شهد مصدر طاقة التسخين التعريفي عملية تطوير لمجموعة المولدات ومولد الأنبوب المفرغ في عشرينيات القرن الماضي ، ومولد الثايرستور (SCR) في أوائل الستينيات ، ومولد الترانزستور في أوائل الثمانينيات ، ومولد الترانزستور الحديث (IGBT ، MOSFET ، إلخ. ) مولد في منتصف التسعينيات.
يشير مصدر طاقة التسخين بالحث الحديث إلى مصدر طاقة التسخين بالحث مع ترانزستورات طاقة مختلفة ، مثل MOSFET و IGBT وما إلى ذلك كأجهزة طاقة ، تُعرف أيضًا باسم (جميع) مصدر طاقة تسخين الحث الصلب ، "الحالة الصلبة" مصدر طاقة التسخين المخصص للثايرستور القديم (SCR) ومصدر طاقة التسخين بالحث الحراري للأنبوب المفرغ.
نطاق التردد لمصدر طاقة التسخين الاستقرائي واسع جدًا. يُطلق على مصدر الطاقة بتردد أقل من 10 كيلو هرتز مصدر طاقة التسخين الحثي للتردد المتوسط. يُطلق على مصدر الطاقة الذي يتردد بين 10 ~ 100 كيلو هرتز مصدر طاقة تسخين حثي فائق الصوت ، ويطلق على مصدر الطاقة بتردد أعلى من 100 كيلو هرتز مصدر طاقة تسخين حثي عالي التردد. وفقًا لخصائص التردد وقدرة الطاقة لأجهزة الطاقة SCR و MOSFET و IGBT ، يتم استخدام SCR بشكل أساسي في تسخين تحريض التردد المتوسط. وفقًا لمستوى التصنيع الحالي لإمداد طاقة التسخين بالحث التعريفي IGBT ، فإن مستوى التصنيع الدولي لمصدر طاقة التسخين التعريفي MOSFET يصل إلى 1200 كيلو واط / 180 كيلو هرتز ، والمستوى المحلي 10000 كيلو واط / 50 كيلو هرتز. مستوى التصنيع الدولي لمزود طاقة التسخين بالحث MOSFET هو 2000kW / 400kHz ، والمستوى المحلي هو 10 ~ 250kW / 50 ~ 400kHz ، و 1800kW / 150kHz.
يتميز مصدر طاقة التسخين بالحث الحديث بالخصائص التالية:
(1) النظرية الأساسية للدائرة المذكورة في الجزء لم تتغير كثيرا. نظرًا لظهور أجهزة طاقة جديدة ، فقد تطورت تكنولوجيا الدوائر والتنفيذ الخاصة بها بسرعة.
(2) تعتمد أجهزة مقوم الطاقة ودائرة العاكس في الغالب على أجهزة نمطية بدلاً من أجهزة أحادية الطاقة. من أجل توسيع طاقة الخرج ، يتم استخدام أجهزة طاقة متسلسلة أو متوازية أو متوازية. مزيج من وحدات طاقة متعددة.
(3) يتم تغيير الأجهزة المستخدمة في دائرة التحكم ودائرة الحماية من المحاكي الأصلي مثل صوت الكريستال إلى عدد كبير من الأجهزة الرقمية (مثل المقارن ، الوجه بالتخبط ، العداد ، الموقت ، المعزل الكهروضوئي ، حلقة مغلقة الطور ، وما إلى ذلك) ؛ يعد استخدام الدائرة المتكاملة ذات الأغراض الخاصة أيضًا خاصية أخرى لمزود طاقة التسخين بالحث الحديث ، مثل 15 ~ 50kW / 20 ~ 50kHz MOSFET و IGBT مزود الطاقة المستخدم على نطاق واسع PWM رقاقة SG3525 ومقياس الجهد الرقمي ؛ التحكم في الطور رقائق متكاملة لدائرة الزناد TC787 و TC788 و CMOS-CD4536 و MPU-1016 أجهزة منطقية قابلة للبرمجة لمعدل ثلاثي الطور يمكن التحكم فيه ؛ اعتماد رقاقة متكاملة يبسط دائرة التحكم ويحسن الموثوقية ؛ دارة متكاملة تناسبية (PI) ، حلقة PLL رقمية دائرة تتبع التردد الأوتوماتيكي ، تكنولوجيا الكمبيوتر أحادية الشريحة ، معالج الإشارة الرقمية DSP المستخدمة لتحسين جودة التحكم وأداء جهاز مزود الطاقة ، ونظام ach ieve تحكم ذكي.
(4) يمكن لعناصر الدائرة الجديدة مثل وحدة السعة CDE (غير الحثية) والمقاومة غير الحثية المطبقة على الدائرة العازلة أن تحسن تأثير الامتصاص بشكل كبير ؛ يتم استخدام حديد التسليح Mn-zn في دوائر خرج الطاقة لتقليل الفقد وحجم الطاقة.
