Η απόδοση και τα χαρακτηριστικά του μέσου συχνότητας IGBT

Το μέσο συχνότητας IGBT είναι ένας εξοπλισμός μέσης συχνότητας με διπολικό τρανζίστορ μόνωσης πύλης (IGBT) ως την κύρια συσκευή μεταγωγής. Χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανικούς τομείς όπως η τήξη μετάλλων, η θέρμανση σφυρηλάτησης, η θερμική επεξεργασία και η συγκόλληση. Η απόδοση και τα χαρακτηριστικά του έγκεινται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:

Βασική απόδοση

Υψηλή απόδοση και εξαιρετική απόδοση εξοικονόμησης ενέργειας

Ως πλήρως ελεγχόμενη συσκευή ισχύος, το IGBT έχει σημαντικά μικρότερη απώλεια μεταγωγής και πτώση τάσης αγωγιμότητας σε σύγκριση με τα παραδοσιακά θυρίστορ. Σε συνδυασμό με μια βελτιστοποιημένη τοπολογία (όπως η σειριακή συντονισμένη και η παράλληλη συντονισμένη), η συνολική απόδοση ολόκληρης της μηχανής μπορεί να φτάσει πάνω από 90% (ενώ τα παραδοσιακά τροφοδοτικά μέσης συχνότητας θυρίστορ κυμαίνονται συνήθως από 80% έως 85%), μειώνοντας σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας.

Ευρύ φάσμα ρύθμισης συχνότητας, με ισχυρή προσαρμοστικότητα

Το εύρος ρύθμισης συχνότητας είναι ευρύ (συνήθως 1kHz - 20kHz, και ορισμένα μοντέλα μπορούν να φτάσουν τα 50kHz) και η ακρίβεια ρύθμισης είναι υψηλή (±0,1%). Μπορεί να ταιριάξει με ακρίβεια τα χαρακτηριστικά του φορτίου σύμφωνα με διαφορετικές απαιτήσεις διεργασίας (όπως τήξη, θερμική επεξεργασία, συγκόλληση), λύνοντας το πρόβλημα του στενού εύρους συχνότητας των παραδοσιακών τροφοδοτικών θυρίστορ (με συχνότητες κυρίως κάτω από 500Hz).

Υψηλή σταθερότητα και γρήγορη απόκριση

Υιοθετώντας τεχνολογίες ψηφιακού ελέγχου (όπως DSP, PLC), μπορεί να παρακολουθεί τις αλλαγές φορτίου (όπως η διακύμανση της σύνθετης αντίστασης του υλικού του κλιβάνου κατά την τήξη) σε πραγματικό χρόνο και να ρυθμίζει την τάση εξόδου, το ρεύμα και τη συχνότητα εντός χιλιοστών του δευτερολέπτου για να εξασφαλίσει σταθερή έξοδο ισχύος (σταθερότητα τάσης/ρεύματος εντός ±1%), ικανοποιώντας τις απαιτήσεις διεργασιών υψηλής ισχύος (όπως η θερμική επεξεργασία ακριβείας).

Υψηλός συντελεστής ισχύος, φιλικός προς το δίκτυο

Μέσω της διόρθωσης ενεργού συντελεστή ισχύος (PFC) ή του συντονισμένου ελέγχου, ο συντελεστής ισχύος εισόδου μπορεί να αυξηθεί πάνω από 0,95 (τα παραδοσιακά τροφοδοτικά θυρίστορ είναι ως επί το πλείστον χαμηλότερα από 0,85), μειώνοντας σημαντικά τις απώλειες άεργου ισχύος στο δίκτυο. ταυτόχρονα, μέσω του σχεδιασμού καταστολής αρμονικών, μειώνεται η ρύπανση αρμονικών στο δίκτυο (συνολικός ρυθμός αρμονικής παραμόρφωσης THD < 10%), ικανοποιώντας τα πρότυπα του δικτύου.

Κύρια χαρακτηριστικά

Με τη χρήση εξαρτημάτων IGBT, τα πλεονεκτήματα απόδοσης είναι αξιοσημείωτα.

Το IGBT συνδυάζει τα χαρακτηριστικά μεταγωγής υψηλής συχνότητας του MOSFET και τη μεγάλη ικανότητα μεταφοράς ρεύματος του GTR. Έχει γρήγορη ταχύτητα μεταγωγής (σε επίπεδο μικροδευτερολέπτων), χαμηλή αντίσταση κατάστασης on και υποστηρίζει σχεδιασμό υψηλής συχνότητας. Αυτό μειώνει τον όγκο των μαγνητικών εξαρτημάτων όπως οι μετασχηματιστές και οι αντιδραστήρες, καθιστώντας τη συνολική δομή πιο συμπαγή (μειώνοντας τον όγκο κατά 30%-50% σε σύγκριση με τον παραδοσιακό εξοπλισμό).

