串联谐振中频加热电源
串联谐振感应加热系统
串联谐振感应加热系统用于感应加热电源的频率可以从 50Hz 到几 MHz。
选择频率首先要考虑的是加热效率和温度分布。
其次是熔炼、透热和淬火等不同加热工艺对电源频率的特殊要求。
如透热、熔炼等加热工艺要求加热时温度均匀，而淬火则不要求温度均匀只需要满足淬硬层厚度。
对于熔炼还需要考虑搅拌力的作用和功率密度。
再者，频率高功率大的电源设备一般都比频率低比功率小的价格高。
因此，选择电源频率最终需要考虑其综合经济技术指标。
电磁感应在导体上产生的交流电流的分布是不均匀的，主要受到三个效应即集肤效应、临近效应和圆环效应的影响。
(1) 集肤效应、透入深度△及有效加热层ξ导线通过直流时，能保证导线中的电流密度是均匀的。
但只要电流变化率很小，电流分布仍可认为是均匀的。
对于工作于低频的细导线，这一论述仍然是可确信的。
但在高频电路中，电流变化率非常大，不均匀分布的状态较为严重。
最大电流密度出现在导体的表面层。
这种电流集聚于导线表面的现象叫做集肤效应。
集肤效应可解释如下：如图 2.3(a)所示，当电流通过导体时，在导体的外部和内部都建立了磁场，磁力线的形状是以导体的中心为圆心的同心圆，如果流过的电流是交变的，那么磁场也是交变的，显然与导体表面部分相交链的磁力线，比与导体内部（接近中心部分）所交链的磁力线要少，于是导体中心部分的自感电势，或者说中心部分的电感和阻抗，大于表面部分的电感和阻抗。
电流总是沿阻抗最小的路径流动，所以电流会集聚在导体的表面层。
电流频率越高，自感电动势的作用越强，集肤效应也越显著。
以上分析的是导体中通入交变电流时电流在导体中产生的集肤现象。
另一种情形是导体放在交变电磁场中，也就是感应。
加热工件的情形，工件中的涡流也是交变电流，它沿截面的分布也是集聚在工件表面一层。
在工业应用方面，对金属进行表面淬火就是利用集肤效应。
(2) 邻近效应相邻两个导体分别通入交流电流时，两个导体会产生磁场，导体除了受自身产生的磁场影响外，还受另一个导体产生的磁场的影响，在这种相互影响下导体内的电流会重新分布。
串联谐振中频电炉原理_串联谐振中频电炉电路特点
串联谐振中频电炉原理_串联谐振中频电炉特点大家之前都在聊中频电炉，是不是对中频电炉非常了解呢，今天不妨大家一起来交流一下，互相学习一下经验，弥补一下自己的不足，那我就先来提一个问题，大家是否知道串联谐振中频电炉电路特点，还有就是串联谐振中频电炉原理有哪些具体应用，这个问题不好回答吧，既然大家都不知道，那今天就给大家科普一下串联谐振中频电炉原理，不知道的小伙伴可要仔细阅读哦！那么下文就开始介绍串联谐振中频电炉电路特点了。
【串联谐振中频电炉原理】串联谐振中频电炉电路特点所谓串联谐振是指回路中LC串联，两者阻抗之和刚好为0，所以整个回路呈纯电阻性，整个回路阻抗变小，电流将变大。
在电力系统中可能会造成过电压，所以在电力系统中也较电压谐振【串联谐振中频电炉控制板详解】串联谐振中频电炉电路特点整流控制电路简单，只是在一般三相晶闸管半控桥式整流电路用触发器的基础上，加一斜波发生器构成。
斜波发生器是代替触发器的移相角设定功能。
每次起动时，斜波发生器输出到触发器的电压会按预定的速率，由零逐渐升高，终稳定在某一值。
因此，串联谐振中频电炉原理相应的触发脉冲的控制角会从变大逐渐减小，终稳定在0°，使晶闸管全导通，从而实现软起动。
在正常停止时，情况则相反，串联谐振中频电炉电路特点斜波发生器的输出电压由恒定值逐渐降至零，晶闸管从全导通状态逐渐过渡到截止。
因故障停止时，则采取封锁触发脉冲的方法，使晶闸管快速截止。
逆变控制电路如图1-7-3所示．其工作波形示于图1-7-4。
在t=t0时刻触发KS1，方波环节把经电流互感器CT1检出的电流信号变成方波。
方波的作用有二：一是方波的后沿作为延时环节的延时起点：二是方渡使计数器复位。
方波结束，延时环节开始延时，计数器开始计数。
延时一td后，双稳环节输出端q3变成“1”，打开了图中上一个脉冲形成环节的门，串联谐振中频电炉原理允许计数器的溢出脉冲通过。
计数器的计数值是固定的(例如1024)，计数值到，其输出端qs成“1”，经脉冲形成环节，生成固定宽度的脉冲，再经脉冲功放去触发晶闸管KS2。
中频感应加热电源 原理
中频感应加热电源原理中频感应加热电源是一种常用的加热设备，它利用中频电流的感应作用将电能转化为热能。
该电源的工作原理主要包括电源单元、谐振电路、功率变换单元和控制单元等几个关键部分。
电源单元是提供电能的装置，通常由三相交流电源和整流电路组成。
交流电源通过整流电路将交流电转化为直流电，然后进一步进行滤波，以保证电源稳定。
