簡介 感應(yīng)加熱是一個非接觸加熱過程。它使用高頻electricity 是導(dǎo)電的熱材料。因?yàn)樗菬o觸點(diǎn),加熱過程不會不污染物料被加熱。也是很有效的因?yàn)闊釋?shí)際上在工件內(nèi)部生成。這可以與其他采暖的方式熱在火焰中的生成位置或加熱,然后應(yīng)用于工件進(jìn)行了對比。出于這些原因感應(yīng)加熱本身對行業(yè)的一些特有的應(yīng)用。 感應(yīng)加熱如何工作?
(雖然由于渦流加熱最好在此應(yīng)用中,是令人感興趣地注意到變壓器廠家去竭力避免這一現(xiàn)象在他們變壓器。疊層的變壓器鐵芯、 鐵粉的芯和鐵氧體都用于防止渦流在變壓器鐵芯內(nèi)部流動。變壓器內(nèi)部通過的渦流,是極不可取因?yàn)樗鼘?dǎo)致磁核心加熱,表示電源,浪費(fèi)。) 和為亞鐵金屬嗎? 對于像鐵和鋼的某些類型的有色金屬,有額外的加熱機(jī)制,如上文所述的渦流電流同時發(fā)生。強(qiáng)交變磁場內(nèi)工作線圈反復(fù) magnetises 和 de-magnetises 鐵晶體。此快速翻轉(zhuǎn)的磁域會導(dǎo)致很大的磨擦和材料內(nèi)的加熱。加熱,由于這一機(jī)制被稱為磁滯損耗和是最大的材料,具有較大區(qū)域內(nèi)其 B H 曲線。這可以是期間感應(yīng)加熱產(chǎn)生的熱量造成一個大因素,但只發(fā)生在黑色金屬材料內(nèi)部。這個原因黑色金屬材料本身更容易加熱誘導(dǎo)比有色金屬材料。 這是令人感興趣地注意到鋼喪失其磁性加熱大約 700 ℃ 以上時這一溫度稱為居里溫度。這意味著 700 ° C 以上可以是沒有加熱的滯后損失的材料。任何進(jìn)一步加熱材料必須是由于誘導(dǎo)的渦流單。這使得加熱鋼的感應(yīng)加熱系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)更多 700 ℃ 以上。事實(shí)上,銅和鋁非磁性和很好的電導(dǎo)體,也可以使這些材料來有效地加熱所面臨的挑戰(zhàn)。(我們將看到最好的行動,這些材料是向上的頻率要夸大皮膚影響造成的損失。) 什么是感應(yīng)加熱用來? 感應(yīng)加熱可用于任何應(yīng)用中我們想要熱導(dǎo)電材料清潔、 高效和控制的方式。 最常見的應(yīng)用之一是密封還貼著藥和飲料瓶的頂部的防竊電密封件。涂有"熱熔膠"鋁箔封口的塑料帽插入并擰進(jìn)每個瓶子的頂部在制造過程。這些鋁箔,然后如瓶根據(jù)感應(yīng)加熱設(shè)備通過生產(chǎn)線上迅速加熱密封件。產(chǎn)生的熱量融化膠水和密封鋁箔到瓶子的頂部。當(dāng)取下蓋時,金屬箔仍然提供一密閉,防止任何篡改或污染瓶內(nèi)容,直到客戶穿過金屬箔。 另一個常見的應(yīng)用是"getter 射擊"以刪除從真空管的污染,如電視顯像管、 真空電子管,及各種氣體放電燈。環(huán)的導(dǎo)電的材料叫做"吸氣"被放在真空的玻璃容器。由于感應(yīng)加熱是它可以用于熱已經(jīng)被密封在容器內(nèi)的 getter 非接觸過程。感應(yīng)工作線圈是坐落的真空玻璃管外側(cè) getter 和交流電源已打開。在啟動感應(yīng)加熱設(shè)備秒內(nèi) getter 是熱、 暖的白和化學(xué)品在其涂層反應(yīng)與任何氣體在真空中。其結(jié)果是真空的 getter 吸收任何最后剩余痕跡真空玻璃管內(nèi)氣體的增加和純度。 尚未為感應(yīng)加熱另一個常見的應(yīng)用是一個稱為區(qū)純在半導(dǎo)體制造工業(yè)中使用的過程。這是一個過程,硅純化通過移動 zone 熔融材料?;ヂ?lián)網(wǎng)搜索是一定要把這一進(jìn)程,我知之甚少的更多詳細(xì)信息。 