A választás a áramforrások indukciós fűtés
Kiválasztása tápegység indukciós.
VPO „Mordvin Állami Egyetem. NPOgareva „Saransk
Vannak olyan területek, amelyeket fel lehet használni a többféle kulcsfontosságú eleme.
A szükséges teljesítmény egy adott folyamat indukciós fűtés térfogatától függ a felmelegített fémet, a mértéke fűtési és a folyamat hatékonyságát. Kis területeken, amelyek melegítjük egy kis mélységű, alacsony fogyasztású megkövetelheti (1-2 kW), míg a fűtés az induktor gyorsan mozgó acélszalag fölötti hőmérsékletre Curie-pontja erő lehet szükség, számszerűsíthető megawatt. A bemeneti jellemzően tápláljuk háromfázisú feszültség 220 és 575 V-os 50 (60) Hz. Az első egység az úgynevezett átalakító AC DC-be, illetve az egyenirányító. Ez a készülék olyan fix DC feszültség, szabályozott DC feszültség vagy irányító állandó áram. A második blokk az úgynevezett inverter vagy a generátor, és alakítja át egyenáramú egyfázisú váltakozó áram. A harmadik blokk úgynevezett blokk megfelelő, és célja a vezetés az inverter kimeneti feszültség értékét szükséges hatékony működésének induktor. A vezérlő egység összehasonlítja a jelet a rendszerből kilépő a vezérlő jellel, és beállítja a kimeneti feszültség az egyenirányító, fázis vagy frekvencia az inverter, ezáltal a megfelelő fűtési mód.
Configuration and típusú inverter.
A leggyakoribb konfiguráció az inverter híd átalakító szerkezettel. Ez gyakran nevezik a híd „H”, mivel ez áll négy kar, amelyek a legfontosabb elemei (tirisztorok vagy tranzisztorok). Hozam található a bár a „H” betű (átlósan a híd), úgy, hogy amikor a nyitott S1 és S2 áram folyik jobbról balra. Amikor az S1 és S2 zárt kulcsok, és kulcsok az S3 és S4 kapcsolók nyitottak, az áram az ellenkező irányba, balról jobbra. Mivel ez a folyamat ismétlődik, Váltóáramú generátoros történik, amelynek gyakorisága a határozza meg a kapcsolási sebessége kapuk.
Az úgynevezett fél-híd inverter két kulcsfontosságú eleme, és két szűrő kondenzátorok. Kimeneti áramkör köti össze a közös pontokat a kulcsfontosságú elemeket és kondenzátorok. Egy olyan kapcsoló kulcsfontosságú elemeit olyan kimenetet átfolyó váltakozó áramú oldalon.
Csatlakoztatása egyenáramú forrás (DC). Ez a konfiguráció helyett használt híd, ha szükséges alacsony kimeneti feszültség vagy a kimeneti teljesítmény.
feszültség inverter jellemzi egy olyan szűrő alkalmazásával kapacitív a frekvenciaváltó bemeneti és egy kimeneti sorosan kapcsolódó láncban. Feszültség, hogy az inverter, például áramforrást Inductoheat StarPower 6 [1] használjuk indukciós fűtés generáló működési frekvenciák 90 Hz és 1 MHz felett. Tirisztor lehet használni aktuális kapcsolási frekvencián 10 kHz alatti. Frekvencián a 10 és 50 kHz-es általánosan használt IGBT-tranzisztor. Feletti frekvenciákon 50 kHz a nagy sebességű kapcsolóeszközök MOSFET tranzisztorok előnyösek. Tranzisztorok nem igényelnek időt, hogy visszaszerezze a reteszelő tulajdonságait, és ezért lehet működtetni a rezonancia frekvenciát.
Működés rezonancia azt jelenti, hogy a teljesítmény tényező egység kimeneti áramkör és a maximális teljesítmény továbbított köri feszültség (áram) a terhelést. Az elektromos vezérlés ebben az esetben egy változó egyenáramú feszültséget.
