CN211240146U - 一种适用于50Hz以下谐振工频的感应加热变频电源 - Google Patents
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Abstract
一种适用于50Hz以下谐振工频的感应加热变频电源，包括依次连接的整流电路、滤波电路和逆变电路，以及分别与整流电路和逆变电路连接的控制电路；整流电路包括三个相互并联并同时与滤波电路连接的可控硅；逆变电路上连接有四个IGBT模块和四个二极管，其中两个IGBT模块与滤波电路的正极连接，其余两个IGBT模块与滤波电路的负极连接，四个IGBT模块之间连接有LC并联工频谐振电路，控制电路根据LC并联工频谐振电路的谐振频率控制四个IGBT模块同步交替通断。本实用新型能够对50Hz的电能进行能量可控频率可调的电能变换，降低了工频感应加热电源在工作过程中对50Hz电网的干扰及谐波污染，使感应加热变频电源能够可靠的用于50Hz以下谐振工频。
Description
技术领域
本实用新型涉及感应加热变频电源领域，尤其涉及一种适用于50Hz以下谐振工频的感应加热变频电源。
背景技术
低于50Hz的工频感应加热电源是感应加热电源领域较难的技术，普通工频感应加热电源，逆变谐振频率大多是50Hz，由于供电系统是50Hz，可以直接输入到谐振回路。还有一种是先整流后逆变的变频工频电源，由于传统逆变器件是可控硅，这类电源频率自适应范围较窄，且频率都在50Hz以上，因此，为了实现工频感应加热，虽然目前已有很多成熟电路和工频感应加热逆变电源，如50Hz定频感应加热电源、可控硅工频逆变电源等，但由于传统的可控硅工频感应加热电源逆变器件是可控硅，因此电源频率均在50Hz以上，如果逆变频率低于50Hz，由于逆变器件的特性很容易逆变换流失败，电源故障停机，影响使用，因此现有技术中缺少适用于50Hz以下谐振工频的感应加热变频电源。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种适用于50Hz以下谐振工频的感应加热变频电源，克服现有的感应加热变频电源难以用于50Hz以下谐振工频的问题。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种适用于50Hz以下谐振工频的感应加热变频电源，包括依次连接的整流电路、滤波电路和逆变电路，以及分别与整流电路和逆变电路连接的控制电路；所述整流电路包括三个可控硅，三个可控硅上分别连接有各自的电源进线，三个可控硅相互并联并同时与滤波电路连接，所述控制电路与三个可控硅分别连接，以便于同步控制三个可控硅的输出电压；所述滤波电路上连接有直流滤波电抗器；所述逆变电路上连接有四个IGBT模块和四个二极管，其中两个IGBT模块与滤波电路的正极连接，其余两个IGBT模块与滤波电路的负极连接，四个IGBT模块之间连接有LC并联工频谐振电路，所述控制电路与四个IGBT模块分别连接，以便于控制电路根据LC并联工频谐振电路的谐振频率控制四个IGBT模块同步交替通断。
所述滤波电路上连接有地线。
根据上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型将50Hz以下的电源整流滤波后，通过IGBT逆变为工频交流电源，由于进行了整流滤波再逆变，对50Hz以下的电能进行了能量可控频率可调的电能变换，实现逆变谐振回路的谐振频率自动跟踪输出，保证输出到逆变谐振回路的电压电流同相位，提高了工频感应加热的电能转换效率，降低了工频感应加热电源在工作过程中对50Hz以下电网的干扰及谐波污染，由于IGBT是开关受控的器件，能够避免电源在逆变工作过程中由于可控硅的特性而逆变换流失败的情况，降低了工频逆变电源的故障率，使感应加热变频电源能够可靠的用于50Hz以下谐振工频。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
具体实施方式
参见附图，具体实施方式如下：
一种适用于50Hz以下谐振工频的感应加热变频电源，包括依次连接的整流电路、滤波电路和逆变电路，以及分别与整流电路和逆变电路连接的控制电路（图中标号C的矩形方框）；所述整流电路包括三个可控硅，三个可控硅上分别连接有各自的电源进线，三个可控硅相互并联并同时与滤波电路连接，所述控制电路与三个可控硅分别连接，以便于同步控制三个可控硅的输出电压；所述滤波电路上连接有直流滤波电抗器和地线；所述逆变电路上连接有四个IGBT模块和四个二极管，其中两个IGBT模块与滤波电路的正极连接，其余两个IGBT模块与滤波电路的负极连接，四个IGBT模块之间连接有LC并联工频谐振电路，所述控制电路与四个IGBT模块分别连接，以便于控制电路根据LC并联工频谐振电路的谐振频率控制四个IGBT模块同步交替通断。