其他應(yīng)用包括熔化、 焊接和釬焊或金屬。感應(yīng)烹飪灶臺和電飯煲。金屬硬化的彈藥、 齒牙、 看到葉片、 傳動軸等也是常見的應(yīng)用,因?yàn)楦袘?yīng)過程非常迅速加熱的金屬表面。因此它可以用于表面硬化,和硬化的金屬零件的局部區(qū)域由"后者"熱傳導(dǎo)的熱更深入到部分或周邊地區(qū)。非接觸性質(zhì)的感應(yīng)加熱也意味著可以到熱材料在無污染的標(biāo)本的風(fēng)險分析應(yīng)用中使用。同樣,金屬可能雖然他們?nèi)詾闅⑺啦【芊庠谝粋€已知的無菌環(huán)境,高溫加熱消毒醫(yī)療文書。 感應(yīng)加熱的必要條件是什么? 理論上只有三件事是必須執(zhí)行感應(yīng)加熱:
話雖如此,實(shí)際感應(yīng)加熱系統(tǒng)通常是有點(diǎn)更復(fù)雜。例如,阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)通常是高頻source 和工作線圈之間需要以確保良好的權(quán)力轉(zhuǎn)移。水冷卻系統(tǒng)也是常見的高功率感應(yīng)加熱設(shè)備從工作線圈、 其匹配網(wǎng)絡(luò)和電力電子技術(shù)中移除余熱。最后通常聘請一些控制電子控制加熱行動的強(qiáng)度和時間加熱周期,以確保一致的結(jié)果。控制電子也保護(hù)系統(tǒng)免受破壞一些相反的操作條件。然而,任何感應(yīng)加熱設(shè)備的運(yùn)作的基本原則保持不變,如前面所述。 實(shí)際執(zhí)行情況 在實(shí)踐中的工作線圈通常納入諧振電路。這有很多優(yōu)點(diǎn)。首先,它使得當(dāng)前或成為正弦波的電壓波形。這允許它得益于零電壓開關(guān)或零電流開關(guān)根據(jù)所選擇的具體安排由弱化了逆變器中的損失。在工作線圈的正弦波形也表示更純的信號和導(dǎo)致少超音頻Interference 附近的設(shè)備。后來,這點(diǎn)成為大馬力系統(tǒng)中非常重要。我們會看到有很多感應(yīng)加熱設(shè)備的設(shè)計者可以選擇工作線圈的諧振方案: 串聯(lián)諧振電路 工作線圈已通過放置在與它的系列電容器在預(yù)期的工作頻率產(chǎn)生共鳴。這會導(dǎo)致通過工作線圈是正弦電流。串聯(lián)諧振也放大電壓跨工作線圈,遠(yuǎn)高于單獨(dú)的逆變器的輸出電壓。逆變器看到正弦負(fù)載電流,但它必須進(jìn)行充分的電流,在工作線圈。為此工作線圈通常包括許多匝數(shù)只有幾安培或數(shù)萬安培流線。重大的加熱功率被通過允許諧振電壓升高跨工作線圈串聯(lián)諧振的安排雖然保持電流通過線圈 (和逆變器) 到一個合理的水平。 這項(xiàng)安排常用的東西像電飯煲的電源級別低,而逆變器位于要加熱的對象。系列諧振安排的主要缺點(diǎn)是逆變器必須執(zhí)行的同一當(dāng)前工作線圈中流動。除了這如果不是工作線圈來抑制電路中存在顯著中小型的工件可以成為非常明顯由于串聯(lián)諧振電壓升高。這不是一個像電飯煲在工件始終是相同的炊具,和它的屬性是眾所周知的在設(shè)計系統(tǒng)時的應(yīng)用中的問題。 坦克電容器通常是經(jīng)驗(yàn)豐富在調(diào)諧的串聯(lián)諧振電路,諧振電壓隨著額定電壓很高的。盡管這通常不是一個低功率應(yīng)用中的問題,它還必須攜帶由工作線圈,充分當(dāng)前。 并聯(lián)諧振電路 工作線圈是作出打算通過一個電容放置在與它平行運(yùn)行頻率產(chǎn)生共鳴。這會導(dǎo)致通過工作線圈是正弦電流。