Az indukciós hevítés a nagy tábla, csíkok vagy lapok általában szükséges alacsony frekvenciájú és nagy teljesítmény. Alacsony frekvencia lehetővé teszi nagyobb behatolási mélysége az örvényáramok a munkadarabot. Nagy behatolási mélység csökkentheti azt az időt egy fűtési ciklus, és, hogy egy intenzívebb melegítés a mag előforma, egyenletességének javítása a hőmérséklet-eloszlás. Tirisztor képesek dolgozni, mint kulcs a nagy feszültségek és nagy áramok, de szükség van egy fordított feszültség alkalmazása az elérni kívánt helyreállítási idő zár tulajdonságait. Ez a gyógyulási idő szükséges a normális működését a tirisztorok, általában növeli a nagy teljesítményű tranzisztorok, amelynek célja a jelenlegi magas, és csökkenti az alacsony fogyasztású tirisztorok. Ebből következik, hogy az alacsonyabb működési frekvencia, annál nagyobb az erő, amely úgy valósítható meg, tirisztorok.
Az alacsony-frekvenciájú feszültség inverter általánosan használt félhidas inverter szerkezetet. Tirisztor felváltva kapcsolja, először az egyik karját a híd, majd a második. Felvétele tirisztorok egy bizonyos idő rovására az ellenőrzési rendszer, amely biztosítja a vezérlő impulzusokat a következő tirisztor, amikor egy aktuális egymás kapcsolt terhelés áthalad nulla. A terhelési áram ezután átfolyik a antiparallel diódák.
Annak érdekében, hogy a szükséges helyreállítási idő tirisztor feszültség inverter folyamatosan üzemel alatti frekvencián a rezonancia frekvenciája a terhelést. Ha a kapcsolási frekvencia tirisztor sokkal kisebb, mint a rezonáns terhelő impedancia és a magas kimeneti teljesítmény kicsi. Ha a kapcsolási frekvencia lesz közel a rezonancia, a terhelési impedancia csökken és a kimeneti teljesítmény növekszik. kimeneti teljesítmény szabályozás ebben az esetben úgy végezzük, hogy megváltoztatja a frekvenciát a tirisztorok az inverter híd. Ebben az esetben nincs szükség, hogy beállítsa a teljesítmény a bemeneti feszültség az inverter. Ez lehetővé teszi a használatát nem irányított egyenirányító híd, amely viszont biztosítja a magas bemeneti koszinusz (0,95) frekvenciaváltó hajtja a hálózaton az egész tartományban a kimeneti teljesítmény az inverter. Hatékonysága tápegységek ilyen típusú több mint 90%, és az erőteljes alacsony frekvenciájú áramforrás - akár 95%.
Népszerű variáció a feszültség inverter egy indukciós fűtés egy kapcsolási inverter egy induktivitás és egy kapacitív, tartalmazza a híd diagonális. Töltsön párhuzamos kapcsolás a sorozat a kapcsoló elemeket. átváltó induktivitás és kapacitás paramétereket úgy választjuk meg, hogy a rezonancia frekvencia magasabb a frekvencia, amelyen az inverter a terhelés hangolt ezt a frekvenciát, együttműködve a minimálisan megengedett áram a híd, amely lehetővé teszi a teher, hogy biztosítsák a szükséges teljesítményt. Egy nagyon fontos jellemzője, ez a fajta inverter az, hogy a soros áramkör kapcsolási elemei a híd választja el a terhelést. Az ilyen szerkezet az áramkör védi az inverter hibákkal szemben a terhelő áramkör által okozott rövidzárlat vagy ívelése, valamint a rossz illeszkedése az inverter a terhelést, ami az áramkör egyik legstabilabb között tirisztoros áramforrás használható indukciós fűtés. A második funkció ebben az áramkörben valósul beállításakor a kapcsolási elemek a harmadik harmonikus. A tápegység ebben az esetben képes a teljes teljesítmény elosztása párhuzamosan a terhelés áramkör vagy az alapfrekvencia, vagy annak a harmadik harmonikus. egy feszültség inverter áramkör a kapcsolási induktivitás és kapacitás, tartalmazza a híd diagonális használják, például a Inductoheat Statipower típusú tápegység család 5 [3], és végrehajtása a tirisztorok a kapcsolókon és a szabályozatlan egyenáramú feszültség forrást. kimeneti teljesítmény szabályozást megvalósítani változtatásával üzemi frekvencia az inverter tekintetében a párhuzamos rezonancia frekvenciája a terhelés áramkör.
