L'alimentation électrique de chauffage par induction a connu un processus de développement du groupe électrogène et du générateur de tube à vide dans les années 1920, du générateur à thyristor (SCR) au début des années 1960, du générateur à transistor au début des années 1980 et du générateur de transistor de puissance moderne (IGBT, MOSFET, etc. ) générateur au milieu des années 1990.
L'alimentation électrique de chauffage par induction moderne fait référence à l'alimentation électrique de chauffage par induction avec divers transistors de puissance, tels que MOSFET, IGBT, etc. alimentation de chauffage destinée à l'ancienne alimentation de chauffage par induction du thyristor (SCR) et du tube à vide.
La plage de fréquence de l'alimentation électrique du chauffage par induction est très large. Une alimentation avec une fréquence inférieure à 10 kHz est appelée alimentation de chauffage inductive à fréquence intermédiaire. Une alimentation avec une fréquence comprise entre 10 et 100 kHz est appelée une alimentation de chauffage inductive super audio, et une alimentation avec une fréquence supérieure à 100 kHz est appelée une alimentation de chauffage inductive haute fréquence. Selon les caractéristiques de fréquence et la capacité de puissance des dispositifs de puissance SCR, MOSFET et IGBT, le SCR est principalement utilisé dans le chauffage par induction à fréquence intermédiaire. Selon le niveau de fabrication actuel de l'alimentation de chauffage par induction IGBT, le niveau de fabrication international de l'alimentation de chauffage par induction MOSFET est jusqu'à 1200kW/180kHz, et le niveau domestique est de 10000 kW/50kHz. Le niveau de fabrication international de l'alimentation électrique de chauffage par induction MOSFET est de 2000 kW/400 kHz, le niveau domestique est de 10 ~ 250 kW/50 ~ 400 kHz et de 1800 kW / 150 kHz.
L'alimentation électrique de chauffage par induction moderne présente les caractéristiques suivantes :
(1) La théorie de base du circuit mentionnée dans La pièce n'a pas beaucoup changé. En raison de l'avènement de nouveaux dispositifs d'alimentation, leur circuit et leur technologie de mise en œuvre se sont développés rapidement.
(2) Les dispositifs de circuit redresseur et onduleur de puissance adoptent principalement des dispositifs de module au lieu de dispositifs d'alimentation uniques. Afin d'étendre la puissance de sortie, des dispositifs d'alimentation en série, en parallèle ou en série-parallèle sont utilisés. Une combinaison de plusieurs unités de puissance.
(3) Les dispositifs utilisés dans le circuit de commande et le circuit de protection sont modifiés du simulateur d'origine tel que l'audion à cristal à un grand nombre de dispositifs numériques (tels que comparateur, bascule, compteur, minuterie, isolateur photoélectrique, boucle à verrouillage de phase , etc.); L'utilisation d'un circuit intégré à usage spécial est également une autre caractéristique de l'alimentation de chauffage par induction moderne, telle que 15 ~ 50kW/20 ~ 50kHz MOSFET et alimentation IGBT largement utilisée puce PWM intégrée SG3525 et potentiomètre numérique; Contrôle de phase et puces intégrées de circuit de déclenchement TC787, TC788, CMOS-CD4536 et MPU-1016 dispositifs logiques programmables pour redresseur contrôlable triphasé ; l'adoption d'une puce intégrée simplifie le circuit de contrôle et améliore la fiabilité ; circuit intégral proportionnel (PI), boucle PLL numérique circuit de suivi automatique de fréquence, technologie informatique monopuce, processeur de signal numérique DSP utilisé pour améliorer la qualité des performances du dispositif de contrôle et d'alimentation, le système à atteindre c'est-à-dire un contrôle intelligent.
(4) De nouveaux éléments de circuit tels que le module de capacité CDE (non inductif), la résistance non inductive appliquée au circuit tampon peuvent grandement améliorer l'effet d'absorption ; Les ferrites de puissance Mn-zn sont utilisées dans les circuits de sortie de puissance pour réduire les pertes et le volume de puissance.