并行的共振也放大電流通過工作線圈,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單逆變器的輸出電流能力。逆變器看到正弦負(fù)載電流。然而,在這種情況下它只有進(jìn)行的負(fù)載電流,其實(shí)真正工作的一部分。逆變器并沒有進(jìn)行充分循環(huán)工作線圈的電流。功率因素在感應(yīng)加熱的應(yīng)用通常很低,因?yàn)椋@是非常重要的。此屬性的并聯(lián)諧振電路電流逆變器并將其連接到工作線圈的導(dǎo)線所必須支持的可以減少了 10 倍。平方,因此在負(fù)載電流的十倍減少表示在逆變器中的傳導(dǎo)損失一大筆錢和相關(guān)的布線,通常成正比當(dāng)前傳導(dǎo)損失。這意味著工作線圈可以在逆變器從遠(yuǎn)程位置放置而不會導(dǎo)致飼料電線的巨大損失。 通常使用這種技術(shù)的工作線圈組成的厚厚的銅導(dǎo)體,但與許多數(shù)百或數(shù)千安培流動的大電流只有幾個輪流。(這是有必要獲取所需的安培輪流做感應(yīng)加熱)。水冷卻是很常見的所有但最小的系統(tǒng)。這被需要刪除多余的熱量,通過工作線圈和其相關(guān)聯(lián)的坦克電容器的大型高頻current 通過生成。
在并聯(lián)諧振電路工作線圈可以想到的s"電源功率因數(shù)校正"電容與電感性負(fù)載連接越過它。PFC 電容提供平等和工作線圈的大電感電流與無功電流。需要記住的重要一點(diǎn)是這個巨大的電流本地化的工作線圈和電容器,只是表示兩者之間背部來回晃動的無功功率。因此只有真正電流從逆變器是數(shù)額較小,需克服"PFC"電容器和工作線圈的損失。此罐電路由于介電損失中的電容器和電容器和工作線圈造成電阻損失的皮膚效果總是一些損失。因此小電流總是來自逆變器甚至帶本無工件。當(dāng)有損的工件被插入到工作線圈時,這通過在系統(tǒng)中引入的進(jìn)一步損失抑并聯(lián)諧振電路。因此由并聯(lián)諧振電路的電流增加時工件進(jìn)入線圈。 阻抗匹配 或只"匹配"。這是指位于高頻power 的來源和我們使用加熱線圈的工作之間的電子設(shè)備。為了熱一塊固體金屬感應(yīng)加熱通過我們需要導(dǎo)致巨大的當(dāng)前流中的金屬表面。不過這可以鮮明的逆變器將生成高頻power。逆變器一般工作更好地 (和設(shè)計是比較容易) 如果它運(yùn)行在較高電壓但低電流。-通常遇到的問題在電力電子學(xué)中當(dāng)我們嘗試切換大電流打開和關(guān)閉的時間非常短。)增加電壓和減少當(dāng)前允許常見開關(guān)模式 Mosfet (或快速 Igbt) 使用。較低的電流使逆變器布局問題和雜散電感不太敏感。它是匹配網(wǎng)絡(luò)的工作和工作線圈本身要變換高-低-電流從逆變器向低電壓/高-電流所需有效地加熱工件。
在驅(qū)動時關(guān)注到共振坦克電容器和工作線圈的電流相等的規(guī)模和對面的階段和因此取消對方出在權(quán)力的來源。 這意味著看到的電源上的共振頻率的唯一載荷跨坦克電路是損耗電阻。 (請注意,當(dāng)驅(qū)動諧振頻率的任一側(cè),有到當(dāng)前的工作線圈電流和坦克電容器電流不完全取消所造成的額外"出的階段"組成部分。這個無功電流增加的電流源中的總規(guī)模但不利于在工件中任何有用的加熱。) 匹配網(wǎng)絡(luò)的工作只是整個坦克電路到較低的值,更好地適合企圖駕駛它的逆變器轉(zhuǎn)換這種阻力相對較大的損失。有許多不同的方式來實(shí)現(xiàn)此包括攻絲工作線圈,使用鐵氧體變壓器、 電容分壓器來代替坦克電容器或如 L 匹配網(wǎng)絡(luò)匹配電路的阻抗變換。
