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国内外感应加热的发展现状

  感应加热电源由于上述的诸多优点,己在各行业中得到日益广泛的应用。感应加热电源按其工作频率的不同可分为中频、超音频和高频以上三种。

在世纪年代以前感应加热电源主要有工频感应熔炼炉、电磁倍频器、中频发电机组和电子管振荡器式高频电源。在世纪年代末,硅晶闸管的出现引起了整个电力电子学的一场革命,促进了感应加热电源飞速发展。至今,在中频范围内,晶闸管中频感应加热装置己经完全取代了传统的中频发电机组和电磁倍频器。国外研制出的感应加热电源装置的最大容量己达数十兆瓦,国内也己形成一系列产品。从可预见的电力半导体器件发展情况来看,近期不太可能满足开发以上大功率感应加热电源的要求,这一频段暂时还只能用电子管振荡器去实现。随着电力半导体的逐步高频化,固态电源必将取代电子管振荡器。总体来说,国内感应加热电源在各频率范围与功率等级、设计水平等方面都有了很大发展,但是与国外相比还有一定的差距,还需要更多科技工作者的不懈努力。

串联谐振感应加热电源的发展趋势

  随着现代工业生产对感应加热设备的数量和性能质量上需求的不断增长,以及电力电子技术的发展,电力电子半导体器件的更新,计算机微控制器性能的增强,未来感应加热电源技术的发展趋势可以期望有如下几个方面.

  1.智能化随着感应加热设备所处生产线的自动化程度的提高和对电源可靠性要求的提高,感应加热电源正向智能化控制方向发展。特别是随着、嵌入式芯片的飞速发展和普及,具有计算机接口、远程控制、故障自诊断等控制性能的感应加热电源正成为主要方向。

  2.高效化随着人们对现代电能质量的更多关注和对电网无功及谐波污染抑制要求的提高,具有高功率因数,对电网谐波污染小的感应加热电源将会成为感应加热电源研制生产的追求目标。

  3.大容量、高频化电力半导体器件的大容量化、高频化以及感应加热电源在高频工况下所具有的一些优异性能促使感应加热电源向大容量化、高频化超音频串联谐振感应加热电源的研究和小型化方向发展。

  4.最佳负载匹配。串联谐振感应加热电源运行在各类工业现场,工况特别复杂,其所驱动的负载对象差别很大,实际工作过程中电源逆变器与负载是一个需要综合考虑的有机整体,他们之间的配置情况会直接影响到电源的运行情况和运行效率。因此,以后感应加热电源的研制过程中肯定会更多的考虑到电源负载的实际情况,设计出整体性能、效率更佳的感应加热电源。

随着电力电子技术的不断发展和实际工业生产等应用领域中的不同要求的提出,感应加热电源发展出了多种不同的种类形式。但总体上来说,感应加热电源主要由以下四个部分组成整流器一,逆变器一,谐振槽路及负载和控制及保护环节。一般的感应加热电源的组成框图如图2-1所示

  其大致工作过程如下感应加热电源接入市况工频正弦交流电,经整流环节后成为脉动直流电,再经过滤波环节后成为平滑的直流电,此平滑直流电经过其后的逆变器环节逆变为一定频率的交流电供给负载。在感应加热装置中,电能一般都是通过感应线圈传递给被加热负载,它与负载一起又可构成逆变器的等效负载。