率因數較低、諧波污染大;設備可靠連續運行性能欠佳。
以上這些問題之所以會在運行的過程中出現,其主要是的原因還是在設計上存在缺陷而所致的?,F在我們就針對這些問題進行其原因的進一步探討。首先是電能和冷卻水消耗比較大的問題,由于IGBT、電抗器、輸出變壓器、諧振電容器均采取水冷結構,不僅損耗較大、效率較低,冷卻水消耗大,而且容易發生因為銅管結垢堵塞導致器件燒毀,也容易發生漏水導致故障范圍擴大等問題。且由于水路并聯支路很多,系統無法保證每一支路均具有斷水保護功能。