2.2、感應(yīng)加熱用逆變器的性能特點(diǎn)及應(yīng)用范圍
SCR并聯(lián)逆變器,結(jié)構(gòu)簡單,故障保護(hù)性能好,負(fù)載適應(yīng)性好(即可空載運(yùn)行)。但進(jìn)線功率因數(shù)較低,適用于中小功率熔煉負(fù)載和熱處理負(fù)載;
SCR串聯(lián)逆變器,進(jìn)線功率因數(shù)高,諧波幅值低,恒功率特性優(yōu)良,但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,故障保護(hù)的有效性不如并聯(lián)逆變器。適用于大功率熔煉負(fù)載;
IGBT高頻逆變器(電壓型、電流型),適用于高頻熱處理負(fù)載和小尺寸加熱負(fù)載。
3、SCR并聯(lián)逆變器的工作原理
3.1、電路結(jié)構(gòu)
SCR并聯(lián)逆變器有多種電路結(jié)構(gòu),常用的是橋式電路結(jié)構(gòu),橋式電路的輸入端與直流電源聯(lián)接,橋式電路的輸出端與負(fù)載連接,交替觸發(fā)對角橋臂元件時(shí),使橋臂元件交替導(dǎo)通,在負(fù)載電路中產(chǎn)生交變電流,從而實(shí)現(xiàn)從直流到交流的電能變換。
典型的并聯(lián)逆變器主電路原理圖如圖4:
分析并聯(lián)逆變電路工作原理之前,對主要元件的電氣特性簡述如下:
? SCR元件:
SCR元件的導(dǎo)通和關(guān)斷條件:正向電壓時(shí),觸發(fā)脈沖使其導(dǎo)通,一旦導(dǎo)通即維持導(dǎo)通,只有在正向電壓消失或反向電壓條件下關(guān)斷。關(guān)斷過程中,電流下降的速度取決于電路參數(shù)(電感),元件電流降為零后,也不能立即加正電壓,待元件PN結(jié)內(nèi)的載流子恢復(fù)后,元件才恢復(fù)阻斷功能,這個(gè)時(shí)間稱為元件的關(guān)斷時(shí)間(5~50us,元件有標(biāo)識。實(shí)質(zhì)為恢復(fù)時(shí)間)。
SCR元件還有幾個(gè)主要參數(shù):正向電壓、正向電流、反向電壓、電壓上升率、電流上升率、關(guān)斷時(shí)間。
? 濾波電感Ld:
濾波電感Ld在并聯(lián)逆變電路中是一個(gè)重要器件,電感較大,其電感為毫亨級。它維持直流電流穩(wěn)定,使逆變橋輸入電流不發(fā)生突變(分析時(shí)可把流過濾波電感的電流看成是穩(wěn)定的直流電流),在交替換流條件下使逆變橋輸入電流成為方波電流。
? 換流電感L1~L4:
換流電感L1~L4串接在四個(gè)橋臂中,電感較小,是微亨級的,其作用是在換流時(shí)限制元件的電流上升率,防止元件損壞。
? 負(fù)載電路:
經(jīng)電容補(bǔ)償后的負(fù)載電路是Q值較大的并聯(lián)振蕩電路。