谐振电路是中频感应加热电源的核心部分，它由电容器和电感器组成。
谐振电路的作用是将直流电转化为中频交流电，并将其输出到功率变换单元。
功率变换单元主要由功率开关管和输出变压器组成，其作用是将中频交流电通过功率开关管的控制进行变换，使其达到所需的电压和电流。
功率开关管可以根据负载的变化来调整输出功率，从而实现对加热过程的控制。
输出变压器则是将电源提供的中频交流电转化为适用于加热设备的高电压和高电流。
控制单元是中频感应加热电源的智能化部分，它通过传感器实时监测加热过程中的温度、电流和电压等参数，并根据设定的加热要求进行调节。
控制单元可以实现加热功率的精确控制和加热时间的设定，从而提高加热效率和产品质量。
中频感应加热电源具有许多优点。
首先，它具有高效率和节能的特点。
由于中频电流只在工件表面产生感应加热效应，因此加热效率较高，可以减少能量的浪费。
其次，中频感应加热电源具有快速加热和均匀加热的特点。
由于电磁感应的作用，加热速度快且加热均匀，可以提高生产效率和产品质量。
此外，中频感应加热电源还具有操作简便、自动化程度高等特点，可以提高工作环境的安全性和操作的便利性。
中频感应加热电源广泛应用于金属加热、焊接和热处理等领域。
在金属加热方面，中频感应加热电源可以用于钢铁、铜、铝等金属材料的加热和熔炼。
在焊接方面，中频感应加热电源可以实现金属材料的局部加热，从而实现高效的焊接。
在热处理方面，中频感应加热电源可以用于金属材料的淬火、回火和退火等工艺，以改善材料的性能和延长使用寿命。
中频感应加热电源是一种高效、节能的加热设备，其工作原理简单明了。
串联谐振逆变器在中高频电除尘电源的应用
状态时，主回路也不会像硬开关那样产生很大电流。同 时串联谐振式开关可实现在零电流和零电压附近的条件 下开关，理论上可以把开关损耗降的很低甚至是零，不 会像硬性开关那样因受发
热问铨的影响而不能提高工作频率。这是一种减小开关 损耗的有效方法。二、串联谐振工作原理采用全桥电路 结构，其电路与普通的全桥开关电源基本一致，其不同 之处仅仅是在变压器原边
t引起的电压Uce过冲不同，关断速度越慢，电压过冲越 小，慢关断保护也是IGBT过电流保护的基本方法。五、 IGBT驱动保护栅极正向驱动电压+Uge是一个重要的参数， 必须
正确选择。因Uge增大时IGBT承受短路或过流的时间减小， 对其安全不利，因此+Uge要综合考虑，一般选+12―+15V 为好。在关断过程中，为尽快抽取PNP管中的存储电
管的触通，一旦发生擎住现象，即使在IGBT栅极加上一 5V的关断电压，也无法使其关断，为避免发生擎住，关 断速度应受到限制。热损坏：有过流，保护关断这段时 间内，IGBT同
时承受大电流和高电压器件热功耗急剧增加，为了防止 热损坏，过流的时间也受到限制。当IGBT出现过流时， 先将其栅极驱动电压降低，然后再将其关断，这种保护 有两大优点，一是延
中高频开关电源作为一种电源变换装置，用途非常广泛。 它的发展与电力电子器件，控制理论，微处理器等学科 与技术的发展状况紧密相连的。在电除尘器领域，随着 中篼频开关电源的发展
，国内外许多单位纷纷开始研制，生产大功率中高频开 关电源。因电除尘器电源的输出频繁工作在短路、燃弧 载状态，输出电流较大。主回路开关元件的开关应力较 大。随着开关和功率的提
方法将电流反向的母线相叠，并尽可能靠近，中间用绝 缘材料垫开。从电磁学原理上可知，当上下导线母线形 状，面积相近，则二者产生的磁场将相抵消。理缩小母 线长度固然能减小母线电
串联谐振式感应加热电源分析
【 关键词 】 感应加热 电源 ； 数 字锁相环 ； 谐 振频 率 ； 逆 变器 【 中图分类号 】 Ｔ Ｎ ８ ６ 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章 编号 】 １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ ｛ ２ ０ １ ５ ） １ ３ — ０ ２ １ ７ — ０ ２
引 言
感 应 加 热 电 源 的发 展 与锁 相 环 的发 展 密切 相 关 。因为 ， 感
图 ３ 感 应 加 热 电 源 组成 框 图
２ ． ２ 感 应加 热 的特 点 和应 用
感 应 加 热 最 大 的 特 点 是 将 工件 直接 加 热 ． 它 的优 点 在 于 对 器件 的 加 热 速 度 非 常 快 ． 工作环境也很不错 ． 温 度 控 制 起 来 也 很 容 易 ，金 属 在 加 热 过 程 的损 耗 很 少 以及 加 热过 程 中全 封
串联谐振式感应加 热 电源分 析
