变频加热电源原理,变频感应加热电源-KIA MOS管

变频加热电源原理

该设备可提供250——1000HZ的频率，实现了输出电压、电流的连续可调，以达到输出功率连续可调的目的，提高了加热效果。

变频加热电源原理：

1、集肤效应原理：在加热理论中，有一个集肤效应原理，即：

S=K（1/FC）1/2

式中：S — 集肤效应深度

K — 修正系数

FC — 频率

由此可以看出，当FC增大时，S变小，则集肤深度越深，同时其交流阻抗Z= KZC（FC）1/2也变大，因此在相同数值的电流作用下，负载所获得的能量也越高，而电流及线路损耗相应地也会变小，从而提高了加热效率，同时还可起到节约电能的目的。变频加热电源正是基于这一原理做成的，利用变频技术，可将运行频率提高到工频的数倍，加热效果会明显提高。

2、整机原理框图

首先将380V/50HZ的三相交流电经整流、滤波成直流电，经逆变电路变成频率连续可调的单相电，再经中频变压器隔离后，输送到加热电缆进行加热。

其主功率器件采用的是西门子第三代大功率器件IGBT，控制器件为单片机，是8位工业专用微处理机AT89C51，它具有很强的环境自适应能力和抗干扰能力，工作可 靠，寿命长等优点。

变频加热电源的特点：

1、采用了先进的移相控制技术和软起动技术，使工作更可靠。

2、人机对话的显示界面，可通过键盘的选择显示工作频率及电流，输出脉冲的占空比、电流变比等，并可显示故障状态及原因，使显示更直观，更易于操作。显示与主控板共用一个线路板，排列更紧凑，避免了信号传输过程中的干扰，工作更稳定。

3、输出部分采用环形中频变压器，用于隔离输入、输出电压，同时经电容组与控制柜输出相连接，起到隔直作用，防止由于直流偏磁或过励磁产生的磁饱和，同时可起到串联谐振的作用。

中频变压器为非晶钛材料，导磁率高，工作频率高，自身能量损耗极低，整机效率提高。若频率再提高，其体积可做得更小，工作效率更高。

4、保护功能齐全。

设置了过流、短路、机内温升过高及过、欠压保护，功能更齐全，工作更可靠，避免了由于各种不正常因素而造成的损坏。

变频感应加热电源特点

变频感应加热电源广泛应用于各行各业对金属材料的热加工、热处理、热装配及焊接、熔炼等工艺中。感应加热电源由两部分组成，一部分是提供能量的交流电源，也称变频电源；另一部分是完成电磁感应能量转换的感应线圈，称感应器。

感应加热电源逆变器主要有并联逆变器和串联逆变器，串联逆变器输出可等效为一低阻抗的电压源，当两电压源并联时，相互间的幅值、相位和频率不同或波动时将导致很大的环流，以至逆变器件的电流产生严重不均，因此，串联逆变器存在并机扩容困难；

而对并联逆变器，逆变器输入端的直流大电抗器可充当各并联逆变器之间的电流缓冲环节，使得输入端的AG/DG或DG/DG环节有足够的时间来纠正直流电流的偏差，达到多机并联扩容，晶体管化超音频、高频电流多采用并联逆变器结构，并联逆变器易于模块化、大容量化是其中的一个主要原因。

感应加热设备的主要优点：

①不必整体加热，工件变形小，电能消耗小。

②无公害。

③加热速度快，工件表面氧化脱碳较轻。

④表面淬硬层可根据需要进行调整，易于控制。

⑤感应加热设备可以安装在机械加工生产线上，易于实现机械化和自动化，便于管理，且可减少运输，节约人力，提高生产效率。

⑥淬硬层马氏体组织较细，硬度、强度、韧性都较高。

⑦表面淬火后工件表层有较大压缩内应力，工件抗疲劳破断能力较高。

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