езпечує найкращі технологічні та економічні показники. Для індукційного нагріву використовують частоти від 50Гц до 5МГц.
Переваги індукційного нагріву представлені нижче.
. Передача електричної енергії безпосередньо в нагрівається тіло дозволяє здійснити прямий нагрів провідникових матеріалів. При цьому підвищується швидкість нагрівання в порівнянні з установками побічної дії, в яких виріб нагрівається тільки з поверхні.
2. Передача електричної енергії безпосередньо в нагрівається тіло не вимагає контактних пристроїв. Це зручно в умовах автоматизованого потокового виробництва, при використанні вакуумних і захисних засобів.
. Завдяки явищу поверхневого ефекту максимальна потужність, виділяється в поверхневому шарі нагрівається вироби. Тому індукційний нагрів при загартуванню забезпечує швидкий нагрів поверхневого шару виробу. Це дозволяє отримати високу твердість поверхні деталі при відносно вузький середині. Процес поверхневої індукційного загартування швидше і економічніше інших методів поверхневого зміцнення вироби.
. Індукційний нагрів в більшості випадків дозволяє підвищити продуктивність і поліпшити умови праці. Індукційні плавильні печі індукційні піч або пристрій можна розглядати як свого роду трансформатор, в якому первинна обмотка (індуктор) підключена до джерела змінного струму, а вторинною обмоткою служить саме нагрівається тіло.
перетворювач частота силова частина
1. Аналітичний огляд
Як правило, перетворювачі частоти промислового призначення проектуються на основі потужних напівпровідникових - тиристори, польові транзистори - і, все рідше, на основі вакуумних ламп. Кожен з силових приладів має свої переваги і недоліки.
Малюнок 1.1 - Тиристорний перетворювач частоти
Головним достоїнством тиристорних перетворювачів частоти є здатність працювати з великими струмами і напругами, витримуючи при цьому тривале навантаження й імпульсні впливи. Однак, спотворений вихідний сигнал таких перетворювачів є джерелом вищих гармонік, які викликають додаткові втрати в індуктивному навантаженні, як наслідок - її перегрів, а також дає сильні перешкоди живильної мережі. Застосування компенсуючих пристроїв призводить до підвищення вартості, маси, габаритів, зниженню к. П. Д. Системи в цілому.
Як відомо, умовою закриття одноопераційних тиристора є спад струму до нуля (або подача зворотної напруги на анод). Тому проектування складної системи управління також входить в недоліки таких перетворювачів. Також для тиристорів властиві великі часи на відкриття і відновлення замикаючих властивостей, що істотно обмежує їх застосування в індукційних установках [1].
Перетворювачі частоти на тиристорах в даний час займають домінуюче положення у високовольтному приводі в діапазоні потужностей від сотень кіловат і до десятків мегават з вихідною напругою 3-10 кВ і вище. Проте їх ціна на один кВт вихідної потужності найбільша в класі високовольтних перетворювачів. Як правило, на тиристорах будується силова частина для індукційних печей [2].
Біполярний транзистор з ізольованим затвором (IGBT) відрізняється від тиристорів повним керуванням, відносно проста неенергоємних система управління, а також висока частота перемикання.
Малюнок 1.2 - Перетворювач частоти на IGBT-транзисторах [3]
Застосування IGBT з більш високою частотою переклАюченія в сукупності з мікропроцесорною системою управління в перетворювачах частоти знижує рівень вищих гармонік, характерних для тиристорних перетворювачів. Як наслідок менші додаткові в навантаженні, зменшення нагріву індуктора, зниження пульсацій. Знижуються втрати в трансформаторах, конденсаторних батареях, збільшується їх термін служби і ізоляції проводів, зменшуються кількість помилкових спрацьовувань пристроїв захисту й погрішності індукційних вимірювальних приладів.
Перетворювачі на транзисторах IGBT в порівнянні з тиристорними перетворювачами при однаковій вихідній потужності відрізняються меншими габаритами, масою, підвищеною надійністю в силу модульного виконання електронних ключів, кращого тепловідводу з поверхні модуля й меншою кількості конструктивних елементів [4].
Однією з перешкод застосування IGBT-транзисторів в індукційних установках є обмеження у використанні на надвисоких частотах. Відомо, що при коммутірованіі з частотою понад 75-100КГц IGBT працює на межі своїх можливостей і досить велика ймовірність виходу приладу, а, отже, і перетворювача з ладу.
На більш високих частотах здатні працювати MOSFET-транзистори.
Мал...
