DSP+IGBT感应加热电源课件.ppt

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1、DSP+IGBT感应加热电源1感应加热电源概述感应加热电源技术感应加热电源发展感应加热电源案例2感应加热电源概述3新型DSP＋IGBT感应加热电源结构的高效节能产品；该产品为IGBT逆变、并采用DSP进行全数字式精确控制，在各种工况下能始终保证IGBT工作在ZCS开关状态；完善的限制保护措施使得设备在各种工况下保持连续安全运行；无极性电力电容提高了设备的寿命和安全运行能力；直流侧斩波调压或滤波电路提高了系统功率因数；因此产品具有可靠性高、效率高的显著特点。4在国外，数字技术在感应加热领域早已成熟应用，已经全面替代模拟设备。而在国内，数字感应加热设备的应用已经开始，

2、越来越多的企业开始从事数字设备的研发、制造、应用，也必将成为未来行业发展的趋势。感应加热电源广泛应用于金属热处理、淬火、透热、熔炼、焊接、热套、半导体材料炼制、塑料热合、烘烤和提纯等场合，利用在高频磁场作用下产生的感应电流引起导体自身发热而进行加热。感应加热与气体燃烧加热或者通电加热相比，具有显著节能、非接触、速度快、效率高、工序简单、容易实现自动化等显著优点。5感应加热电源技术6目前感应加热同类产品普遍存在的问题在感应加热电源发展过程中，虽然采用IGBT取代晶闸管和电子管已经取得了很大的进步，但目前大多数生产厂商研制生产的感应加热电源设备仍然存在一些普遍问题，这

3、些问题主要表现为：*效率较低、电能和冷却水消耗大*功率元件IGBT容易损坏*输出变压器容易损坏*冷却水回路故障较多*设备容易保护误动作，可靠连续运行性能欠佳*功率因数较低、谐波污染大7这些问题主要是因为设计上的缺陷所致，现对这些因素进行探讨：由于控制电路不能适应各种变化工况，使得功率元件IGBT脱离ZCS软开关状态，因此开关损耗增加、且经常导致IGBT过热损坏。目前同类产品的输出变压器均采取水冷结构，容易发生因为铜管结垢堵塞导致变压器烧毁；此外，高频工作时，水冷结构的变压器涡流损耗非常大，因此效率较低，冷却水消耗大。部分产品采用软开通、硬关断或带缓冲的硬关断电路，

4、因此IGBT损耗大，且在过载情况下IGBT容易损坏。8设备的IGBT冷却器、谐振电容器、变压器、电抗器采取水冷结构，容易发生漏水、堵塞等故障。设备在过压、欠压、过载、感应圈短路、过热、断水等情况下控制电路不能起到有效限制和保护作用，导致设备损坏。控制电路保护容易动作，或抗EMI能力差，导致设备可靠性差。整流后直接采用大容量电力电容滤波，无滤波电感或直流侧IGBT斩波电路，因此功率因数低，输入电流谐波大；如采用电力电解电容，还有发热、串联、寿命较短等缺陷。9感应加热电源解决问题的主要措施1）DSP控制下的准确可靠的ZCS－IGBT逆变2）全空冷结构，包括IGBT逆变

5、和输出变压器均采用空冷3）谐振频率和相位自动准确跟踪4）完善的限制保护措施5）双通道的中频和高频感应加热控制技术10越来越多的企业开始从事数字设备的研发、制造、应用，也必将成为未来行业发展的趋势。数字式感应加热已具备如下的特点：1、输出更为平稳，不会出现冷板电流下降的情况，加热更为均匀；2、多级保护，提高频繁启停工作状态下设备的可靠性，故障率低，减少维修成本；3、5段电流加热控制，使加热工艺设计更为灵活；4、全面自动化兼容，可直接与PLC连接控制；5、可存储10种工件加热参数，便于转产；6、主机全封闭是设计，杜绝粉尘、水汽对设备的影响；7、正常使用工况下，主机可保

6、证2年无故障运行。11感应加热电源发展12感应加热电源发展是伴随工业技术的发展同步进行的。趋势就是从最初的原始化、简单化，发展到具有先进高新技术加入的高效化、快速化、成套化、数控化和联动化。感应加热电源发展趋势13IGBT变频电源特点:质量稳定、操作简便、技术先进。数字化IGBT变频感应加热电源的特点:模拟化→数字化(DSP+IGBT)→智能化;变频自适应设计(自适应范围50kHz);负载自动匹配技术(变载自适应);高功率因数、低谐波、高效节能;智能化保护系统、感应加热控制管理系统。这些特点决定了国际IGBT感应加热电源的发展趋势将向淬火、透热、熔炼一机多用的通用

7、型电源发展。IGBT变频电源特点:质量稳定、操作简便、技术先进。数字化IGBT变频感应加热电源的特点:模拟化→数字化(DSP+IGBT)→智能化;变频自适应设计(自适应范围50kHz);负载自动匹配技术(变载自适应);高功率因数、低谐波、高效节能;智能化保护系统、感应加热控制管理系统。14DSP+IGBT感应加热电源系统的IGBT逆变以及输出隔离变压器均采用空冷结构，因此彻底消除水系统故障，解决了输出变压器容易损坏的问题，可靠性明显提高，且损耗更低。率先采用DSP中央处理器，具有极高的处理速度，保证了装置各项功能高效有序的运行，具有实时运算能力和实时的仿真和模拟能

8、力，器件可