李开彦 ， 童希俊 ， 肖 锋（ 国网 黄石供电 公司， 湖北黄石 ４ ３ ５ ０ ０ ０ ）
【 摘 要 】 感应加热 电源 因具有高效 、 节 能和 无污 染等优点 ， 在金属工业加热 中得 到广泛应 用。在加热过程中 ， 其负载 电路的等效参数与逆变器
图 １数字锁相环 的构成 图
根 据 感 应 加 热 的基 本 原 理 我 们 不 难 看 出 。感 应 加 热 的 负
中频串联谐振电源原理
中频串联谐振电源原理串联谐振逆变器也称电压型逆变器，其中频串联谐振电源原理图如图2.2所示。
串联谐振型逆变器的输出电压为近似方波，由于电路工作在谐振频率附近，使振荡电路对于基波具有最小阻抗，所以负载电流近似正弦波同时，为避免逆变器上、下桥臂间的直通，换流必须遵循先关断后导通的原则，在关断与导通间必须留有足够的死区时间。
图2.2 串联逆变器结构图2.3负载输出波形当串联谐振逆变器在低端失谐时(容性负载)，它的波形见图2.3(a)。
工作在容性负载状态时，输出电流的相位超前于电压相位，因此在负载电压仍为正时，电流先过零，上、下桥臂间的换流则从上(下)桥臂的二极管换至下(上)桥臂的MOSFET。
由于MOSFET寄生的反并联二极管具有慢的反向恢复特性，使得在换流时会产生较大的反向恢复电流，而使器件产生较大的开关损耗，而且在二极管反向恢复电流迅速下降至零时，会在与MOSFET串联的寄生电感中产生大的感生电势，而使MOSFET受到很高电压尖峰的冲击当串联谐振型逆变器在高端失谐状态时(感性负载)，它的工作波形见图2.3(b)。
工作在感性负载状态时，输出电流的相位滞后于电压相位，其换流过程是这样进行的，当上(下)桥臂的MOSFET关断后，负载电流换至下（上）桥臂的反并联的二极管中，在滞后一个死区时间后，下(上)桥臂的MOSFET加上开通脉冲等待电流自然过零后从二极管换至同桥臂的MOSFET.由与MOSFET中的电流是从零开始上升的，因而基本实现了零电流开通，其开关损耗很小。
另一方面，MOSFET关断时电流尚末过零，此时仍存在一定的关断损耗，但是由于MOSFET关断时间很短，预留的死区不长，并且因死区而必须的功率因数角并不大，所以适当地控制逆变器的工作频率，使之略高于负载电路的谐振频率，就可以使上(下)桥臂的MOSFET向下(上)桥臂的反并联的二极管换流其瞬间电流也是很小的，即MOSFET关断和反并联二极管开通是在小电流下发生的，这样也限制了器件的关断损耗。
次级串联谐振感应电源加热.
次级串联谐振感应电源加热感应加热电源具有污染小、效率高、加热快速、控制方便、生产安全等多方面的优点，在黑色金属热处理领域中被广泛应用。
基于感应加热电源的以上优点，感应加热热处理工艺正在被引入到有色金属热处理工业生产中去，但是又由于有色金属通常磁导率低不易被感应加热，所以在电源的设计方面又会出现一些问题。
本文着重以次级串联谐振感应加热电源为研究对象，通过初级串联谐振拓扑结构与次级串联谐振拓扑结构的对比分析，从理论上推导出在有色金属感应加热应用中次级串联谐振拓扑结构的优点所在，得出结论次级串联谐振拓扑结构更加适合应用于有色金属感应加热电源中。
感应加热基本原理感应加热原理是以焦耳定律和法拉第电磁感应定律为基础的。
放置于时变磁场中的导体，在法拉第电磁感应定律作用下，导体内将产生感应电动势，导体自由电子开始做定向运动产生感应电流，具有电阻性的导体通过感应电流后会产生热能而使其自身发热，根据焦耳定律可得：式中W 为导体产生热量，单位焦耳（J）；I 为导体流过有效电流强度，单位安培（A）；R 为导体电阻值，单位欧姆（Ω）；t 为电流流过导体时长，单位秒（s）。
根据法拉第电磁感应定律描述，当导体回路所包含截面区域内的磁通量发生变化，就会在导体闭合回路中产生感应电动势，进而产生感应电流，感应电动势可用公式表示为式中e 为导体闭合回路产生的感应电动势，单位伏特（V）；N 为导体绕组匝数，无单位量纲；∮为导体闭合回路截面的磁通量，单位为韦伯（Wb）；t 为时间，单位秒（s）。
如图 1.1 所示，当感应加热电源设备的感应线圈中通过交变电流1i 时，在线圈内会产生交变磁场。
而导体工件处于交变磁场中，可将工件看作为单匝线圈，根据法拉第电磁感应定律，在导体工件上会产生一个交变感应电动势，进而产生感应电流2i 。
由于导体工件都具有一定的电阻性，因此又根据焦耳定律，工件将在感应电流作用下迅速产生热量并对其自身进行热处理。
在感应加热工件截面上，所产生感应电流的密度并非均匀存在，当感应线圈通过交变电流时，在工件截面上产生的感应电流密度由外到内逐渐减小地非均匀分布，越往工件内部电流密度越小，这种电流的趋表现象被称为趋肤效应。
中频串联谐振电源原理