AC inverter segítségével jellemeztük egy beállítható feszültségforrást induktivitással sorba szerepelnek a bemeneti. A reaktor általában egy nagy induktivitás, és csatlakozik a bemeneti inverter híd, a kimeneti
Inverter híd inverter áram és feszültség oszcillogramok váltakozó áram feletti frekvenciákon a rezonancia, amely magában foglalja a párhuzamos rezonancia terhelő áramkör.
Ez termelt nagy mennyiségű folyó inverterek modellek, amelyek indukciós rendszerek munka a frekvenciatartományban a 90 Hz és 1 MHz. Tirisztorok általában használt frekvenciák 10 kHz-ig, és a tranzisztor - a magasabb frekvenciákon.
Abban az esetben, ha a hálózati kapcsolók használt tranzisztorok és jelenlegi inverter frekvencián működik, magasabb, mint egy rezonáns terhelő áramkör párhuzamosan. tápegységek indukciós fűtés a család TG és a TC termelési Radyne Ltd. e rendszer alapján, és a művelet 1970 óta [4].
Making a kapcsolatot, a feszültség inverter fentiekben tárgyalt, hangsúlyozzuk, hogy az inverter feszültség a hídnál szinuszos alakú, és egy téglalap alakú átfolyó áram a hídon. az egyenirányító kimeneti feszültség kiszűrése után fojtó nagy értékű LDC (ábra. 10) hasonlít ellenőrizetlen egyenirányító kimeneti feszültség. Ez a negatív feszültség a időpontban a kapcsolási tirisztor mindaddig, amíg a terhelés feszültség egyenlővé válik 0. Az időt nagynak kell lennie ahhoz, hogy a szükséges helyreállítási idő a tirisztor reteszelési tulajdonságokat. Akkor, amikor a negatív feszültséget, feltéve, hogy visszaállítsa a tirisztorok zár tulajdonságait. Teljesítmény kiigazítás végezzük egy fázis-vezérelt egyenirányító megszerzésének egy változó egyenfeszültség a bemenetére az inverter híd. Frekvencia kapcsolási inverter tranzisztorok szintén változó, amely lehetővé teszi a frekvencia szabályozás teljesítmény mellett a szabályozás a bemeneti feszültség az átalakító hídon. Ez megfelel a szükséges nagy hatásfokú fogyasztott a hálózat egy olyan teljesítményszinten, amely, ha a szabályozás mindig kisebb, mint a névleges kimenő teljesítmény. Inverter áram általában közvetlenül csatlakozik a párhuzamos terhelő áramkör nélkül kimeneti transzformátor. Ez teszi frekvenciaváltóihoz ilyen típusú különösen alkalmas a munka egy nagy terhelést.
AC inverter feletti frekvenciákon üzemelő 10 kHz, mivel alacsony a kapcsolási veszteségek az elektromos kapcsolókat alkalmazunk, a tranzisztorokat, amelyek nem igényelnek időt a regenerálódásra zár tulajdonságait. Ebben az esetben, az inverter működhet a párhuzamos rezonancia frekvenciája a terhelés rezgőkör (ábra. 11). Amikor a tranzisztorok T L és T2 nyitva vannak, és a TK és T4 zárva vannak, a bemeneti feszültség egyenlő a feszültség a terhelés, és a feszültség a tranzisztor nulla.
Váltás a nulla feszültség minimalizálása kapcsolási veszteségek a tranzisztorok, és így lehetővé teszik, hogy a frekvenciát növelni inverzió. Ha a frekvencia inverzió a természetes frekvenciája párhuzamos terhelő áramkör (frekvencia, teljesítmény szabályozás nem alkalmazható) kimenetet kell változtatni a szabályozás a bemeneti áram az inverter. Ezt úgy érjük el, segítségével az egyik típusú beállítható DC feszültségforrás korábban leírt. Például, az egyik ilyen forrás Statitron 3, amely által termelt Inducto Elphiac (Belgium), amelyek végrehajtása az MOSFET-tranzisztorok, amelyek be vannak állítva az invertert. Hálózatról biztosítja a működést frekvencián 15-től 600 kHz egy bekapcsolás I MW [5].
