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感應加熱設備-擴大感應加熱電源的功率容量

電源的功率容量可以從幾百伏安到幾十兆伏安,這取決于加熱物質的對象和噸位。擴大感應加熱電源的功率容量是感應加熱技術和應用前景的關鍵,主要是通過以下幾種方式來提高加熱能力。

感應加熱設備

(1)增加單體半導體功率器件的容量。針對受熱工件工沉的具體要求,選擇目前國內外功率容量較大的單模。使用頻率低于2kHz的中頻感應加熱電源,可選配門極關斷晶閘管(GTO)、集成門換流晶閘管(IGCT)等優(yōu)良半導體器件,日本三菱、日立、瑞士ABB等公司均可生產4000A/6000V產品的IGCT單體模塊,功率在20MV.A以上。GTO公司擁有產品10000Al9000v,可突破10000A/12000V,并可達100MV.A左右。

IGBT絕緣柵雙極型晶體管IGBT和IEGT電子注入增強柵晶體管,IEGT是一種新型的IGBT模塊,同時具有IGBT和GTO兩大優(yōu)點,飽和壓降低,柵極驅動功率小,工作安全區(qū)寬,工作頻率高。德國英飛凌公司研制的工作頻率為150kHz,電壓為6500V,電流為3600A。日本三菱研制了一種高性價比、高效率、高可靠性的第6代IGBT模塊,對于同等功率容量的IGBT,開通損耗比5代降低20%,結溫降低25℃,續(xù)流二極管比5℃降低21℃,集電極電流密度J。和飽和壓降Vcesa的比值和關斷損耗的Eoff乘積的比值,即。弗塞薩。該組件比5代節(jié)能30%,大大降低了散熱系統(tǒng)的體積、質量和成本,這類性能優(yōu)良的IGBT模塊對于諸如熱源等感應電源等電子設備的開發(fā)具有重要的應用價值。目前IECT單模量為1000A]

感應加熱

4500VIGCT與GTO、IGCT、IGBT、IECT和IGBT的競爭將為21世紀感應加熱電源和其它電力開關變換器的發(fā)展帶來新的活力。

(2)采用串并聯(lián)功率器件來增加容量。在單個電力半導體功率器件模塊無法滿足感應加熱電源的輸出功率的情況下,需采用功率器件并聯(lián)方式來提高輸出電壓或電流。提高加熱電源的功率容量,例如需要用場效應晶體管模塊(MOSFET)來提高高頻、大功率感應加熱電源中的串并聯(lián)器件。電源設備串聯(lián)使用時,必須妥善解決器件之間的均壓問題,在并聯(lián)使用功率器件時,必須妥善解決器件間的均流問題。另外,還要對器件的參數(shù)進行測試、篩選、配對,不管是串聯(lián)還是并聯(lián),盡量選擇參數(shù)一致的功率器件進行串并聯(lián)。為了提高加熱電源的可靠性,應根據功率器件的串、并聯(lián)的數(shù)量,采用降低功率的方法來降低功耗。

感應加熱設備廠

(3)多個感應加熱電源并聯(lián)擴容。電力設備串串并聯(lián)數(shù)目受到器件參數(shù)離散性的影響和控制驅動的復雜性限制。當設備串、并聯(lián)不能滿足功率容量時,采用多臺加熱電源并聯(lián)工作擴展電源總容量。功率并聯(lián)工作時,應保證每個臺電源的輸出均勻,且具有冗余設計。并聯(lián)平流可采用簡單的軟連接方式,或采用專用均流控制芯片,電流不均勻性控制在5%以下,以保證各并聯(lián)電源組件的安全運行。

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