中频串联谐振电源原理中频串联谐振电源原理是一种常见的电源拓扑结构，其主要特点是采用中频变压器与谐振电路串联来提供稳定的输出电压。
该电源原理可以用于各种不同的电子设备和系统中，特别适用于无线通信设备、电视与广播设备以及一些精密仪器仪表等需要稳定电源的场合。
首先，输入电压通过整流电路转换为恒定的直流电压，一般采用整流桥或者整流器来完成。
整流后的直流电压被输入到中频变换电路。
中频变换电路的核心是中频变压器。
该变压器通过变换器将输入的直流电压转换为中频交流电压，然后通过谐振电路与负载串联。
谐振电路在中频状态下工作，所以称为中频串联谐振电源。
中频变压器起到了隔离输入与输出的作用，它能提供一个适合负载的中频交流电压。
在变压器和负载之间串联的谐振电路是中频串联谐振电源的核心部分。
谐振电路主要由电感、电容和电阻构成，通过调整谐振电路的频率和阻抗来获得稳定的输出电压。
当负载增加时，谐振电路的谐振频率会发生改变，通过控制谐振电路的参数可以使得输出电压保持稳定。
最后，输出滤波电路用于滤除谐振电路中的杂散分量，以获得纯净的输出电压。
输出滤波电路通常由电感和电容组成，能有效地滤除谐振电路中的高频和低频杂散分量，提供一个干净、稳定的输出电压。
此外，输出滤波电路还能提高谐振电路的功率因数，减小无功功率损耗。
中频串联谐振电源的优点是输出电压稳定、纹波小、效率高、负载能力强。
它对输入电压波动的适应性较好，负载变化时输出电压基本不受影响。
然而，中频串联谐振电源也存在一些缺点，如体积较大、成本较高、使用材料要求较高等，因此在一些特殊的应用场合可能不适用。
总之，中频串联谐振电源通过中频变压器和谐振电路的串联工作原理，能够提供稳定的输出电压，适用于各种需要稳定电源的电子设备和系统中。
随着电子技术的不断发展，中频串联谐振电源将会越来越广泛地应用于各个领域，为人们的生活和工作提供更加稳定和可靠的电源供应。
串联谐振中频电源工作原理
串联谐振中频电源工作原理
串联谐振中频电源是一种常见的电源供应系统，它在许多电子设备中被广泛应用。
它的工作原理是利用谐振电路的特性，将输入的直流电压转换为中频交流电压，以满足设备对电源的需求。
让我们了解一下串联谐振电路的基本特性。
串联谐振电路由电容器和电感器组成，它们通过电容和电感的特性相互作用，形成谐振。
在电容和电感之间有一个共振频率，当输入的信号频率等于共振频率时，电路的阻抗最小，电压增益最大。
在串联谐振中频电源中，输入的直流电压首先通过整流电路转换为直流电压。
然后，直流电压进入谐振电路。
谐振电路由电容器和电感器组成，它们的参数被选择为共振频率附近的数值。
当直流电压进入谐振电路时，由于谐振电路的特性，只有共振频率附近的信号可以通过，其他频率的信号会被滤除。
这样，我们就得到了一个中频交流电压信号。
接下来，中频交流电压信号经过放大电路进行放大。
放大电路通常由晶体管等元件组成，它们可以将中频信号放大到所需的水平。
放大的中频信号经过滤波电路进行滤波，以去除不需要的频率分量。
滤波电路通常由电容器和电感器组成，它们通过选择适当的参数来滤除不需要的频率。
经过滤波之后，我们就得到了一个干净的中频交流电压信号。
这个信号可以用于供应各种电子设备，如无线电接收器、通信设备等。
总结一下，串联谐振中频电源的工作原理是通过将输入的直流电压转换为中频交流电压来满足设备的电源需求。
它利用谐振电路的特性，通过滤波和放大等过程，将输入信号转换为所需的中频信号。
这种电源系统在电子设备中具有广泛的应用，能够提供稳定可靠的电源供应。
可控硅串联谐振中频电源感应原理_串联谐振中频电源厂家推荐
圆柱体加热和熔化也没有产生有害气体、强光污染环境。
【可控硅串联谐振中频电源_注意事项】 一、水资源短缺，长期使用可控硅串联谐振中频电源的过程中，可能会在冷却水管水垢或阻塞电容到 由电力电容器过热和燃烧所造成的水系统碎片。因此，应注意在对冷却水流量电电容的观察过程中支 付的，如果排放不正常，你应该使用适当的措施；
#详情查看#【可控硅串联谐振中频电源：感应原理】
#详情查看#【可控硅串联谐振中频电源：注意事项】 【可控硅串联谐振中频电源_感应原理】 可控硅串联谐振中频电源根据电磁感应的基本原理，把三相工频交流电整流后变成直流电，再将直流 电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈组成的负载（线圈和电容可并联，也可串联），在 感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。 这种涡流同样具有中频电流的一些性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热 量。例如，把一根金属圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里，金属圆柱体没有与感应线圈直接接触， 通电线圈本身温度已很低，可是圆柱体表面被加热到发红，甚至熔化，而且这种发红和熔化的速度只 要调节频率大小和电流的强弱就能实现。如果圆柱体放在线圈中心，那么圆柱体周边的温度是一样的，
