Wydajność i cechy szafy zasilającej średniej częstotliwości IGBT

Szafa zasilająca średniej częstotliwości IGBT to urządzenie zasilające średniej częstotliwości z tranzystorem bipolarnym z izolowaną bramką (IGBT) jako podstawowym elementem przełączającym. Jest szeroko stosowana w przemyśle, takim jak topienie metali, nagrzewanie do kucia, obróbka cieplna i spawanie. Jej wydajność i cechy charakteryzują się głównie następującymi aspektami:

Kluczowa wydajność

Wysoka wydajność i znakomita oszczędność energii

Jako w pełni sterowane urządzenie zasilające, IGBT ma znacznie mniejsze straty przełączania i spadek napięcia przewodzenia w porównaniu z tradycyjnymi tyrystorami. W połączeniu ze zoptymalizowaną topologią (taką jak rezonans szeregowy i rezonans równoległy), ogólna sprawność całego urządzenia może przekraczać 90% (podczas gdy tradycyjne zasilacze średniej częstotliwości tyrystorowe zwykle mieszczą się w zakresie od 80% do 85%), co znacznie zmniejsza zużycie energii.

Szeroki zakres regulacji częstotliwości, z dużą adaptacyjnością

Zakres regulacji częstotliwości jest szeroki (zazwyczaj 1 kHz - 20 kHz, a niektóre modele mogą osiągać 50 kHz), a dokładność regulacji jest wysoka (±0,1%). Może precyzyjnie dopasowywać charakterystykę obciążenia zgodnie z różnymi wymaganiami procesowymi (takimi jak topienie, obróbka cieplna, spawanie), rozwiązując problem wąskiego zakresu częstotliwości tradycyjnych zasilaczy tyrystorowych (o częstotliwościach głównie poniżej 500 Hz).

Wysoka stabilność i szybka reakcja

Dzięki zastosowaniu technologii sterowania cyfrowego (takich jak DSP, PLC), może monitorować zmiany obciążenia (takie jak wahania impedancji materiału wsadowego podczas topienia) w czasie rzeczywistym i regulować napięcie wyjściowe, prąd i częstotliwość w ciągu milisekund, aby zapewnić stabilną moc wyjściową (stabilność napięcia/prądu w zakresie ±1%), spełniając wymagania procesów dużej mocy (takich jak precyzyjna obróbka cieplna).

Wysoki współczynnik mocy, przyjazny dla sieci energetycznej

Poprzez aktywną korekcję współczynnika mocy (PFC) lub sterowanie rezonansowe, współczynnik mocy wejściowej można zwiększyć do powyżej 0,95 (tradycyjne zasilacze tyrystorowe są w większości niższe niż 0,85), znacznie zmniejszając straty mocy biernej w sieci energetycznej; jednocześnie, dzięki konstrukcji tłumienia harmonicznych, zmniejsza się zanieczyszczenie harmoniczne sieci energetycznej (całkowity współczynnik zniekształceń harmonicznych THD < 10%), spełniając normy sieci energetycznej.

Główne cechy

Dzięki zastosowaniu komponentów IGBT, zalety wydajności są niezwykłe.

IGBT łączy w sobie wysokoczęstotliwościowe charakterystyki przełączania MOSFET i dużą zdolność przenoszenia prądu GTR. Ma dużą prędkość przełączania (na poziomie mikrosekund), niską rezystancję w stanie przewodzenia i obsługuje konstrukcje wysokiej częstotliwości. Zmniejsza to objętość elementów magnetycznych, takich jak transformatory i reaktory, dzięki czemu cała konstrukcja jest bardziej kompaktowa (zmniejszając objętość o 30%-50% w porównaniu z tradycyjnym sprzętem).

Cyfrowe inteligentne sterowanie, łatwa obsługa

Zintegrowany z ekranami dotykowymi, PLC i innymi inteligentnymi systemami sterowania, umożliwia precyzyjne ustawianie i monitorowanie w czasie rzeczywistym parametrów takich jak moc, częstotliwość i czas pracy; obsługuje przechowywanie parametrów procesowych (takich jak wiele formuł obróbki cieplnej) i można je wywołać jednym kliknięciem, upraszczając operację; niektóre modele można podłączyć do Przemysłowego Internetu Rzeczy (IoT), aby uzyskać zdalny monitoring i diagnostykę usterek.

Kompleksowy mechanizm ochrony, o wysokim bezpieczeństwie

Posiada wiele funkcji ochronnych:

Strona zasilania: Ochrona przed przepięciem, podnapięciem, utratą fazy, przetężeniem;

Strona urządzenia: Przegrzanie IGBT, przetężenie, ochrona przed zwarciem;

Strona obciążenia: Zwarcia i ochrona przed przerwą w obwodzie obciążenia;

System pomocniczy: Awaria systemu chłodzenia wodą z powodu braku wody (lub awaria chłodzenia powietrzem), ochrona przed wysoką temperaturą oleju itp., **zapewniając bezpieczeństwo sprzętu i personelu.

Wysoka adaptacja do obciążenia, szerokie scenariusze zastosowań

Może stabilnie napędzać obciążenia indukcyjne, pojemnościowe lub nieliniowe (takie jak piece średniej częstotliwości, cewki grzewcze, transformatory spawalnicze itp.), zwłaszcza gdy obciążenie gwałtownie się zmienia (na przykład podczas procesu topienia, gdy materiał wsadowy się topi), nadal może utrzymywać stabilne wyjście, spełniając potrzeby różnych scenariuszy przemysłowych, takich jak topienie metali, nagrzewanie do kucia, hartowanie i odpuszczanie oraz spawanie średniej częstotliwości.

Niski koszt konserwacji i długa żywotność

Moduł IGBT przyjmuje konstrukcję modułową, co ułatwia wymianę; nie ma problemu ze zużyciem mechanicznym styku, a średni czas bezawaryjnej pracy (MTBF) może osiągnąć ponad 10 000 godzin; system chłodzenia (chłodzenie powietrzem / chłodzenie wodą) jest optymalnie zaprojektowany, z wysoką wydajnością rozpraszania ciepła, zmniejszając usterki spowodowane przegrzaniem.

Niski poziom hałasu i kompatybilność ze środowiskiem

Technologia przełączania wysokiej częstotliwości zmniejsza szumy elektromagnetyczne samego zasilacza. W połączeniu z cichymi wentylatorami chłodzącymi, ogólny hałas roboczy urządzenia można kontrolować poniżej 75 dB. Zakres napięcia wejściowego jest szeroki (np. 380 V ± 15%), co pozwala na adaptację do wahań sieci i jest odpowiedni dla złożonych środowisk przemysłowych.

Podsumowując, szafa zasilająca średniej częstotliwości IGBT, dzięki takim zaletom, jak wysoka wydajność, szeroka regulacja częstotliwości i inteligentne sterowanie, stopniowo zastąpiła tradycyjne zasilacze średniej częstotliwości tyrystorowe i stała się kluczowym urządzeniem w dziedzinie ogrzewania przemysłowego i konwersji energii.