
公司网址:http://www.shzx-auto.com/
实现电子束焊接电源的软启动。IGBT(绝缘门极双极晶体管)中频电炉主要用于熔炼普通碳素钢、合金钢、铸钢、有色金属。这种IGBT电源是一个带有串联谐振输出的电压型逆变器,逆变部分采用IGBT晶体管。IGBT是一种半导体元件绝缘栅双极晶体管,其关断时间典型值为0.3μs。IGBT恒功率快速节能中频电源及一拖二炉,主要元件采用德国英飞凌原装进口,功率为100KW~3000KW,电炉容量为50KG~3000KG。采用IGBT模块能使电炉节能率高达15%~20%。IGBT中频电炉三相整流全导通,能保持*直流电压,逆变采用串联谐振电炉,功率由逆变来调节,是真正的恒功率电源。(1)IGBT中频电源是一种采用串联谐振式的中频感应熔炼炉。
它的逆变器件为一种*IGBT中频感应炉模块(绝缘栅双极型晶体管,德国生产),它主要用于熔炼普通碳素钢、合金钢、铸钢、有色金属。它具有熔化速度快、节能、高次谐波污染低等优点。IGBT中频电源为一种恒功率输出电源,加少量料即可达到满功率输出,并且始终保持不变,所以熔化速度快;因逆变部分采用串联谐振,且逆变电压高,所有IGBT中频比普通可控硅中频节能;IGBT中频采用调频调功,整流部分采用全桥整流,电感和电容滤波,且一直工作在500V,所以IGBT中频产生高次谐波小,对电网产生污染工低。IGBT中频电炉可以被作为一种冶炼工具来处理金属,但是金属中如果含有杂质会严重影响它的成型质量IGBT中频电炉除去金属杂质的方法。
1.做好炉台、出钢口、钢水包和浇注系统(含钢锭模)的清洁和吸清浮砂工作,减少外来夹杂物。2.强化钢液终脱氧,选用多元复合脱氧剂,结合钢包与底吹氩,降低脱氧产物残留量。3.造好复盖渣,减少钢液被大气污染。4.合理选择原材料:控制铁合金带入的夹杂物;制返回料的配入比例;选用纯度高的工业纯铁。按照以上的方式来去除IGBT中频电炉冶炼的过程中金属熔液中的杂质,方便安全。工频加热技术与其它各种物理加热技术相比,确实具有较高的效率,但存在一些明显的不足。在现代工业的金属熔炼、热处理、焊接等过程中,感应加热被广泛应用。感应加热是根据电磁感应原理,利用工件中涡流产生的热量进行加热的,它加热效率高、速度快、可控性好。

易于实现高温和局部加热。随着电力电子技术的不断成熟,感应加热技术得到了迅速发展。本文设计的70KW/500HZ中频感应加热电源采用IGBT串联谐振式逆变电路,能够实现频率自动,电路结构简单,高效节能。主电路由整流电路、逆变电路、保护电路组成,其结构如图1。中频电源采用三相全控桥式整流电路,它的输出电压调节范围大而移相控制角的变化范围小,有利于系统的自动调节,输出电压的脉动频率较高可以减轻直流滤波环节的负担。根据设计要求:额定输出功率P=70KW,输出频率f=500HZ,进线电压UIN=380V,取逆变器的变换效率η=0.9。考虑到其峰值、波动、雷击等因素,取波动系数为1.1,安全系数a=2,根据实际二极管电压等级。
取URRM=1600V。考虑冲击电流和安全系数,实取额定电压1600V,额定电流200A的整流模块。逆变电路是由全控器件IGBT构成的串联谐振式逆变器,两组全控器件VV4和VV3交替导通,输出所需要的交流电压。IGBT的主要参数有*集射极电压(额定电压)、集射极电流等。IGBT的输入端与电容相并联,起到了缓冲波动和干扰的作用,因此安全系数不必取得很大,式中1.15为电压保护系数,150为Ldt/dt引起的尖峰电压。令UCEP≥UCESP,并向上靠拢IGBT等级,取UCEP=1200V。式中,根号2为Id的峰值,1.5为允许1min过载容量,0.9为变换效率。由于电路采用桥式结构,4只IGBT轮流导通。
根据IGBT等级,选用西门子BSM200GB120两单元并联。Cd主要起滤波、稳定电压和改善功率因数的作用,在串联谐振电路中相当于电压源。选用6800/400VDC电解电容,三只并联后再串联,在每只电解电容两端并联上放电电阻100K/2W,两只并联。由于串联谐振式逆变器的直流电源回路还必须流过无功电流,该无功电流随逆变器的输出功率因数减小而增大,而电解电容Cd中不能流通高频无功电流,否则会发热损坏。高频电容的选择一般根据逆变器的工作频率和容量大小来确定,电路中选用两2F/1200V的薄膜电容直接并在IGBT的两侧。IGBT采用缓冲保护电路,它以上下桥臂为单元进行设置,这种电路缓冲元件的功耗小,降低了IGBT的关断损耗。