可控硅串联谐振中频电源感应原理_串联谐振中频电源厂家推荐
近期，随着生产生活的不断需求，可控硅串联谐振中频电源需求量越来越大，那么可控硅串联谐振中 频电源的有关事项你了解多少呢，下面是康达电炉的工作人员对可控硅串联谐振中频电源作出的说明， 下面就请跟随小编一起了解下可控硅串联谐振中频电源感应原理以及可控硅串联谐振中频电源注意 事项吧！
串联谐振感应加热电源原理
串联谐振感应加热电源原理感应加热技术由于其诸多优点，正在被越来越广泛地应用于现代化工业生产中，促进了生产力的巨大提升，因此国际社会都在越来越关注感应加热技术的发展，并且投入了大量的技术研究力量。
感应加热（如电磁炉），是利用高频电流在线圈作用下产生的高频磁场，当金属材料处于这种高频磁场时会产生涡流。
涡流与金属内的电阻相作用而产生热。
这就是感应加热的原量。
涡流存在于交变磁场中的金属材料这中。
你可以把金属材料想像成无数闭合的导体。
闭合导体在磁通量变化时会产生感应电流，这是物理常识。
感应加热电源具有污染小、效率高、加热快速、控制方便、生产安全等多方面的优点，在黑色金属热处理领域中被广泛应用。
基于感应加热电源的以上优点，感应加热热处理工艺正在被引入到有色金属热处理工业生产中去，但是又由于有色金属通常磁导率低不易被感应加热，所以在电源的设计方面又会出现一些问题。
感应加热基本原理感应加热原理是以焦耳定律和法拉第电磁感应定律为基础的。
放置于时变磁场中的导体，在法拉第电磁感应定律作用下，导体内将产生感应电动势，导体自由电子开始做定向运动产生感应电流，具有电阻性的导体通过感应电流后会产生热能而使其自身发热，根据焦耳定律可得：W 为导体产生热量，单位焦耳（J）；I 为导体流过有效电流强度，单位安培（A）；R 为导体电阻值，单位欧姆（Ω）；t 为电流流过导体时长，单位秒（s）。
根据法拉第电磁感应定律描述，当导体回路所包含截面区域内的磁通量发生变化，就会在导体闭合回路中产生感应电动势，进而产生感应电流，感应电动势可用公式表示为e 为导体闭合回路产生的感应电动势，单位伏特（V）；N 为导体绕组匝数，无单位量纲；∮为导体闭合回路截面的磁通量，单位为韦伯（Wb）；t 为时间，单位秒（s）。
当感应加热电源设备的感应线圈中通过交变电流1i 时，在线圈内会产生交变磁场。
而导体工件处于交变磁场中，可将工件看作为单匝线圈，根据法拉第电磁感应定律，在导体工件上会产生一个交变感应电动势，进而产生感应电流2i 。
中频感应加热电源的设计及原理
中频感应加热电源的设计及原理
中频感应加热电源是通过交流电源的变换和逆变过程，将低频电源转换成所需输出频率的高频电源的装置。
它是实现电磁感应加热的关键设备之一。
中频感应加热电源的设计原理是通过电源的变频和变压技术，将电源输入的低频电能转换成高频电能。
其主要包括以下几个模块：
1. 变频器：将输入的交流低频电源转换成高频电源。
常用的变频器有大功率管管式变频器和大功率矩阵变频器。
2. 逆变器：将变频器输出的高频电源逆变成交流高频电源。
逆变器一般采用全桥逆变电路，通过控制开关管的导通和关断来实现高频交流电源的输出。
3. 输出滤波器：对逆变器输出的高频电源进行滤波，去除谐波和杂散信号，得到纯净的高频交流电源。
4. 输出匹配网络：将滤波后的高频交流电源与工作线圈进行匹配，以达到最大功率传输。
5. 控制系统：对电源的输出功率、频率和保护等进行控制和调节，保证电源的稳定工作和安全性。
中频感应加热电源的工作原理是利用电流通过工作线圈时产生的磁场来感应工件内部的涡流，达到加热的效果。
当高频电流通过工作线圈时，会在工作线圈和工件之间形成一个交流磁场。
由于工件的电阻和屏蔽效应，高频磁场会在工件表面产生涡流。
涡流通过电阻转化为热量，达到加热的效果。
中频感应加热电源具有加热速度快、效果好、加热均匀等优点，广泛应用于金属加热、金属熔化、热处理等领域。
中频电炉采用串联谐振好处__中频电炉使用方法
中频电炉采用串联谐振好处__中频电炉使用方法大家都知道，中频炉线路一般有两种，并联谐振式(电流型)中频炉和串联谐振式(电压型)中频炉。
我们中频电炉采用串联谐振有哪些好处呢？康达电炉采用的串联谐振，有以下好处：节电、故障率低、功率因素高、启动非常容易。