L 匹配網(wǎng)絡(luò)具有此應(yīng)用中的幾個非??扇傩浴T?L 匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入電感呈現(xiàn)逐步上升的感應(yīng)電抗對所有頻率高于罐電路的諧振頻率。要從生成 squarewave 電壓輸出的電壓源逆變器送入工作線圈時,這是非常重要的。這里是解釋,為什么會這樣...... 最半橋和全橋電路由生成的 squarewave 電壓有豐富的高頻harmonics,以及被通緝的基本頻率。這種電壓源到并聯(lián)諧振電路的直接連接會導(dǎo)致過度的電流,在所有的驅(qū)動器頻率的諧波流動 !這是因?yàn)樘箍穗娙萜鞑⒙?lián)諧振電路中的將提出增加頻率逐步降低電容性阻抗。這可能是十分有害的電壓源逆變器。它導(dǎo)致大電流峰值在開關(guān)轉(zhuǎn)換逆變器試圖快速充電和放電坦克電容器 squarewave 的上升和下降的邊緣上。列入逆變器和罐電路之間的 L 匹配網(wǎng)絡(luò) sion 否定了這一問題?,F(xiàn)在的逆變器輸出首先,看到電感電抗 Lm 匹配網(wǎng)絡(luò)中的,所有的驅(qū)動器波形的諧波看到逐漸上升的電感阻抗。這意味著,最大電流流動預(yù)定頻率只和小諧波電流流動,使逆變器負(fù)載電流變成平滑的波形。 最后,與正確調(diào)整 L 匹配網(wǎng)絡(luò)是能夠提供給逆變器略有感應(yīng)負(fù)載。這稍滯后逆變器負(fù)載電流可以方便零電壓開關(guān) -ZVS- 的逆變橋在 Mosfet。這可大大減少開啟開關(guān)設(shè)備輸出電容在 Mosfet 高電壓下操作造成的損失??傮w結(jié)果小于加熱在半導(dǎo)體和增加的壽命。 總之,逆變器與并聯(lián)諧振電路 L 匹配網(wǎng)絡(luò)列入做到兩件事。
LCLR 工作線圈 這項(xiàng)安排工作線圈合并并行的諧振電路,并使用坦克電路和逆變器之間的 L 匹配網(wǎng)絡(luò)。匹配網(wǎng)絡(luò)用于使作為更適合到逆變器的負(fù)載出現(xiàn)坦克電路和其推導(dǎo)上面一節(jié)中討論。 LCLR 工作線圈有很多可取的屬性:
LCLR 諧振網(wǎng)絡(luò)的行為有關(guān)的詳細(xì)信息請參閱下面的標(biāo)簽"LCLR 網(wǎng)絡(luò)頻率響應(yīng)"的新節(jié)。 LCLR 工作線圈安排的另一個優(yōu)點(diǎn)是它不需要的高頻變壓器來提供阻抗匹配功能。能夠處理幾個千瓦的鐵氧體變壓器是大型、 重型和相當(dāng)昂貴。此外,必須冷卻變壓器要刪除多余的熱量,由其導(dǎo)線在高電流生成。L 匹配網(wǎng)絡(luò)納入 LCLR 工作線圈安排中刪除匹配的工作線圈、 節(jié)約成本并簡化了設(shè)計逆變器變壓器的必要性。不過,設(shè)計器應(yīng)明白,1: 1 的隔離變壓器可能仍然需要的輸入 LCLR 工作線圈的安排與變頻器間如果電氣隔離是有必要從供應(yīng)電源線。這取決于是否隔離是重要的以及是否在感應(yīng)加熱設(shè)備中的主要 PSU 已經(jīng)提供了足夠的電氣隔離,以滿足這些安全要求。 概念的示意圖 系統(tǒng)示意圖定貨演示最簡單的逆變器驅(qū)動其 LCLR 工作線圈的安排。
