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晶闸管产品并联逆变器中频感应炉典型应用

时间:2018-09-15信息来源:深圳市韩景元电子有限公司

可控硅中频电源在我国诞生于70年代,可控硅静止变频与旋转式机组变频相比,具有很多优点,因此,近三十年来可控硅中频电源在相当大的感应加热应用领域里代替了中频发电机组。占有不可抗拒的推陈出新的地位。传统的可控硅中频电源,其主要电路如图1所示。

多年来我们以图1为基础,围绕高效、可靠、操作方便为目标,做了大量实验研究工作,诸如控制电路全集成化、零点压启动、微机控制代替集成系统等,使得以交流——支流——交流,并联逆变电路为框架的可控硅(晶闸管)中频电源具有一定特色。产品遍及全国各地,数量上也达到相当大的规模,很受用户欢迎。
但多年实践,这种产品仍有一些复杂的问题围绕着我们。多为并联逆变电路的固有特征所造成的:
1、并联逆变电路流过感应器中的电流IL是有功电流La的Q倍。对于中频熔炼炉的Q=10——13,IL在感应器电阻r中产生的电损耗IL2r一般达到有功功率的30%左右。也就是说感应炉的电效率只能有70%左右,难以提高。
2、并联逆变器输出功率特征,由于负载参数变化的原因,必然出现功率凹角,且不可控制,使设备不能在全过程输出额定功率,降低了运行效率,增加了能源损耗。
3、并联逆变电路是强迫换向,且依赖于负载电压,加之不论是全集成化系统还是微机控制系统都是采用负载电压对每个半波进行步控制,在启动时或在通常运行时,都可能由于控制差异而出现换向失败,造成直通或者故障。 
4、并联逆变电路要求恒流源输入,要求三相全控调压、平波电抗器的数值不能太大等。这样使三相输入电流变成方波,从而分解出三次及高次谐波,如图2;使三相输入线电压出现整流换向缺口,使中频电压Ucp至少有百分之几进入电抗器Ld前端,如图4。这些干扰都反馈到电网中去,给电网造成公害。
5、由于调节功率是通过三相全控整流电路的移相调压来实现,从而造成电网功率因数差,一般只能在0.8左右。
6、并联逆变电路的启动,在国家标准中是重点考核的技术指标,不论各制造厂家解决这个问题的深度如何,总说明,并联逆变电路的启动是一个问题存在,或启动较难,或因启动故障而影响正常的生产。

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