说完这一问题，还有一个问题小编不得不说，那就是中频电炉的使用方法，具体操作我们一起来看文章。
敬请期待吧。
【中频电炉采用串联谐振好处】中频炉线路一般有两种，并联谐振式(电流型)中频炉和串联谐振式(电压型)中频炉。
中频炉串联谐振逆变器和并联谐振逆变器的差别，源于它们所用的振荡电路不同，前者是用L、R和C串联，后者是L、R和C并联；(1)中频炉串联谐振逆变器的输入电压恒定，输出电流近似正弦波，输出电压为矩形波，换流是在晶闸管上电流过零以后进行，因而电流总是超前电压－φ角。
并联谐振逆变器的输入电流恒定，输出电压近似正弦波，输出电流为矩形波，换流是在谐振电容器上电压过零以前进行，负载电流也总是越前于电压－φ角。
这就是说，两者都是工作在容性负载状态。
(2)中频炉串联谐振逆变器在换流时，晶闸管是自然关断的，关断前其电流己逐渐减少到零，因而关断时间短，损耗小。
在换流时，关断的晶闸管受反压的时间较长。
(3)中频炉串联谐振逆变器起动较容易，适用于频繁起动工作的场所，康达电炉生产的串联谐振电炉启动成功率；而并联谐振逆变器需附加起动电路，起动较为困难，起动时间长。
至今仍有人在研究并联谐振逆变器的起动问题。
(4)中频炉串联谐振逆变器并接大的滤波电容器，当逆变失败时，浪涌电流大，保护困难。
但随着保护手段的不断完善以及器件模块本身也有自带保护功能，串联谐振逆变器的保护不再是难题。
并联谐振逆变器串接大电抗器，但在逆变失败时，由于电流受大电抗限制，冲击不大，较易保护。
(5)串联谐振逆变器感应线圈上的电压和补偿电容器上的电压，都为谐振逆变器输出电压的Q倍。
当Q值变化时，电压变化比较大，所以对负载的变化适应性差。
IGBT并联谐振中频电源
15
IGBT并联谐振中频电源
发展
16
17
18
19
IGBT并联谐振中频电源
案例
20
IGBT并联谐振中频电源保护电路完善、可靠性高。电路的安 全措施有：直流侧电流过流、交流侧电流过流、缺相保护、 进线电压的过压与欠压保护、工作频率超限与功率超限保护 等。器件的安全措施有：逆变桥电流不平衡与直通、功率器 件的过热、槽路线圈短路、槽路电容过压等。设备的安全措 施有：冷却水的流量与进出口的水温检测、机柜门与电源的 连锁保护等。
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=2，选取电压为：
11
确定电流额定值
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。
12
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V1、V4和V2、V3交替导通，输出所需要的交流电压。 IGBT的主要参数有最高集射极电压（额定电压）、集射极电 流等。
9
主电路由整流电路、逆变电路、保护电路组成， 其结构如图1
主电路结构图
10
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[2]。 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=0.9。 1） 确定电压额定值
14
由电路产生的PWM脉冲，不能直接驱动大功率器件，为确 保功率管的开关准确可靠，IGBT驱动放大电路采用三菱公司 的M57962L，它采用+15V\-15V双电源供电，外围元件少， 具有较强的驱动能力，又能有效的限制短路电流值和由此产 生的应力，实现软关断。 中频电源用于加热时，负载主要是由集肤效应、涡流效应、 滞后效应产生的阻抗和感抗，虽然还存在着其他作用引起的 额外电感和电容，但它们的等效电感量和电容量很小，所以， 在频率不太高的情况下，负载可以等效为感抗和阻抗串联。 该电源负载是功率因数非常低的感性负载，为了提高功率因 数，有效利用电源容量，采用中频电容补偿无功功率，这样 便组成了振荡电路。
串联谐振中频感应加热设备
串联谐振中频感应加热设备KGPS串联双供电、多供电中频设备（一拖二、一拖三或一拖四）是目前国际上技术最先进的中频感应加热设备，即使用一台双供电或多供电中频电源同时向两台或两台以上炉体供应电能，达到熔炼、保温或加热的目的，与普通并联中频设备一样，串联设备可应用于淬火、熔炼、透热等领域。
在设备的额定的功率范围内，可以任意的以任何比例向两个负载分配功率。
用于熔炼的一拖二设备，由于可同时进行熔炼和保温，所以可保证连续供应钢液的需要，设备具有较高的利用率。
