感應(yīng)加熱電源廣泛應(yīng)用于金屬熱處理、淬火、退火、透熱、熔煉、焊接、熱套、半導(dǎo)體材料煉制、塑料熱合、烘烤和提純等場(chǎng)合；利用在高頻磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起導(dǎo)體自身發(fā)熱而進(jìn)行加熱。感應(yīng)加熱與爐式加熱、燃燒加熱或者電熱絲加熱相比，具有顯著節(jié)能、非接觸、速度快、工序簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。
　　感應(yīng)加熱電源主要由整流單元、逆變單元、諧振輸出單元、和感應(yīng)器四部分組成。其中整流單元將工頻三相交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓；逆變單元電能變換成為幾千至上百千赫茲的高頻電能；諧振輸出單元一端連接逆變器，另一端連接感應(yīng)器，經(jīng)隔離和阻抗匹配，通過(guò)諧振的方法在感應(yīng)器中產(chǎn)生強(qiáng)大的高頻電流。加熱時(shí)，感應(yīng)器在工件中感生高頻電流，因此導(dǎo)體迅速被加熱。早期的感應(yīng)加熱設(shè)備中，逆變單元所需的高頻逆變器件決定了裝置的形式，它經(jīng)歷了從電子管、晶閘管到目前普遍采用IGBT 的發(fā)展歷程。
　　在目前主流的 IGBT 式感應(yīng)加熱產(chǎn)品中，仍有較多的電路和結(jié)構(gòu)方式差異。從整流單元看有可控整流方式和不可控整流方式；從逆變單元看有脈寬調(diào)制逆變方式和斬波調(diào)壓逆變方式；從諧振輸出單元看有并聯(lián)諧振方式和串聯(lián)諧振方式。各種電路和結(jié)構(gòu)方式在效率、功率因數(shù)、可靠性等性能上各有差異。
　　雖然采用 IGBT 取代晶閘管和電子管已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但目前大多數(shù)生產(chǎn)廠商研制生產(chǎn)的感應(yīng)加熱電源設(shè)備仍然存在一些普遍問(wèn)題，這些問(wèn)題主要表現(xiàn)為：
　　1、效率較低、電能和冷卻水消耗大b 功率元件 IGBT 容易損壞c 電抗器或輸出變壓器容易損壞d 冷卻水回路故障較多e 功率因數(shù)較低、諧波污染大f 設(shè)備可靠連續(xù)運(yùn)行性能欠佳這些問(wèn)題主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)上的缺陷所致，現(xiàn)針對(duì)這些問(wèn)題探討其原因：
　　2、由于 IGBT、電抗器、輸出變壓器、諧振電容器均采取水冷結(jié)構(gòu)，不僅損耗較大、效率較低，冷卻水消耗大，而且容易發(fā)生因?yàn)殂~管結(jié)垢堵塞導(dǎo)致器件燒毀，也容易發(fā)生漏水導(dǎo)致故障范圍擴(kuò)大等問(wèn)題；且由于水路并聯(lián)支路很多，系統(tǒng)無(wú)法保證每一支路均具有斷水保護(hù)功能。
　　3、由于模擬式控制電路不能適應(yīng)各種變化工況，使得功率元件IGBT 脫離過(guò)零軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)，因此開(kāi)關(guān)損耗增加、并經(jīng)常導(dǎo)致IGBT 過(guò)熱損壞。
　　4、脈寬調(diào)制型（無(wú)斬波調(diào)壓）產(chǎn)品采用軟開(kāi)通、硬關(guān)斷（或帶緩沖的硬關(guān)斷）電路，因此IGBT 損耗大，且這種方式容易脫離軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)導(dǎo)致IGBT 損壞。
　　5、設(shè)備在過(guò)壓、過(guò)載、感應(yīng)圈短路或部分短路、功率元件過(guò)熱等情況下控制電路不能起到有效限制和保護(hù)作用，導(dǎo)致設(shè)備損壞。
　　6、并聯(lián)諧振方式的設(shè)備容易發(fā)生逆變單元過(guò)壓而損壞器件。
　　7、控制電路抗干擾能力差，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定或保護(hù)限制功能容易誤動(dòng)作，設(shè)備可靠性差；或設(shè)備設(shè)備由于外界因素或偶然因素保護(hù)停機(jī)后不能自動(dòng)重起動(dòng)。
　　8、整流后直接采用大容量電力電容濾波，無(wú)濾波電感或直流側(cè)IGBT 斬波電路，因此功率因數(shù)低，輸入電流諧波大；如采用電力電解電容，還有發(fā)熱、串聯(lián)均壓?jiǎn)栴}、壽命較短等缺陷。

本文摘自:洛陽(yáng)科諾工業(yè)(http://www.conoch.com)原文鏈接：http://www.conoch.com/news/industry/109.html