A másik típusú inverterek, amelyek általánosan használatosak az indukciós fűtés frekvencián A 10 kHz-30 csak egy tirisztor (vagy többszörös sorba). Ezt nevezik a chopper vagy inverter chetvertmostom. Ábra. A 12. ábrán egy egyszerűsített erő diagramja a helikopter. Ez az áramkör vonatkozik áramot az inverter, mivel a bemeneti sorba a tápegység a gázkart nagy mennyiségben. Szemben a hagyományos hídkapcsolásokkal, egy helikopter használják daisy kimeneti terhelést áramkörök. Ha a tirisztor van kapcsolva, áram folyik a DC feszültségforrás tekercsen átfolyó valamint nagy mennyiségű keresztül sorba van kötve a terhelés kiegyenlítő kondenzátor,
újratölthető tekercsen átfolyó. Az első fél-hullám átfolyó áram a terhelés során keletkező égés a tirisztor, a második fél-hullám - dióda égés közben. Az alakja a terhelés eredő áram közel szinuszos. Ez frekvenciája meghatározza a behatolási mélysége a örvényáramok a részt indukciós fűtés. Változásának frekvenciaváltó lehetővé teszi, hogy szabályozza a teljesítményt, és így használni egy szabályozatlan egyenfeszültség-forrásra.
Gazdasági szempontból.
Annak vizsgálata során, az alkalmasságát minden típusú tápegység indukciós figyelembe veszik a kezdeti költségek, üzemeltetési költségek és az általános hatékonyság, a megbízhatóság, karbantarthatóság, a rugalmasság beállításakor, hogy szükség van a hűtővíz és az elektromos hatásfok.
A kezdeti költség fontos, de nem ez a döntő tényező. Amikor kiválasztjuk a típusú inverter kell vizsgálni más funkcionális követelményeknek. Általánosságban elmondható, hogy a forrás a chopper típusú tápegység a legalacsonyabb áron. Kapacitások 250 alatt kW kívánt esetben a legalacsonyabb áron kell kiválasztani feszültség inverter soros rezonancia terhelést. Inverter jelenlegi alacsony ár per kilowatt kapacitás magas és alacsony frekvenciákat. Ez általában drágábbak feszültség inverter sorba kötött terhelő áramkör párhuzamosan. Ez használ a legtöbb erőt elemek kilowatt teljesítmény, mint bármely másik okból típusú inverter a mindenkori kimeneti
frekvenciákat. Azonban ez inverter a leginkább robusztus és rugalmas
Működő különböző indukciós egység. A működési költségek, amelyek
gyakran határozza meg a teljes hatásfok, azt is figyelembe kell venni. Modern félvezető tápegységek indukciós azonban meglehetősen magas hatásfok, hasonló a motor hatásfoka és generátor cső elődei. A legtöbb tápegységek hatásfoka 85% -ról 93% -ra működik névleges kimenő teljesítmény. Hatékonyság, mely még ma is itt úgy definiáljuk, mint a kapacitás az inverter kimeneti buszok, utalt a bemeneti teljesítmény, ezért bizonyos esetekben nem tartalmazza a hálózati elvesztette a kimeneti illő transzformátor és a kiegyenlítő tartály.
Mérje meg és tisztázzák a hatékonyság gyártható sokféleképpen és különböző eredményeket. Az egyik szélsőséges esetben a számítás figyelembe veszi csak a hatásfok csökkenést az inverter. A másik határesetben tartják aránya kimenő teljesítmény határozza meg a termelt hőt a terhelés, a bevitt energia az egész rendszert, fogyasztják a hálózatról. Ez a módszer magában foglalja egy veszteség az induktor, amely viszonylag nagy lehet, ami alacsony kiszámított rendszer hatékonyságát.