(5) la gamme de fréquences est large, de 0.1 à 400 kHz, qui couvre la gamme des fréquences moyennes, super audio et hautes fréquences ; La puissance de sortie varie de 15 kW à 20000 XNUMX kW pour répondre aux exigences des différents procédés de traitement thermique.
(6) Efficacité de conversion élevée et économie d'énergie évidente. Le facteur de puissance de charge de l'onduleur à transistor peut être proche de 1, ce qui peut réduire la puissance d'entrée de 22 % à 30 % et la consommation d'eau de refroidissement de 44 % à 70 %.
(7) L'ensemble du dispositif est de structure compacte, de petite taille et économise de l'espace. Comparé à l'alimentation électrique du tube à vide, il peut économiser 66% ~ 84%.
(8) Circuit de protection parfait et haute fiabilité. L'alimentation électrique de chauffage par induction peut fonctionner en toute sécurité dans le cas où une pièce touche le capteur, sans charge ou surcharge, et autre mauvais fonctionnement. Les mesures de sécurité du circuit comprennent les surintensités de courant côté courant continu, les surintensités de courant côté courant alternatif, la protection contre les pertes de phase, les surtensions de la ligne entrante et la protection contre les sous-tensions, la fréquence de travail supérieure à la limite et la protection contre les dépassements de puissance, etc. Les mesures de sécurité des appareils comprennent : déséquilibre de courant du pont et de l'onduleur de l'onduleur, surchauffe des dispositifs d'alimentation, court-circuit du circuit à fente, surtension du condensateur du circuit à fente, dépassement de la limite de tension du circuit à fente, etc. Les mesures de sécurité de l'équipement comprennent détection du débit d'eau de refroidissement et de la température de l'eau d'entrée et de sortie, protection de verrouillage de la porte de l'armoire et de l'alimentation électrique, etc.
(9) Il n'y a pas de haute tension à l'intérieur ou à l'extrémité de sortie de l'alimentation (par rapport à l'alimentation du tube à vide), de sorte que la tension de fonctionnement est faible et la sécurité élevée. La tension de fonctionnement en courant continu de l'alimentation de chauffage par induction à transistor de puissance monophasée est de 220 ~ 250 V, la tension de fonctionnement en courant continu de l'alimentation en courant alternatif triphasé est de 510 ~ 560 V, et la tension de fonctionnement en courant continu de l'alimentation du tube à vide est d'environ 14kV.
Il est précis en raison de la petite taille de l'alimentation de chauffage par induction à semi-conducteurs, de la faible perte, de l'efficacité de conversion élevée de l'onduleur, du contrôle facile et de la bonne sécurité, a complètement remplacé l'alimentation de type générateur de fréquence intermédiaire, dans certains domaines également remplacé l'alimentation de chauffage par induction de type tube à vide. Le remplacement de l'alimentation électrique du tube à vide est une ingénierie de système, s'il faut le remplacer doit être pleinement pris en considération, comme les exigences du processus de chauffage par induction, la productivité, l'efficacité, la sécurité, le coût, la fiabilité et la maintenance, etc. Du point de vue de fréquence d'utilisation, notamment pour les applications supérieures à 1000kHz, l'alimentation à tube à vide a toujours sa place. En Chine, l'alimentation électrique de chauffage par induction à tube sous vide après deux aspects de la transformation technologique et un nombre considérable d'équipements est toujours utilisée.
Les modifications dans ces deux aspects sont les suivantes : (1) remplacer le thyratron (rempli de mercure) par un redresseur au silicium haute tension pour réaliser un redresseur haute tension ; (2) adopter une régulation triphasée de la tension AC SCR pour réaliser une régulation de pression positive du tube à vide, afin de réaliser une régulation en douceur de la puissance de sortie. Il s'agit d'un régulateur de tension CA à thyristor typique - amplificateur de transformateur d'anode - structure de circuit redresseur au silicium haute tension.
