1前言

　　當(dāng)代的感應(yīng)熱處理技術(shù)具有優(yōu)質(zhì)蝶涩、高效、環(huán)保等諸多特點，符合現(xiàn)代汽車生產(chǎn)需要森烦，因而得到廣泛應(yīng)用。作為感應(yīng)熱處理技術(shù)基礎(chǔ)的變頻器的IGBT模塊已商品化稻嘱，在我國感應(yīng)加熱領(lǐng)域已成功生產(chǎn)出10～100 kHz维愈、功率達(dá)數(shù)百千瓦的IGBT變頻電源。實踐證明罢令，采用IGBT變頻電源完全可以取代耗能嚴(yán)重的變頻發(fā)電機(jī)組林狈。

2 IGBT變頻電源工作原理及特點

　　IGBT變頻電源電路如圖1所示：

　　IGBT變頻電源采用三相橋式全控整流電路，逆變器采用單相橋式逆變電路媒埃，負(fù)載為并聯(lián)諧振形式菜碌，直流濾波環(huán)節(jié)為大電感濾波，以滿足并聯(lián)逆變器的輸入要求题山。逆變控制主要功能采用定時原則實現(xiàn)負(fù)載頻率自動跟蹤兰粉、逆變橋啟動及為逆變橋功率器件提供可靠的驅(qū)動脈沖，其工作原理如圖2所示顶瞳。

　　取之于負(fù)載的電壓信號通過調(diào)節(jié)延時電路而超前輸出電壓玖姑，經(jīng)過過零比較電路獲得自激方波信號。逆變器工作前．由于負(fù)載上電壓為零慨菱，所以采用他激啟動焰络。逆變器啟動成功后，當(dāng)電源輸出電壓達(dá)到某一值時符喝，電平檢測電路輸出翻轉(zhuǎn)闪彼，使電子開關(guān)輸出由他激信號轉(zhuǎn)換成自激信號，從而完成逆變器的啟動過程洲劣。分相和驅(qū)動電路完成逆變橋四臂功率器件IGBT正確的驅(qū)動脈沖备蚓。

　　并聯(lián)逆變式IGBT變頻電源屬電流型逆變器，電源功率即逆變輸入功率P為：

　　式中囱稽，為負(fù)載電壓郊尝；為并聯(lián)諧振負(fù)載回路的交流等效阻抗二跋。

　　當(dāng)IGBT變頻電源電網(wǎng)電壓波動+10％時，輸出電壓波動不大于±1％艺扑。對于感應(yīng)器短接哭练，匯流排的短接、開路及負(fù)載電容器的損壞造成的過流米法、過壓僧憾，設(shè)備均能給予正確的保護(hù)。通水冷卻方式有相應(yīng)的檢測保護(hù)短户。

3 實際應(yīng)用效果

　　南京菲亞特發(fā)動機(jī)廠曲軸的淬火有9個加熱部位荐呵，需分別加熱。由于這9個部位必須具有各自獨立的負(fù)載匹配控制部分唇锡，且從電源設(shè)備到負(fù)載匹配部分距離較遠(yuǎn)蔬聚，在連桿軸頸淬火加熱時感應(yīng)器必須運動等，所以作為該曲軸淬火用的電源設(shè)備應(yīng)具備以下條件：

　　a． 采用10-30 kHz的頻率矗绅，具有較高工作效率：

　　b． 能連接多個負(fù)載匹配部位墙违，且負(fù)載匹配部位的體積要小叼枝；

　　c． 電能損耗必須要蟹瘫怼；

　　d． 能快速跟蹤負(fù)載變化隅肥。

　　IGBT變頻電源完全能滿足上述要求竿奏。南京菲亞特發(fā)動機(jī)廠曲軸的生產(chǎn)原采用進(jìn)口160 kW／10 Hz變頻發(fā)電機(jī)組供電，基于其啟動和停止麻煩腥放、工作時噪聲大议双、不能進(jìn)行頻率跟蹤等缺點，加之發(fā)電機(jī)組使用年久故障頻繁捉片，難以適應(yīng)當(dāng)代汽車生產(chǎn)發(fā)展需要。為此汞舱，該廠采用IGBT電源取代早年進(jìn)口的變頻發(fā)電機(jī)組對曲軸4個工位9個軸頸的淬火機(jī)床供電伍纫，取得了較理想的效果，改造前昂芜、后技術(shù)指標(biāo)如表1所列莹规。

　　綜合上述可知，IGBT變頻電源具有如下優(yōu)點：

　　a． 節(jié)能顯著泌神。工作時良漱，IGBT變頻電源比變頻發(fā)電機(jī)組平均節(jié)能約10％～18％；空載時IGBT變頻電源損耗很少棠裹。

　　b． 額定負(fù)載下效率高忆和。

　　c． 頻率能夠自動跟蹤数壤。

　　d． 體積小、質(zhì)量輕龟聊、占地面積小趣闻、節(jié)水顯著。

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