(5) نطاق التردد عريض ، من 0.1 إلى 400 كيلو هرتز ، والذي يغطي نطاق التردد المتوسط والصوت الفائق والتردد العالي ؛ تتراوح طاقة الخرج من 15kW إلى 20000kW لتلبية متطلبات عمليات المعالجة الحرارية المختلفة.
(6) كفاءة التحويل العالية وتوفير الطاقة الواضح. يمكن أن يكون عامل طاقة الحمل لعاكس الترانزستور قريبًا من 1 ، مما يقلل من طاقة الإدخال بنسبة 22٪ ~ 30٪ واستهلاك مياه التبريد بنسبة 44٪ ~ 70٪.
(7) الجهاز بأكمله مدمج في الهيكل وصغير الحجم ويوفر المساحة. بالمقارنة مع مزود طاقة الأنبوب المفرغ ، يمكنه توفير 66٪ ~ 84٪.
(8) دائرة حماية مثالية وموثوقية عالية. يمكن تشغيل مصدر طاقة التسخين الاستقرائي بأمان في حالة لمس قطعة العمل للمستشعر ، وعدم وجود حمل أو حمل زائد ، وغير ذلك من العمليات الخاطئة. تشمل تدابير السلامة للدائرة التيار الزائد للتيار المستمر ، والتيار الزائد للتيار المتردد الجانبي ، وحماية فقدان الطور ، والجهد الزائد للخط الوارد ، وحماية الجهد المنخفض ، وتردد العمل فوق الحد ، وحماية الطاقة الزائدة ، إلخ. تدابير السلامة للأجهزة تشمل: عدم التوازن الحالي لجسر العاكس ومن خلاله ، ارتفاع درجة حرارة أجهزة الطاقة ، ماس كهربائى لدائرة الفتحة ، الجهد الزائد لمكثف دائرة الفتحة ، الحد الزائد لجهد دائرة الفتحة ، إلخ. تشمل تدابير السلامة للمعدات تدفق مياه التبريد ومدخل ومخرج كشف درجة حرارة الماء ، وحماية متشابكة لباب الخزانة ومصدر الطاقة ، إلخ.
(9) لا يوجد جهد عالي داخل أو في نهاية الإخراج لمصدر الطاقة (بالنسبة لمصدر طاقة أنبوب التفريغ) ، وبالتالي فإن جهد العمل منخفض والسلامة عالية. جهد التشغيل المستمر لمزود طاقة التسخين بالتيار المتردد أحادي الطور هو 220 ~ 250 فولت ، والجهد الكهربي للتشغيل لمصدر طاقة التيار المتردد ثلاثي الأطوار هو 510 ~ 560 فولت ، والجهد التشغيلي المستمر لمزود طاقة أنبوب التفريغ حوالي 14 كيلو فولت.
إنها دقيقة نظرًا لصغر حجم مصدر طاقة التسخين الحثي في الحالة الصلبة ، والخسارة المنخفضة ، وكفاءة التحويل العالية للعاكس ، والتحكم السهل ، والسلامة الجيدة ، وقد استبدلت تمامًا مصدر الطاقة من نوع مولد التردد المتوسط ، وفي بعض المجالات أيضًا استبدلت نوع أنبوب فراغ التعريفي التدفئة امدادات الطاقة. إن استبدال مصدر طاقة الأنبوب المفرغ هو هندسة نظام ، سواء لاستبداله يجب أن يؤخذ في الاعتبار الكامل ، مثل متطلبات عملية التسخين التعريفي ، والإنتاجية ، والكفاءة ، والسلامة ، والتكلفة ، والموثوقية ، والصيانة ، وما إلى ذلك من المنظور من تردد الاستخدام ، خاصة للتطبيقات التي تزيد عن 1000 كيلو هرتز ، لا يزال مصدر طاقة الأنبوب المفرغ مكانًا. في الصين ، لا يزال مصدر طاقة التسخين التعريفي بالأنبوب المفرغ بعد جانبين من التحول التكنولوجي وعدد كبير من المعدات قيد الاستخدام.
التعديلات في هذين الجانبين هي كما يلي: (1) استبدال (المملوء بالزئبق) الثيراترون بمقوم سيليكون عالي الجهد لتحقيق مقوم عالي الجهد ؛ (2) اعتماد تنظيم جهد التيار المتردد SCR ثلاثي الأطوار لتحقيق تنظيم الضغط الإيجابي لأنبوب التفريغ ، وذلك لتحقيق التنظيم السلس لطاقة الإخراج. هذا هو منظم جهد التيار المتردد الثايرستور النموذجي - معزز محول الأنود - هيكل دائرة مقوم السيليكون عالي الجهد.