在此演示樣機(jī)逆變器是簡單的半橋組成的兩個 MTW14N50 Mosfet 作我對半導(dǎo)體 -原摩托羅拉-這美聯(lián)儲從平滑的 DC 供應(yīng)與跨滑軌,支持逆變器的交流電流要求去耦電容。然而,應(yīng)該意識到質(zhì)量和調(diào)節(jié)電源的感應(yīng)加熱的應(yīng)用并不重要。全波整流 (但 un-smoothed) 電源可以工作以及平滑和受規(guī)管的直流,當(dāng)談到加熱金屬,但是峰值電流加熱功率的同一平均高出。有許多參數(shù)保持至最低直流母線電容器的大小。尤其是它可提高功率因數(shù)整流器,通過從供應(yīng)電源線的電流的它也弱化了內(nèi)逆變器故障條件時儲存的能量。 直流阻隔電容只用于停止從導(dǎo)致工作線圈的電流流過的半橋逆變器輸出的 DC。它的大小足夠大它不會不參加 impedance 匹配,并不會產(chǎn)生不利影響 LCLR 工作線圈安排的運(yùn)作。 在高功率的設(shè)計中是常見的是使用全橋 (H 橋) 的 4 個或更多開關(guān)設(shè)備。在這種設(shè)計匹配電感是通常平分兩橋兩腿之間使驅(qū)動器的電壓波形地面保持平衡。如果電流模式控制用于確保沒有凈直流流橋的兩腿之間,還可以消除直流阻隔電容。(如果可以獨(dú)立控制 H 橋的雙腿則控制電源吞吐量使用相位控制的范圍。請參閱有關(guān)進(jìn)一步的詳細(xì)信息的"電源控制方法"下面一節(jié)中的第 6 點(diǎn).-
在更高的權(quán)力很可能將幾個單獨(dú)的逆變器有效地并行連接用于滿足很高的負(fù)載電流要求。但是,單獨(dú)逆變器不直接依賴并行的其 H 橋的輸出端子。分布式逆變器的每個連接到遠(yuǎn)程工作線圈通過自己對匹配電感器,確??傌?fù)載所有逆變器之間平均分布。
這些匹配電感器還提供了一些額外的好處時逆變器并聯(lián)以這種方式。首先,任何兩個逆變器輸出之間的阻抗等于匹配電感值的兩倍。此感應(yīng)阻抗限制的"拍之間"的電流,并聯(lián)逆變電源之間如果其開關(guān)的瞬間不完全同步。第二,逆變器之間這同一電感電抗限制在哪些故障電流上升如果逆變器之一展品的設(shè)備故障,可能消除進(jìn)一步設(shè)備的故障率。最后,既然已經(jīng)通過電感器連接所有分布式逆變器,逆變器之間的任何附加電感僅僅將添加到此阻抗和只具有輕微降解電流共享的效果。所以感應(yīng)加熱的分布式逆變器需要不一定是身體靠近對方。如果設(shè)計中包括隔離變壓器的然后他們需要不甚至從運(yùn)行同一供應(yīng) ! 容錯能力 LCLR 工作線圈安排各種可能的故障條件下很乖。
所有這些故障導(dǎo)致增加的正向逆變器,因此從逆變器通過的電流相應(yīng)下降的阻抗。作者親自使用螺絲刀執(zhí)行幾個幾百安培的工作線圈的匝間短路。盡管火花在應(yīng)用短路故障的位置,減少逆變器上的負(fù)載和系統(tǒng)生存和易用性的這種待遇。 可能發(fā)生的最糟糕的事情是坦克電路成為失諧,以致其自然共振頻率是逆變器的工作頻率的正上方。由于驅(qū)動器頻率是仍然有接近共振有仍顯著當(dāng)前流出逆變器。但由于失諧,減少了功率因素和逆變器負(fù)載電流開始導(dǎo)致電壓。這種情況是不可取因?yàn)榭吹接赏饧拥碾妷鹤兓暗哪孀兤鞲姆较虻呢?fù)載電流。這個結(jié)果是當(dāng)前是部隊(duì)換向之間自由輪二極管和對立 MOSFET 每次 MOSFET 處于打開狀態(tài)。雖然已經(jīng)攜有顯著的正向電流,這會導(dǎo)致強(qiáng)迫的自由輪二極管反向恢復(fù)。這會導(dǎo)致大電流通過二極管和開啟的對立 MOSFET。 雖然不是特別快恢復(fù)整流二極管的問題,這種強(qiáng)迫的恢復(fù)會導(dǎo)致問題,如果 Mosfet 固有的體二極管用來提供免費(fèi)輪二極管功能。這些大的電流峰值仍然是重要的功率損失和對可靠性的威脅。但是,應(yīng)該意識到適當(dāng)控制逆變器工作頻率應(yīng)該確保它跟蹤坦克電路的諧振頻率。因此領(lǐng)先的功率因素條件理想情況下應(yīng)該不會發(fā)生,并應(yīng)肯定不會為任何長度的時間持續(xù)。諧振頻率應(yīng)跟蹤其限額,那么系統(tǒng)關(guān)閉如果它已徘徊在可接受的頻率范圍之外。 