如图1所示，整流电路的进线电源为ABC三线50Hz，ABC相位差120°相位，电源进线A、B、C通过可控硅模块SCR1、SCR2、SCR3进行全波可控整流，由控制电路进行同步整流控制，得到直流电源，正极P1，负极N1。根据实际使用所需的功率大小，可以通过控制电路调节同步整流的可控硅触发角度改变整流输出的电压，从而改变电源的输出功率。
滤波电路输出直流电流，其原理是通过电感器的滤波作用，将通过整流电路得到的直流电源P1、N1，通过直流滤波电抗器L2，将电源原有的低于50Hz电流频率的直流滤波输出为平滑的直流电流源。由于逆变电路的工作频率是低于整流电路的电源频率，或者逆变频率略高于整流电路的频率，在滤波电路的直流电流波动频率就会随着逆变的工作频率而波动，通过控制电路根据所需的逆变工作频率对滤波电路进行调节，将由于逆变频率引起的直流电流波动控制在允许范围内，以免对电网造成影响。
逆变电路是将滤波电路输出的直流电流通过IGBT模块Q1、Q2、Q3、Q4开关的配合通断，再经二极管D1、D2、D3、D4逆变输出为可自动调节的工频交流电源。通过控制电路对逆变电路里的IGBT模块Q1、Q2、Q3、Q4控制，根据L1、C1的谐振频率，控制IGBT的开关频率，使得逆变电路的输出频率与L1、C1的谐振频率保持一致，通过控制电路的宽频频率自动控制功能从而实时准确的控制逆变输出频率，逆变电路输出的电压电流相位不受负载阻抗的变化而影响，始终保持高功率因数输出。逆变电路输出频率准确的工频交流电源，输入至由L1、C1组成的并联谐振电路，为逆变电路3里面的L1、C1提供电能。
本实用新型有效解决了传统工频感应加热装置定频50Hz输出，不能适应由于加热过程中负载阻抗的变化引起的电源功率因数低的现象。也解决了可控硅逆变电源在工作过程中，由于可控硅关断不受控工容易出现逆变换流失败的问题。经实际验证使用，本实用新型工频自适应工作频率范围10Hz-50Hz，在其频率变化范围内的负载均能实现高功率因数输出。从而提高了工频感应加热的电能转换效率，降低了工频感应加热对50Hz以下电网的干扰及谐波污染，也有效降低了工频逆变电源的故障率，提高生产效率。
Claims (2)
1.一种适用于50Hz以下谐振工频的感应加热变频电源，其特征在于：包括依次连接的整流电路、滤波电路和逆变电路，以及分别与整流电路和逆变电路连接的控制电路；所述整流电路包括三个可控硅，三个可控硅上分别连接有各自的电源进线，三个可控硅相互并联并同时与滤波电路连接，所述控制电路与三个可控硅分别连接，以便于同步控制三个可控硅的输出电压；所述滤波电路上连接有直流滤波电抗器；所述逆变电路上连接有四个IGBT模块和四个二极管，其中两个IGBT模块与滤波电路的正极连接，其余两个IGBT模块与滤波电路的负极连接，四个IGBT模块之间连接有LC并联工频谐振电路，所述控制电路与四个IGBT模块分别连接，以便于控制电路根据LC并联工频谐振电路的谐振频率控制四个IGBT模块同步交替通断。
2.根据权利要求1所述的一种适用于50Hz以下谐振工频的感应加热变频电源，其特征在于：所述滤波电路上连接有地线。
Priority Applications (1)
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| CN201922308804.9U CN211240146U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种适用于50Hz以下谐振工频的感应加热变频电源 |
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Publications (1)
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Country Status (1)
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2019
- 2019-12-20 CN CN201922308804.9U patent/CN211240146U/zh active Active
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