Ψηφιακός έξυπνος έλεγχος, εύκολη λειτουργία

Ενσωματωμένο με οθόνες αφής, PLC και άλλα έξυπνα συστήματα ελέγχου, επιτρέπει την ακριβή ρύθμιση και την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο παραμέτρων όπως η ισχύς, η συχνότητα και ο χρόνος λειτουργίας. υποστηρίζει την αποθήκευση παραμέτρων διεργασίας (όπως πολλαπλές φόρμουλες θερμικής επεξεργασίας) και μπορεί να κληθεί με ένα κλικ, απλοποιώντας τη λειτουργία. ορισμένα μοντέλα μπορούν να συνδεθούν στο Industrial Internet of Things (IoT) για την επίτευξη απομακρυσμένης παρακολούθησης και διάγνωσης βλαβών.

Ολοκληρωμένος μηχανισμός προστασίας, με υψηλή ασφάλεια

Έχει πολλαπλές λειτουργίες προστασίας:

Πλευρά τροφοδοσίας: Προστασία υπέρτασης, υποτάσης, απώλειας φάσης, υπερβολικού ρεύματος;

Πλευρά συσκευής: Υπερθέρμανση IGBT, υπερβολικό ρεύμα, προστασία βραχυκυκλώματος;

Πλευρά φορτίου: Προστασία βραχυκυκλώματος και ανοιχτού κυκλώματος φορτίου;

Βοηθητικό σύστημα: Αστοχία συστήματος ψύξης νερού λόγω έλλειψης νερού (ή αστοχία ψύξης αέρα), προστασία υψηλής θερμοκρασίας λαδιού κ.λπ., **εξασφαλίζοντας την ασφάλεια του εξοπλισμού και του προσωπικού.

Υψηλή προσαρμοστικότητα φορτίου, ευρεία σενάρια εφαρμογής

Μπορεί να οδηγήσει σταθερά επαγωγικά, χωρητικά ή μη γραμμικά φορτία (όπως κλίβανοι μέσης συχνότητας, πηνία θέρμανσης, μετασχηματιστές συγκόλλησης κ.λπ.), ειδικά όταν το φορτίο αλλάζει δραστικά (όπως κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης όταν το υλικό του κλιβάνου λιώνει), μπορεί ακόμα να διατηρήσει σταθερή έξοδο, ικανοποιώντας τις ανάγκες διαφόρων βιομηχανικών σεναρίων όπως η τήξη μετάλλων, η θέρμανση σφυρηλάτησης, η σκλήρυνση και ο μετριασμός και η συγκόλληση μέσης συχνότητας.

Χαμηλό κόστος συντήρησης και μεγάλη διάρκεια ζωής

Η μονάδα IGBT υιοθετεί αρθρωτό σχεδιασμό, καθιστώντας την αντικατάσταση βολική. δεν υπάρχει πρόβλημα μηχανικής φθοράς επαφής και ο μέσος χρόνος λειτουργίας χωρίς προβλήματα (MTBF) μπορεί να φτάσει πάνω από 10.000 ώρες. το σύστημα ψύξης (ψύξη αέρα / ψύξη νερού) είναι σχεδιασμένο βέλτιστα, με υψηλή απόδοση απαγωγής θερμότητας, μειώνοντας τις βλάβες που προκαλούνται από υπερθέρμανση.

Χαμηλός θόρυβος και περιβαλλοντική συμβατότητα

Η τεχνολογία μεταγωγής υψηλής συχνότητας μειώνει τον ηλεκτρομαγνητικό θόρυβο του ίδιου του τροφοδοτικού. Σε συνδυασμό με ανεμιστήρες ψύξης χαμηλού θορύβου, ο συνολικός θόρυβος λειτουργίας της μηχανής μπορεί να ελεγχθεί κάτω από 75dB. Το εύρος τάσης εισόδου είναι ευρύ (όπως 380V ± 15%), το οποίο μπορεί να προσαρμοστεί στις διακυμάνσεις του δικτύου και είναι κατάλληλο για πολύπλοκα βιομηχανικά περιβάλλοντα.

Εν κατακλείδι, το μέσο συχνότητας IGBT, με τα πλεονεκτήματά του όπως η υψηλή απόδοση, η ευρεία ρύθμιση συχνότητας και ο έξυπνος έλεγχος, έχει αντικαταστήσει σταδιακά το παραδοσιακό τροφοδοτικό μέσης συχνότητας θυρίστορ και έχει γίνει βασικός εξοπλισμός στον τομέα της βιομηχανικής θέρμανσης και μετατροπής ενέργειας.