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串聯中頻爐的特點是半橋逆變電路

時間:2020-11-13

串聯中頻爐逆變電路根據直流側電源性質的不同可分為兩種:直流側是電壓源的稱為電壓型逆變電路;直流側是電流源的稱為電流型逆變電路。本設計采用的是電壓型逆變電路。

串聯中頻爐電路有以下主要特點:

①直流側為電壓源,或並聯有大電容,相當於電壓源。直流側電壓基本無脈動,直流回路呈現低阻抗。

②由於直流電壓源的鉗位效果,溝通側輸出電壓波形為矩形波,並且與負載阻抗角無關。而溝通側輸出電流波形和相位因負載阻抗狀況的不同而不同。

③當溝通側為阻感負載時需求供給無功功率,直流側電容起緩衝無功能量的效果,為了給溝通側向直流側反應的無功能量供給通道,逆變橋各臂都並聯了反應二極管。

串聯諧振逆變電路可分為全橋逆變電路和半橋逆變電路,現在串聯諧振式電爐主要以半橋逆變電路為主。它有兩個橋臂,每一個橋臂有一個可控器材和一個反並聯二極管組成。在直流側接有兩個彼此串聯的足夠大的電容,兩個電容的連接點便成為直流電源的中點。負載連接在直流電源中點和兩個橋臂連接點之間。

設開關器材VT1和VT2的柵極信號在一個周期內各有半周正偏,半周反偏,且二者互補。當負載為理性時,輸出電壓為矩形波,其幅值為UM=UD/2。輸出電流I0波形隨負載狀況而異。設T2時間曾經VT1為通態,VT2為斷態。T2時間給VT1關斷信號,給VT2注冊信號,則VT1關斷,但理性負載中的電流不能當即改變方向,於是VD2導通續流。當T3時間將為零時,VD2截止,VT2注冊,IO開始反向。相同,在T4時間給關斷信號,給VT1注冊信號後,VT2關斷,VD1先導通續流,T5時間VT1才注冊。當VT1或VT2為通態時,負載電流和電壓同方向,直流側向負載供給能量;而當VD1或VD2為通態時,負載電流和電壓反向,負載電感中儲存的能量向直流側反應,即負載電感將其吸收的無功能量反應回直流側。反應回的能量暫時儲存在直流側電容器中,直流側電容器起著緩衝這種無功能量的效果。由於二極管VD1,VD2是負載向直流側反應能量的通道,故稱為反應二極管;又由於VD1,VD2起著使負載電流連續的效果,因而又稱為續流二極管。

半橋逆變電路的優點是簡單,運用器材少。其缺陷是輸出溝通電壓的幅值Um/2僅為Ud/2,且直流側需求兩個電容器串聯,作業時還要操控兩個電容器電壓的均衡。因而,半橋電路是常用於小功率逆變電路為主的理由。


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