图1-1一、串联谐振中频电源采用的整流器：图1-2采用可控硅全控整流桥，作用是把交流电能转换成直流电能，在串联谐振电源中，整流晶闸管在任何情况下工作始终是处于完全开放工作状态，所以保证了直流电压输出平稳，不会降低功率因数和增加谐波含量。
一般在功率较大时，可以采用双桥（12脉波）或四桥（24脉波）整流方式，抵消高次谐波。
二、串联谐振中频电源采用的逆变器：图1-3串联谐振也就是串联逆变，其标志是利用负载电路串联谐振的原理工作的逆变器。
串联逆变器工作时像并联逆变器一样，轮流触发可控硅使得负载得到中频电流。
在串联逆变电路中，负载流过的电流等于逆变输出电流，电流相对较小，基本上都是有功电流，而负载电压等于逆变的输出电压乘以品质因数Q，这就相当于在高压线路远距离传输的道理一样，因此线路损耗小，逆变电效率较高，可以达到96%左右，同时100%的电流流过负载线圈和逆变器。
串联谐振中频设备是靠控制逆变器的频率来调整输出功率，所以，频率的极小调整将带动功率的极大变化，因此设备的可以始终工作在稳定的状态。
三、串联双供电中频电源系统的优势：1.仅需一套高压线路及进线变压器，实现两台炉体同时工作；一台用于熔炼，一台用于保温；两台炉体之间功率可任意分配，温度易于控制，温控精度高，操作方便，故障率低。
2.串联双供电电源采用全控整流，但不靠调节整流器电压的高低来调整设备功率的大小，整流器工作时会完全处于全开放状态，因此设备的功率因数较高，产生的谐波含量在国家标准规定以内。
新型锻造用igbt串联谐振中频感应加热炉
新型锻造用IGBT串联谐振中频感应加热炉成都多林电器有限责任公司曾晓林本文分析了现有可控硅中频炉存在的不足，介绍了一种用于锻造的新型中频感应加热炉，它的功率器件由IGBT担任，电路特征为串联谐振，它具有显著的节能效果及可在任何负载条件下均可启动成功的特点。
目前绝大多数锻造厂家使用的锻造用中频感应加热炉主要是上世纪70年代初发展起来的由可控硅担任变频的中频感应加热设备，主体电路如下图：(图一) 此电路的主要特点：可控硅斩波调压、可控硅变频、并联谐振。
D1D5D3D6D4D2T1T2L2CT4T3 L1整流部分由6只可控硅完成将三相交流电变成直流，同时担任设备的功率调节。
此整流电路的缺点是：功率调节是通过调节可控硅的导通角实现的，导通角减小，电网的功率因数就会降低，用户不得不另配功率因数补偿柜，增加新的投入。
整流后的直流滤波由直流电抗器完成，此部分带来1%~3%的损耗，变频电路由4只可控硅完成，变频电路的损耗大约为5%。
受可控硅关断的制约，变频回路的功率因数只能达到0.8~0.85。
输出电路是由感应线圈（炉体）和补偿电容组成的并联谐振电路。
受可控硅耐压的限制，中频电压通常≤750V，因此，感应线圈上的电流通常是直流电流的10~15倍，（10~15是振荡回路的品质因数，也叫Q值，并联谐振电路的特征是振荡电流是直流电流的Q倍）所以并联谐振输出电路通常有较大的损耗，约占整机功率的25%-30%。
因此可控硅变频中频感应加热设备的整机效率大约只有60%-70%左右。
显然，提高感应线圈上的电压和降低振荡回路的Q 值，均可提高中频炉的效率，但在并联谐振电路中，感应线圈两端直接接于可控硅上，提高感应线圈的电压必须同时提高可控硅的反向耐压，因此会提高设备制造成本同时也会受到器件反向耐压的制约，可控硅是半控型功率器件，当振荡回路的Q 值<10时，易出现停振或不起振的现象，使用过中频炉的用户都知道，若将冷料填满炉体中频炉就很难起振就是这个道理；因此要想提高中频炉的效率必须另外寻求一种功率器件及使用另外一种线路。
中频感应加热电源的组成
中频感应加热电源的组成中频感应加热电源的组成由电工原理知道，处于交变磁场中的导体会产生感应电动势，进而形成涡流引起导体材料发热。
实践证明，在50Hz交流电流形成的交变磁场中，导体材料所产生的感生电流不足以使导体材料加热到所需温度（例如1200℃）。
如果提高频率就可以增加发热效果。
中频感应加热电源是一种将三相工频（50Hz）交流电转变为单相中频交流电的装置。
目前应用较多的中频感应加热电源的工作原理是，通过整流电路先将三相交流电整流成可调的直流电，经电抗器滤波后，经过逆变器变换成频率较高的交流电供给负载。
中频电源的主电路有若干种，但大部分用的是并联逆变中频电源，原理图如图6-25所示。
图6-25 中频感应加热电源主电路原理图直流电源由工频交流电源经三相可控整流后得到。
在直流侧串有大电感L d，从而构成电流型逆变电路。
单相逆变电桥由四个快速晶闸管桥臂构成，电抗器L1～L用来限制晶闸管导通时的d i ／d t。
VT1、VT4和VT2、VT3以中频(500～5000Hz)轮流导通，就可在负载上得到中频交流电。
