इंडक्शन हीटिंग पावर सप्लाई के मुख्य सर्किट फॉर्म के चयन के लिए आधार और विश्लेषण

इंडक्शन हीटिंग पावर सप्लाई को 400Hz-10kHz Thyristor (SCR) टाइप सेमीकंडक्टर इंटरमीडिएट फ़्रीक्वेंसी पावर सप्लाई और 100Hz-400kHz इलेक्ट्रॉन ट्यूब टाइप टाइप हाई-फ़्रीक्वेंसी हीटिंग पावर सप्लाई में वर्गीकृत किया गया है। इस पेपर में उल्लिखित इंटरमीडिएट फ्रीक्वेंसी इंडक्शन हीटिंग पावर सप्लाई IGBT का उपयोग स्विचिंग डिवाइस के रूप में करती है और 10Hz-10kHz फ़्रीक्वेंसी बैंड में काम कर सकती है। यह मध्यवर्ती आवृत्ति त्वचा प्रभाव, निकटता प्रभाव और परिपत्र रिंग प्रभाव के सिद्धांतों का पूर्ण उपयोग करता है, और प्रभावी रूप से विद्युत ऊर्जा को इंडक्शन हीटर के माध्यम से गर्मी ऊर्जा में परिवर्तित करता है, ताकि उच्च दक्षता और ऊर्जा बचत के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके।

1 मुख्य परिपथ

1.1 योजना चयन इंडक्शन हीटिंग पावर आपूर्ति के कई सर्किट रूप हैं, और चयन का आधार निम्नानुसार है:

श्रृंखला गुंजयमान इन्वर्टर का उपयोग करके मुख्य रूप से दो प्रकार के इनवर्टर हैं जो इंडक्शन हीटिंग डिवाइस के लिए उपयुक्त हैं: समानांतर गुंजयमान (वर्तमान स्रोत इन्वर्टर) और श्रृंखला गुंजयमान (वोल्टेज इन्वर्टर)। कम्यूटेशन के दौरान, समानांतर गुंजयमान इन्वर्टर का इन्वर्टर स्विचिंग डिवाइस रिवर्स वोल्टेज का सामना कर सकता है, लेकिन IGBT रिवर्स वोल्टेज का सामना नहीं कर सकता है। यदि एंटी-समानांतर फास्ट डायोड का उपयोग सुरक्षा के लिए किया जाता है, तो वर्तमान परिसंचारी वर्तमान होता है और उपकरणों को नुकसान पहुंचाएगा। इसलिए, प्रत्येक ब्रिज आर्म को एक तेजी से रिकवरी रेक्टिफायर डायोड के साथ श्रृंखला में एक ही वोल्टेज स्तर के साथ जोड़ा जाना चाहिए, जो रिवर्स वोल्टेज का सामना करने के लिए स्विचिंग डिवाइस के रूप में है। हालांकि, इससे प्रत्येक हाथ के राज्य के नुकसान में वृद्धि होगी और साथ ही उपकरण लागत में वृद्धि होगी। इसके अलावा, उच्च आवृत्ति के कारण, एक समानांतर गुंजयमान इन्वर्टर का उपयोग करते समय, गुंजयमान संधारित्र और हीटिंग कॉइल के बीच का नेतृत्व बहुत लंबा नहीं होना चाहिए, अन्यथा यह बिजली उत्पादन और दक्षता को गंभीरता से प्रभावित करेगा। श्रृंखला गुंजयमान इन्वर्टर के लिए, एक लंबी लीड केवल ऑपरेटिंग आवृत्ति को बदल देगा, और आउटपुट आवृत्ति और दक्षता पर बहुत कम प्रभाव डालेगा।

2। पावर सेमीकंडक्टर उपकरणों के बीच स्विचिंग डिवाइस के रूप में एकल-ट्यूब IGBT मॉड्यूल का उपयोग करते हुए, IGBT की स्विचिंग गति 50kHz के नीचे इंडक्शन हीटिंग पावर आपूर्ति की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। इसमें उच्च इनपुट प्रतिबाधा, छोटे ड्राइविंग पावर और छोटे ऑन-स्टेट लॉस जैसे फायदे की एक श्रृंखला है।

3। ट्रांसफार्मर युग्मित आउटपुट का उपयोग करके एक एकल-चरण इन्वर्टर ब्रिज को तीन-चरण 380V पावर ग्रिड द्वारा संचालित किया जाता है, जिसमें आउटपुट वोल्टेज होता है जो लगभग 530V से अधिक होता है। यदि यह सीधे आउटपुट है, तो गुंजयमान संधारित्र और हीटिंग कॉइल पर वोल्टेज Q बार आउटपुट वोल्टेज है (क्यू मान लोड के साथ भिन्न होता है, 3 से 15 तक होता है), जो हीटिंग कॉइल पर वोल्टेज को बहुत अधिक बनाता है, और वोल्टेज में कमी के उपाय किए जाने चाहिए। इसके अलावा, उच्च-वोल्टेज कैपेसिटर को भी हल करना मुश्किल है।

4। आउटपुट पावर को समायोजित करने के लिए पीडब्लूएम कंट्रोल मोड का उपयोग करना श्रृंखला गुंजयमान इनवर्टर के लिए दो पावर समायोजन मोड हैं: एक डीसी वोल्टेज को बदलना है; दूसरा पावर फैक्टर को बदलना है। पूर्व लोड स्थिति के अनुसार संबंधित आवृत्ति दे सकता है, ताकि इन्वर्टर हमेशा पावर फैक्टर 1 की स्थिति में काम करता है। डीसी वोल्टेज को बदलकर आउटपुट पावर को समायोजित किया जाता है। यद्यपि इस सर्किट की सर्ज वोल्टेज पर कम आवश्यकताएं हैं और इन्वर्टर स्विच ट्यूब द्वारा वहन करने वाले वर्तमान में वृद्धि होती है, और इन्वर्टर अक्सर एक उच्च शक्ति कारक राज्य में काम करता है, आईजीबीटी मॉड्यूल के माध्यम से बहने वाला प्रतिक्रियाशील वर्तमान छोटा होता है, जो आईजीबीटी के लिए बहुत फायदेमंद होता है। पावर फैक्टर को बदलने की विधि का उपयोग आउटपुट पावर को समायोजित करने के लिए किया जाता है। विशिष्ट विधि पहले आउटपुट आवृत्ति को समायोजित करने के लिए है ताकि सिस्टम को अनुनाद के करीब एक राज्य में काम किया जा सके, और फिर आवश्यक आउटपुट पावर को प्राप्त करने के लिए PWM की पल्स चौड़ाई को समायोजित किया जा सके।