專利名稱：一種電流諧振式感應(yīng)逆變裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電流諧振式感應(yīng)逆變裝置，屬于逆變設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，隨著電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的全面發(fā)展，電力電子裝置已經(jīng)被廣泛使用。感應(yīng)加熱爐具有加熱速度快、時間短、節(jié)能、設(shè)備啟動快等優(yōu)點，在鋁型材擠壓行業(yè)廣泛應(yīng)用的感應(yīng)透熱爐就是利用了該原理。傳統(tǒng)的感應(yīng)加熱爐電氣控制部分是利用三相電源作為動力源，需要加上平衡電抗器和補償電容器才能補償一定的功率因數(shù)，不足之處在于由于電源功率不可控，因此溫度也不好控制，不太適于溫度要求比較精確的場合使用。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種電流諧振式感應(yīng)逆變裝置，該裝置電路結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活、能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的精確控制。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種電流諧振式感應(yīng)逆變裝置，包括三相不可控整流電源，電解電容Cl，還包括四個絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、IGBT3、 IGBT4，不可控整流輸出的正極端A、電解電容Cl的正極端連接絕緣柵雙極晶體管IGBTl和 IGBT2的集電極，不可控整流電源的負(fù)極端B、電解電容Cl的負(fù)極端連接絕緣柵雙極晶體管 IGBT3和IGBT4的發(fā)射極，絕緣柵雙極晶體管IGBTl的發(fā)射極、絕緣柵雙極晶體管IGBT3的集電極連接差模電感Tl的輸入端，絕緣柵雙極晶體管IGBT2的發(fā)射極、絕緣柵雙極晶體管 IGBT4的集電極連接差模電感Tl的另一輸入端，差模電感Tl的兩個輸入端為異名端，差模電感Tl的兩個輸出端分別連接補償電容C2和感應(yīng)加熱線圈T2的兩端，四個絕緣柵雙極晶體管IGBTl、IGBT2、IGBT3、IGBT4分別與一個二極管并聯(lián)，絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、 IGBT3、IGBT4的集電極和發(fā)射極分別與二極管陰極和陽極電連接。電解電容Cl由多個電解電容串聯(lián)、并聯(lián)或者串聯(lián)并聯(lián)混合組成。本發(fā)明的有益效果是保證加熱功率的同時簡化電路結(jié)構(gòu)，用正弦波脈寬調(diào)制 SPWM方式來控制絕緣柵雙極晶體管的導(dǎo)通與關(guān)斷，可以控制電源功率，進而實現(xiàn)溫度的精確控制。


圖I為本發(fā)明的三相供電回路圖2為本發(fā)明的逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。如圖I和圖2所示，一種電流諧振式感應(yīng)逆變裝置，包括三相不可控整流電源，電解電容Cl，還包括四個絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4，不可控整流輸出的正極端A、電解電容Cl的正極端連接絕緣柵雙極晶體管IGBTl和IGBT2的集電極，不可控整流電源的負(fù)極端B、電解電容Cl的負(fù)極端連接絕緣柵雙極晶體管IGBT3和IGBT4的發(fā)射極， 絕緣柵雙極晶體管IGBTl的發(fā)射極、絕緣柵雙極晶體管IGBT3的集電極連接差模電感Tl的輸入端，絕緣柵雙極晶體管IGBT2的發(fā)射極、絕緣柵雙極晶體管IGBT4的集電極連接差模電感Tl的另一輸入端，差模電感Tl的兩個輸入端為異名端，差模電感Tl的兩個輸出端分別連接補償電容C2和感應(yīng)加熱線圈T2的兩端，四個絕緣柵雙極晶體管IGBTl、IGBT2、IGBT3、 IGBT4分別與一個二極管并聯(lián)，絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4的集電極和發(fā)射極分別與二極管陰極和陽極電連接。圖I為常用的三相不可控整流電源，由6個不可控大功率整流二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6組成，L1、L2、L3為三相交流電源進線，交流電經(jīng)整流后為中間的電解電容Cl提供電能。圖2為逆變部分，負(fù)責(zé)將前面的直流電能逆變成可控的交流電。