IGBT高頻、超音頻、中頻感應(yīng)加熱設(shè)備與可控硅并聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備有何優(yōu)勢(shì)呢？河南星川人為您分析和解答。
1. 可控硅并聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備調(diào)節(jié)功率是通過調(diào)節(jié)整流可控硅的導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)的，在設(shè)備工作在小功率時(shí)，可控硅導(dǎo)通角減小，電網(wǎng)的功率因數(shù)就會(huì)降低。因此必須另配功率因數(shù)補(bǔ)償柜，增加新的投入，如果不另配功率因數(shù)補(bǔ)償柜，將會(huì)導(dǎo)致用戶配電室的功率因數(shù)補(bǔ)償柜電容損壞或供電變壓器發(fā)熱。用戶的投入增加，并且?guī)砹穗娫葱实膿p耗。
IGBT串聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備調(diào)節(jié)功率采用逆變側(cè)調(diào)節(jié)方式，整流電路采用二極管，整流的功率因數(shù)為100%，不需要在配電柜中另外配置設(shè)備。
2、 IGBT串聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備工作時(shí)，開關(guān)器件承受的反壓很小，其大小僅僅是開關(guān)器件反并聯(lián)二極管的導(dǎo)通壓降，非常小。
可控硅并聯(lián)電源工作時(shí)，開關(guān)器件承受承受反壓較大。由于自關(guān)斷器件可控硅承受反壓的能力很低，因此應(yīng)用中需要給每個(gè)橋臂的主開關(guān)管串接同等容量的快恢復(fù)二極管，增加了損耗。
3、 IGBT串聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備的逆變器輸入相當(dāng)于恒壓源，負(fù)載為R，L和C串聯(lián)，其輸出電壓為矩形波，電流為近似正弦波。其中的IGBT由于承受矩形電壓，故 較大，吸收電路起著關(guān)鍵作用，而對(duì)其 要求則較低。
可控硅并聯(lián)電源的逆變器輸入相當(dāng)于恒流源，負(fù)載為R，L和C并聯(lián)，其輸出電流為矩形波，輸出電壓為近似正弦波。其中的可控硅承受矩形電流， 較大，有時(shí)為了減小 ，必須在電路中串聯(lián)電感以限制 ，電感增加損耗。
4、 IGBT串聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備在換流時(shí)，IGBT在關(guān)斷前諧振電流己經(jīng)逐漸減小到零，因而關(guān)斷時(shí)間短，損耗小。（零電流變換）
可控硅并聯(lián)電源的逆變器在換流時(shí)，可控硅是在全電流運(yùn)行中被強(qiáng)迫關(guān)斷的，電流被迫降到零以后還需加一段反壓時(shí)間，因而關(guān)斷時(shí)間較長(zhǎng)，因此開關(guān)損耗較高。
5、 IGBT串聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備的逆變器由電壓源供電，在換流過程中為避免逆變器上下橋臂開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通造成電壓源短路，在控制中必須確保先關(guān)斷再開通，即必須保證死區(qū)時(shí)間的存在。
可控硅并聯(lián)電源的逆變器由電流源供電，換流時(shí)為了避免直流濾波電感Ld上產(chǎn)生大的感生電勢(shì)，必須保證電流連續(xù)，即換流時(shí)要遵循先開通后關(guān)斷的原則，保證重疊時(shí)間的存在。重疊時(shí)間內(nèi)，雖然逆變器橋臂直通，但由于Ld比較大能夠限制電流上升率，不會(huì)造成直流電源短路，但換流過長(zhǎng)會(huì)使系統(tǒng)效率降低，因此重疊時(shí)間不可過長(zhǎng)。
6、 IGBT串聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備的起動(dòng)較為簡(jiǎn)單，既能自激工作，也能它激工作。我們可以利用這一點(diǎn)設(shè)計(jì)它激轉(zhuǎn)自激電路，容易的解決電路的起動(dòng)問題。
可控硅并聯(lián)電源起動(dòng)較為困難。起動(dòng)前需對(duì)直流濾波大電感預(yù)充電，以保證其為電流，只能工作于自激狀態(tài)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率不等于負(fù)載固有諧振頻率時(shí)，系統(tǒng)就起動(dòng)不起來，因此并聯(lián)諧振電源起動(dòng)之前必須測(cè)定負(fù)載的固有諧振頻率。
7、 IGBT串聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備的逆變器由于電壓高，電流小，對(duì)槽路布局要求較低，感應(yīng)加熱線圈與逆變電源的距離遠(yuǎn)時(shí)對(duì)輸出功率的影響很小，當(dāng)采用同軸電纜或?qū)砘鼐�絞接在一起鋪設(shè)時(shí)影響則幾乎可以不計(jì)。
可控硅并聯(lián)電源的逆變器則由于電壓低，電流大而對(duì)槽路布線要求很高。感應(yīng)加熱線圈與逆變電源(尤其是諧振電容器)的距離應(yīng)盡量靠近，否則兩者之間的引線的分布電感會(huì)改變負(fù)載電路的結(jié)構(gòu)，對(duì)電源工作影響很大。
8、 IGBT串聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備在負(fù)載諧振頻率隨加熱過程不斷變化時(shí)，控制電路即使未能跟蹤其頻率變化，也只會(huì)造成負(fù)載功率因數(shù)的變化，不會(huì)發(fā)生停振或逆變顛覆等故障。
可控硅并聯(lián)電源在感應(yīng)加熱過程中，負(fù)載的等效阻抗等參數(shù)會(huì)有一定的變化，因此負(fù)載的諧振頻率就會(huì)相應(yīng)有變化，此時(shí)如果逆變器控制電路不能及時(shí)準(zhǔn)確的跟蹤到負(fù)載諧振頻率，就可能使逆變器停振，甚至發(fā)生逆變顛覆的故障。因此相比可控硅并聯(lián)電源，IGBT串聯(lián)電源工作可靠性更強(qiáng)。
9、 IGBT串聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備感應(yīng)線圈上的電壓和槽路電容器上的電壓，都為逆變器輸出電壓的Q倍，流過感應(yīng)線圈上的電流，等于逆變器的輸出電流。
可控硅并聯(lián)電源感應(yīng)線圈和槽路電容器上的電壓，都等于逆變器的輸出電壓，而流過感應(yīng)線圈的電流，則都等于逆變器輸出電流的Q倍。串聯(lián)諧振電源在諧振回路損耗更低。
綜合以上的對(duì)比情況，可以看出串聯(lián)諧振電源具有工作可靠性強(qiáng)、槽路布局簡(jiǎn)單、啟動(dòng)方便、損耗較低等方面的優(yōu)勢(shì)，采用IGBT串聯(lián)感應(yīng)加熱設(shè)備將更加可靠。
