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智能化感應加熱電源是感應加熱的發展方向

智能化感應加熱電源是感應加熱電源的發展方向,也是衡量其性能先進程度的重要標志;同時,感應加熱電源智能化也是提高加熱處理自動化程度和可靠性的要求,為了縮短生產周期,提高電源的可用性和可維護性,使得電源越來越趨于集成化、模塊化。

感應加熱電源

異步加熱電源要實現智能化,需要重點解決以下問題。

(1)智能半導體模塊的選擇是智能化的基礎。半導體功率器件組成感應加熱逆變器的智能模塊,是加熱電源智能化的基礎。因此,應該選擇集驅動控制、保護、智能模塊為一體的IPM模塊,如600A/2000V的IPM智能IGBT模塊已經成為商品。20世紀90年代末,美國在PowerElectronicsBuildingsBlock(PowerElectronicsBuildingsBlock)開發了電力電子積木PEBB,它利用先進的表面貼裝技術將觸發器、主動裝置、主電源控制板集成到功率器件中。此外,還存在一個并非普遍意義上的電力半導體模塊概念的綜合電力電子模塊IPEM(In-tegratedPowerElectronicsMitules),它采用先進的工藝,三維立體裝配,可以實現源電壓到負載的電路功能。

感應加熱

PEBB、IPEM這些低電感、多功能、高集成度的電力半導體模塊不僅減小了體積、質量,提高了逆變器在高頻工作時的效率和可靠性,同時也為采用微處理接口實現智能控制奠定了基礎。

(2)數字處理技術的應用是實現智能化的核心。電感加熱電源的控制技術是否先進合理,是決定加熱電源智能化程度的關鍵。在早期階段,感應加熱電源控制電路的智能化程度較高,且模擬電路受溫度的影響和抗干擾能力較差,使系統參數不穩定,可靠性降低。利用單片機控制,使感應加熱電源朝著智能化方向邁進了一大步。目前采用的數字信號處理器(DSP),信息容量更大、處理能力更強、更靈活,整個控制電路由單片DSP完成,實現了自動智能控制。

感應加熱電源廠

利用DSP作為控制芯片,實現了感應加熱電源:①PWM驅動控制信號產生;②頻率數字鎖相環跟蹤;③功率閉環控制;④過電壓、欠電壓、缺相、過電流、過熱保護等;電感加熱的工況條件比較復雜,利用智能控制可以使感應加熱對象(工件形狀、材料)、加熱過程中加熱電源的功率、頻率等參數,使加熱工件的處理性能和質量達到規范設置的工藝參數要求。所有這些都可以通過數字信號處理芯片和計算機來完成,不僅提高了感應加熱電源的質量,而且對感應加熱生產的自動化也有重要意義。

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