變頻加熱電源原理,變頻感應(yīng)加熱電源-KIA MOS管

變頻加熱電源原理

該設(shè)備可提供250——1000HZ的頻率，實(shí)現(xiàn)了輸出電壓、電流的連續(xù)可調(diào)，以達(dá)到輸出功率連續(xù)可調(diào)的目的，提高了加熱效果。

變頻加熱電源原理：

1、集膚效應(yīng)原理：在加熱理論中，有一個(gè)集膚效應(yīng)原理，即：

S=K（1/FC）1/2

式中：S — 集膚效應(yīng)深度

K — 修正系數(shù)

FC — 頻率

由此可以看出，當(dāng)FC增大時(shí)，S變小，則集膚深度越深，同時(shí)其交流阻抗Z= KZC（FC）1/2也變大，因此在相同數(shù)值的電流作用下，負(fù)載所獲得的能量也越高，而電流及線路損耗相應(yīng)地也會(huì)變小，從而提高了加熱效率，同時(shí)還可起到節(jié)約電能的目的。變頻加熱電源正是基于這一原理做成的，利用變頻技術(shù)，可將運(yùn)行頻率提高到工頻的數(shù)倍，加熱效果會(huì)明顯提高。

2、整機(jī)原理框圖

首先將380V/50HZ的三相交流電經(jīng)整流、濾波成直流電，經(jīng)逆變電路變成頻率連續(xù)可調(diào)的單相電，再經(jīng)中頻變壓器隔離后，輸送到加熱電纜進(jìn)行加熱。

其主功率器件采用的是西門(mén)子第三代大功率器件IGBT，控制器件為單片機(jī)，是8位工業(yè)專用微處理機(jī)AT89C51，它具有很強(qiáng)的環(huán)境自適應(yīng)能力和抗干擾能力，工作可 靠，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

變頻加熱電源的特點(diǎn)：

1、采用了先進(jìn)的移相控制技術(shù)和軟起動(dòng)技術(shù)，使工作更可靠。

2、人機(jī)對(duì)話的顯示界面，可通過(guò)鍵盤(pán)的選擇顯示工作頻率及電流，輸出脈沖的占空比、電流變比等，并可顯示故障狀態(tài)及原因，使顯示更直觀，更易于操作。顯示與主控板共用一個(gè)線路板，排列更緊湊，避免了信號(hào)傳輸過(guò)程中的干擾，工作更穩(wěn)定。

3、輸出部分采用環(huán)形中頻變壓器，用于隔離輸入、輸出電壓，同時(shí)經(jīng)電容組與控制柜輸出相連接，起到隔直作用，防止由于直流偏磁或過(guò)勵(lì)磁產(chǎn)生的磁飽和，同時(shí)可起到串聯(lián)諧振的作用。

中頻變壓器為非晶鈦材料，導(dǎo)磁率高，工作頻率高，自身能量損耗極低，整機(jī)效率提高。若頻率再提高，其體積可做得更小，工作效率更高。

4、保護(hù)功能齊全。

設(shè)置了過(guò)流、短路、機(jī)內(nèi)溫升過(guò)高及過(guò)、欠壓保護(hù)，功能更齊全，工作更可靠，避免了由于各種不正常因素而造成的損壞。

變頻感應(yīng)加熱電源特點(diǎn)

變頻感應(yīng)加熱電源廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)對(duì)金屬材料的熱加工、熱處理、熱裝配及焊接、熔煉等工藝中。感應(yīng)加熱電源由兩部分組成，一部分是提供能量的交流電源，也稱變頻電源；另一部分是完成電磁感應(yīng)能量轉(zhuǎn)換的感應(yīng)線圈，稱感應(yīng)器。

感應(yīng)加熱電源逆變器主要有并聯(lián)逆變器和串聯(lián)逆變器，串聯(lián)逆變器輸出可等效為一低阻抗的電壓源，當(dāng)兩電壓源并聯(lián)時(shí)，相互間的幅值、相位和頻率不同或波動(dòng)時(shí)將導(dǎo)致很大的環(huán)流，以至逆變器件的電流產(chǎn)生嚴(yán)重不均，因此，串聯(lián)逆變器存在并機(jī)擴(kuò)容困難；

而對(duì)并聯(lián)逆變器，逆變器輸入端的直流大電抗器可充當(dāng)各并聯(lián)逆變器之間的電流緩沖環(huán)節(jié)，使得輸入端的AG/DG或DG/DG環(huán)節(jié)有足夠的時(shí)間來(lái)糾正直流電流的偏差，達(dá)到多機(jī)并聯(lián)擴(kuò)容，晶體管化超音頻、高頻電流多采用并聯(lián)逆變器結(jié)構(gòu)，并聯(lián)逆變器易于模塊化、大容量化是其中的一個(gè)主要原因。

感應(yīng)加熱設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)：

①不必整體加熱，工件變形小，電能消耗小。

②無(wú)公害。

③加熱速度快，工件表面氧化脫碳較輕。

④表面淬硬層可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，易于控制。

⑤感應(yīng)加熱設(shè)備可以安裝在機(jī)械加工生產(chǎn)線上，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，便于管理，且可減少運(yùn)輸，節(jié)約人力，提高生產(chǎn)效率。

⑥淬硬層馬氏體組織較細(xì)，硬度、強(qiáng)度、韌性都較高。

⑦表面淬火后工件表層有較大壓縮內(nèi)應(yīng)力，工件抗疲勞破斷能力較高。

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