電源控制方法 它通常最好是將控制電源由感應(yīng)加熱設(shè)備處理的量。這將確定在哪些熱能量轉(zhuǎn)移到工件的速率。這種類型的感應(yīng)加熱設(shè)備的電源設(shè)置可以控制在若干不同的方式: 1.各種不同的直流電壓。 由逆變器進(jìn)行處理的權(quán)力可以通過減少對逆變器供電電壓下降。這可以通過如使用晶閘管來改變來自電源的直流電源電壓的可控硅調(diào)壓直流供應(yīng)從運(yùn)行逆變器。提交給逆變器的阻抗是具有不同的功率水平,很大程度上恒定的所以電源逆變器的吞吐量是電源電壓的平方成比例。變直流側(cè)電壓允許功率從 0%到 100%的完全控制。 但是,應(yīng)該注意到千瓦的實(shí)際權(quán)力吞吐量取決于不僅對逆變器的直流電源電壓也在工作線圈提供給逆變器通過匹配網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載阻抗。因此如果需要精確的功率控制,則必須衡量實(shí)際感應(yīng)加熱電源,相比請求"電源設(shè)置"從運(yùn)營商和錯誤信號反饋到不斷調(diào)整直流側(cè)電壓閉環(huán)方式,盡量減少錯誤。這是有必要保持恒功率因?yàn)楣ぜ碾娮枳兓艽笞鳛樗訜帷?閉環(huán)功率控制這種說法也適用于所有的請按照下面的方法。) 2.變占空比的逆變器中的設(shè)備。 通過減少的時間上的逆變器中的交換機(jī)可減少由逆變器進(jìn)行處理的權(quán)力。在設(shè)備切換的時間,只到工作線圈電源來源于。負(fù)載電流然后去飛輪通過設(shè)備體二極管在分析器死時間問題時這兩個設(shè)備都被關(guān)閉。不同的開關(guān)的占空比允許功率從 0%到 100%的完全控制。但是,此方法的一個重大缺點(diǎn)是重型電流之間活動的設(shè)備和其自由輪二極管的減刑。強(qiáng)迫反向恢復(fù)自由輪二極管時的責(zé)任比例大大減少可能發(fā)生。為此原因責(zé)任比例控制通常不在大功率感應(yīng)加熱逆變器使用。 3.變逆變器的工作頻率。 失諧從坦克電路納入工作線圈的自然諧振頻率逆變器可以減少到工作線圈逆變器供電。當(dāng)逆變器的工作頻率移開坦克電路諧振頻率,有不少諧振電路的坦克,上升和工作線圈中的電流會減少。因此少循環(huán)電流引誘進(jìn)工件,并減少了加熱效果。 為了降低電源的吞吐量逆變器是通常偏高的坦克電路自然諧振頻率失諧。這會導(dǎo)致電感電抗在輸入匹配電路成為日益占主導(dǎo)地位,隨著頻率的增加。因此在匹配網(wǎng)絡(luò)從逆變器的電流開始階段落后和振幅減少。這兩個因素有助于真正的權(quán)力吞吐量減少。除了這滯后功率因數(shù)可確保逆變器中的設(shè)備仍然開啟與零電壓跨他們,并沒有任何自由輪二極管恢復(fù)問題。(這與相對的情況將會發(fā)生如果逆變器偏低的工作線圈共振頻率失諧。ZVS 將會丟失,和自由輪二極管見強(qiáng)迫的反向恢復(fù)雖然攜帶大量負(fù)載電流)。 控制電源級別的失諧此方法其實(shí)很簡單,因?yàn)榇蠖鄶?shù)感應(yīng)加熱設(shè)備已有控制逆變器的工作頻率為切合不同工件和工作圈。不利之處是控制的它只提供了一個有限的范圍,限制功率半導(dǎo)體可如何快速切換正。這是在高功率應(yīng)用中尤其如此,設(shè)備可能已經(jīng)接近最高的開關(guān)速度運(yùn)行。使用此電源控制方法的高功率系統(tǒng)需要詳細(xì)熱分析結(jié)果的切換在不同電源級別,以確保設(shè)備的溫度始終保持在可承受范圍內(nèi)的損失。 電源控制的失諧的更多詳細(xì)信息請參閱下面的標(biāo)簽"LCLR 網(wǎng)絡(luò)頻率響應(yīng)"的新節(jié)。 