中频电炉负载是一个感应线圈，图中L和R串联即为其等效电路。
因为功率因数很低，故并联补偿电容器C，电容C和L、R构成并联谐振电路。
所以这种逆变电路被称为并联谐振式逆变电路。
负载换相方式要求负载电流超前于电压，因此补偿电容应使负载过补偿，使负载电路工作在容性小失谐情况下。
可以看出，补偿电容C也起到换流电容的作用。
对于这种换流电容和负载并联的逆变电路，也称作并联逆变电路。
广泛用于金属冶炼、中频淬火的中频电源装置。
2．工作原理因为并联谐振式逆变电路属电流型，故其交流波形接近矩形波，其中包含基波和各奇次谐波。
因基波频率接近负载电路谐振频率，故负载电路对基波呈现高阻抗，而对谐波呈现低阻抗，谐波在负载电路上几乎不产生压降，因此负载电压波形接近正弦波。
图6-26是该逆变电路的工作波形。
在交流电流的一个周期内，有两个稳定导通阶段和两个换相阶段。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
串联谐振中频加热电源
中频电源简介
对于电源频率的划分还没有一个统一的标准，习惯上把150Hz～20kHz频率范围内
的电源称为中频电源。
中频电源就应用来说一般分为两类：一类是指输出频率为中频(一般为400Hz)的单相或者三相变频电源，广泛应用于航空航天、船舶、机车以及雷达、通信交换机等设备中。
作为一种电源变换装置，它必须将工频输入电压变换为适
用于工业应用的频率和电压。
另一类是应用于感应加热行业，其频率不断跟踪负载的
谐振频率。
本文所讨论的就是应用于感应加热行业的中频电源。
感应加热
法拉第1831年发现了电磁感应现象，这就为感应加热奠定了基础。
从此以后电磁感应原理被广泛应用，如应用于发电机、电动机、变压器及射频通信等装置中，然而在
这些设备中交变磁场中的导体会产生感应涡流引起导体发热，这些电路和磁路中的发
热现象均被看作有害的副效应，因此人们尽力抑制这种现象。
直到19世纪末Foucault、Heaviside以及Thomson等人对涡流效应理论和能量由线圈向铁芯传递的现象进行了
系统的理论研究并逐步建立了感应加热的理论基础。
自此以后人们意识到了电磁感应
中涡流效应的应用价值，并有目的的利用这一原理制造出各种各样的感应加热设备。
所谓感应加热，就是将被加热物质置于交变磁场（如通以交变电流的环形线圈）中，交变磁场的磁力线切割处于磁场中的物质，在磁力线的垂直截面上，根据法拉第电磁
感应定律，会产生涡流，感生涡流流过具有交流阻抗的导电物质依据焦耳热效应定律，物质会产生热能从而被加热。
这种利用电磁感应原理产生感应涡流热效应对物质进行
加热的方式，简称感应加热。
感应加热相对于传统电阻的电流热效应加热及火焰加热
来说是一种新型的加热方式，自从工业上开始使用感应加热能源以来，感应加热理论
和感应加热装置都有了很大发展。
感应加热的应用领域在不断扩大，其应用范围也越
来越广，目前，感应加热技术已经被广泛应用在机械制造、汽车制造、冶金、航空航天、国防、教学及科研等诸多领域。
究其原因，主要是因为感应加热具有如下诸多优点：
(1) 加热温度高、速度快，被加热金属工件表面的氧化皮烧损率比较低，节省材料及费用，特别是对贵金属加热时显得更为重要。
比如，一般情况下金属件热成型加热，
感应加热的金属烧损率大约在0.5%，而火焰炉加热的金属烧损率约为1%~3%，也就是说感应加热比火焰加热节约材料2%左右。
(2) 加热效率高，有利于节能减排。
感应加热的效率比火焰炉加热高30%~50%，比电阻炉加热高20%~30%，具有明显的节能效果；
(3) 工件可以局部加热又容易被均匀加热，加热的产品质量好且更为节能。
(4) 能加热形状复杂的工件。
因为感应加热是非接触式加热，对工件的形状要求不高。
(5) 占地少生产效率高，现代感应加热电源结构紧凑，其构成几乎是一种模块化、标准化的部件，质量、体积比电阻炉和火焰炉小，设备安装所占用的空间小，单位面积
的利用率高，节省场地和基建费用。
(6) 容易实现自动控制，并能够节省人力物力。
感应加热设备可以根据被加热工件的当前状态，进行实时、精确的自动控制。
感应加热设备的自动调节比较精细，通常是
通过调节相移、脉冲占空比、频率等参数调节加热功率，一旦加热温度达到工艺要求
的设定值后，由于自身的负反馈作用，就会被保持在该温度下恒定，实现恒功率恒温
控制。
能够大幅度提高产品质量和合格率。
(7) 作业环境好，安全可靠。
感应加热不产生诸如一氧化碳、二氧化碳、氧化硫等废气和烟尘，对外热辐射小，噪声低，工作环境得以优化，操作人员的劳动条件得以改善，健康得以保证。
并且感应加热不产生明火，从而杜绝了火灾、爆炸等危险的发生，安全性大大提高。