變頻加熱電源原理,變頻感應加熱電源-KIA MOS管

變頻加熱電源原理

該設備可提供250——1000HZ的頻率，實現(xiàn)了輸出電壓、電流的連續(xù)可調，以達到輸出功率連續(xù)可調的目的，提高了加熱效果。

變頻加熱電源原理：

1、集膚效應原理：在加熱理論中，有一個集膚效應原理，即：

S=K（1/FC）1/2

式中：S — 集膚效應深度

K — 修正系數(shù)

FC — 頻率

由此可以看出，當FC增大時，S變小，則集膚深度越深，同時其交流阻抗Z= KZC（FC）1/2也變大，因此在相同數(shù)值的電流作用下，負載所獲得的能量也越高，而電流及線路損耗相應地也會變小，從而提高了加熱效率，同時還可起到節(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，可將運行頻率提高到工頻的數(shù)倍，加熱效果會明顯提高。

2、整機原理框圖

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

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

變頻加熱電源的特點：

1、采用了先進的移相控制技術和軟起動技術，使工作更可靠。

2、人機對話的顯示界面，可通過鍵盤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線路板，排列更緊湊，避免了信號傳輸過程中的干擾，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，同時經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勵磁產生的磁飽和，同時可起到串聯(lián)諧振的作用。

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

4、保護功能齊全。

設置了過流、短路、機內溫升過高及過、欠壓保護，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。

變頻感應加熱電源特點

變頻感應加熱電源廣泛應用于各行各業(yè)對金屬材料的熱加工、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能量轉換的感應線圈，稱感應器。

感應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，當兩電壓源并聯(lián)時，相互間的幅值、相位和頻率不同或波動時將導致很大的環(huán)流，以至逆變器件的電流產生嚴重不均，因此，串聯(lián)逆變器存在并機擴容困難；

而對并聯(lián)逆變器，逆變器輸入端的直流大電抗器可充當各并聯(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)有足夠的時間來糾正直流電流的偏差，達到多機并聯(lián)擴容，晶體管化超音頻、高頻電流多采用并聯(lián)逆變器結構，并聯(lián)逆變器易于模塊化、大容量化是其中的一個主要原因。

感應加熱設備的主要優(yōu)點：

①不必整體加熱，工件變形小，電能消耗小。

②無公害。

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)需要進行調整，易于控制。

⑤感應加熱設備可以安裝在機械加工生產線上，易于實現(xiàn)機械化和自動化，便于管理，且可減少運輸，節(jié)約人力，提高生產效率。

⑥淬硬層馬氏體組織較細，硬度、強度、韌性都較高。

⑦表面淬火后工件表層有較大壓縮內應力，工件抗疲勞破斷能力較高。

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