4.各種不同匹配網(wǎng)絡(luò)中電感的值。 到工作線圈逆變器供電可以通過改變匹配網(wǎng)絡(luò)組件的值各不相同。逆變器和罐電路之間的 L 匹配網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上由電感和電容的部分組成。但電容的一部分是在工作線圈自己坦克電容器,同時,在實(shí)踐中,這些都是通常同一的一部分。因此電感器是可調(diào)整的匹配網(wǎng)絡(luò)的唯一部分。 匹配網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)化為適合負(fù)載阻抗是由逆變器 workcoil 的負(fù)載阻抗。改變匹配電感器的電感調(diào)整負(fù)載阻抗轉(zhuǎn)換到的值。一般情況下,降低匹配電感器的電感會導(dǎo)致工作線圈阻抗要轉(zhuǎn)換到較低的阻抗。在提交給逆變器此低負(fù)載阻抗會導(dǎo)致更多的權(quán)力,來自于逆變器。相反,增加匹配電感器的電感會使較高的負(fù)載阻抗將提交逆變器。此負(fù)載較輕會導(dǎo)致逆變器從較低的功率流到工作線圈。 通過改變匹配電感器成為可能的電源控制的程度是溫和的。有也轉(zhuǎn)變諧振頻率的整體系統(tǒng)-這是為將 L 匹配電容和罐電容組合到一個單位付出的代價。L 匹配網(wǎng)絡(luò)基本上是借用一些從執(zhí)行匹配操作,因此離開坦克電路,在較高的頻率產(chǎn)生共鳴的坦克電容器的電容。這個原因匹配電感器通常是固定或在粗的步驟,以滿足預(yù)期的工件加熱,而不是向用戶提供一個完全可調(diào)電源設(shè)置中調(diào)整。 5.阻抗匹配變壓器。 到工作線圈逆變器供電可以通過使用螺紋的超音頻電源變壓器執(zhí)行阻抗轉(zhuǎn)換不同粗步驟中。雖然大多數(shù) LCLR 安排的好處是消除的笨重而昂貴的鐵氧體電力變壓器,它可以配合變化大的系統(tǒng)參數(shù)不是取決于頻率的方式。電氣隔離,以及執(zhí)行設(shè)置電源吞吐量的阻抗變換責(zé)任,還可以提供鐵氧體電力變壓器。 另外如果鐵氧體電力變壓器放置的逆變器輸出和 L 匹配電路的輸入之間在很多方面放寬其設(shè)計上的限制。首先,在此位置中查找變壓器是指在兩個繞組阻抗都相對較高。即電壓很高,電流 comparitively 小。它是較容易設(shè)計這些條件常規(guī)鐵氧體電力變壓器。當(dāng)前在工作線圈大規(guī)模循環(huán)是不讓大大降低鐵氧體變壓器冷卻問題。第二,雖然變壓器看到逆變方波輸出的電壓,其繞組攜帶是正弦波的電流。高頻harmonics 缺乏減少了由于集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)在導(dǎo)線內(nèi)的變壓器中加熱。 最后最低 inter-winding 電容和良好的絕緣性能為代價增加的漏感變壓器設(shè)計優(yōu)化。為此原因是任何表現(xiàn)出的只是在這個位置位于變壓器的漏電感添加匹配電感在 L 匹配電路的輸入。因此在變壓器漏感并不是作為對作為 inter-winding 電容性能造成損害。 6.移相控制 H 橋。 當(dāng)由饋電壓型全橋 (H 橋) 逆變器驅(qū)動的工作線圈時未有實(shí)現(xiàn)電源控制的另一種方法。如果可以獨(dú)立控制兩個橋臂開關(guān)瞬間再打開控制電源吞吐量的可能性通過調(diào)整兩橋兩腿之間的相移。 當(dāng)兩者正好在階段橋腿開關(guān)時,它們都輸出相同的電壓。這意味著沒有電壓 |
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