本發(fā)明采用正弦波脈寬調(diào)制SPWM方式來控制絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、 IGBT3.IGBT4的導(dǎo)通與關(guān)斷，使逆變器輸出SPWM波，在差模電感Tl的前端為SPWM電壓波， 經(jīng)過差模電感Tl，輸出為正弦電流波形。正弦電流波形經(jīng)過補償電容C2和加熱線圈T2形成電流諧振，因此在感應(yīng)線圈T2的電流可以大大提高，增強了感應(yīng)爐內(nèi)的磁通量，進而提高了加熱功率。正弦波脈寬調(diào)制SPWM技術(shù)，就是通過控制調(diào)制波頻率F和調(diào)制度M來改變輸出SPWM的頻率和大小。通過改變調(diào)制度M的值，進而使電源功率可以控制，調(diào)節(jié)調(diào)制波頻率F可以使電源工作在最佳諧振狀態(tài)。在感應(yīng)電源工作時，通過熱電偶實時反饋感應(yīng)爐體內(nèi)的溫度，將溫度值反饋給控制系統(tǒng)，利用自動控制原理來改變調(diào)制度M值，從而實現(xiàn)了功率的自動調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)了溫度的精確控制。電解電容Cl由多個電解電容串聯(lián)、并聯(lián)或者串聯(lián)并聯(lián)混合組成，目的在于增大中間濾波環(huán)節(jié)容量，以及電容器的耐壓值，以適應(yīng)不同級別功率裝置的使用要求。四個絕緣柵雙極晶體管IGBTl、IGBT2、IGBT3、IGBT4可由門極可關(guān)斷晶閘管GT0、 集成門極換流晶閘管IGCT、電力晶體管BJT或電力場效應(yīng)晶體管Power MOSFET來代替，以門極可關(guān)斷晶閘管GTO為例，對于門極可關(guān)斷晶閘管GTO代替絕緣柵雙極晶體管IGBT的連接方式來說，GTO的門極、陽極和陰極分別代替IGBT的門極、集電極和發(fā)射極，控制方式和達到的效果和使用絕緣柵雙極晶體管IGBT是一樣的。對于集成門極換流晶閘管IGCT、電力晶體管BJT和電力場效應(yīng)晶體管Power MOSFET代替絕緣柵雙極晶體管IGBT的連接方式和效果與用門極可關(guān)斷晶閘管GTO代替絕緣柵雙極晶體管IGBT的連接方式和效果相同。
權(quán)利要求
1.一種電流諧振式感應(yīng)逆變裝置，包括三相不可控整流電源，電解電容Cl，其特征在于，還包括四個絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4，不可控整流輸出的正極端 A、電解電容Cl的正極端連接絕緣柵雙極晶體管IGBTl和IGBT2的集電極，不可控整流電源的負(fù)極端B、電解電容Cl的負(fù)極端連接絕緣柵雙極晶體管IGBT3和IGBT4的發(fā)射極，絕緣柵雙極晶體管IGBTl的發(fā)射極、絕緣柵雙極晶體管IGBT3的集電極連接差模電感Tl的輸入端，絕緣柵雙極晶體管IGBT2的發(fā)射極、絕緣柵雙極晶體管IGBT4的集電極連接差模電感Tl 的另一輸入端，差模電感Tl的兩個輸入端為異名端，差模電感Tl的兩個輸出端分別連接補償電容C2和感應(yīng)加熱線圈T2的兩端，四個絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4 分別與一個二極管并聯(lián)，絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4的集電極和發(fā)射極分別與二極管陰極和陽極電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電流諧振式感應(yīng)逆變裝置，其特征在于，所述的電解電容Cl由多個電解電容串聯(lián)、并聯(lián)或者串聯(lián)并聯(lián)混合組成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電流諧振式感應(yīng)逆變裝置，屬于逆變設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括三相不可控整流電源，電解電容C1，不可控整流輸出的正極端A、電解電容C1的正極端連接絕緣柵雙極晶體管IGBT1和IGBT2的集電極，不可控整流電源的負(fù)極端B、電解電容C1的負(fù)極端連接絕緣柵雙極晶體管IGBT3和IGBT4的發(fā)射極，絕緣柵雙極晶體管IGBT1的發(fā)射極、絕緣柵雙極晶體管IGBT3的集電極連接差模電感T1的輸入端，絕緣柵雙極晶體管IGBT2的發(fā)射極、絕緣柵雙極晶體管IGBT4的集電極連接差模電感T1的另一輸入端，差模電感T1的兩個輸入端為異名端，差模電感T1的兩個輸出端分別連接補償電容C2和感應(yīng)加熱線圈T2的兩端。有益效果是保證加熱功率的同時簡化電路結(jié)構(gòu)，可以控制電源功率，進而實現(xiàn)溫度的精確控制。
文檔編號H02M7/5395GK102594194SQ20121005504
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者李 浩, 耿程飛, 譚國俊 申請人:徐州中礦大傳動與自動化有限公司