(Хотя в данном случае желателен нагрев из-за вихревых токов, интересно отметить, что производители трансформаторов делают все возможное, чтобы избежать этого явления в своих трансформаторах. Используются ламинированные сердечники трансформаторов, сердечники из порошкового железа и ферриты для предотвращения протекания вихревых токов внутри сердечников трансформатора.Внутри трансформатора прохождение вихревых токов крайне нежелательно, поскольку оно вызывает нагрев магнитопровода и представляет собой потерянную мощность.)

Для черных металлов, таких как железо и некоторые виды стали, существует дополнительный механизм нагрева, который происходит одновременно с вихревыми токами, упомянутыми выше. Интенсивное переменное магнитное поле внутри рабочей катушки многократно намагничивает и демагнетизирует кристаллы железа.Это быстрое переключение магнитных доменов вызывает значительное трение и нагрев внутри материала. Нагрев из-за этого механизма известен как потеря гистерезиса и является наибольшим для материалов, которые имеют большую площадь внутри их кривой B-H. Это может быть большим фактором, способствующим выделению тепла во время индукционного нагрева, но происходит только внутри черных металлов. По этой причине материалы из черных металлов легче поддаются индукционному нагреву, чем материалы из цветных металлов.

Интересно отметить, что сталь теряет свои магнитные свойства при нагревании выше примерно 700 ° C.Эта температура известна как температура Кюри. Это означает, что выше 700 ° C не может быть нагрева материала из-за гистерезисных потерь. Дальнейший нагрев материала должен происходить только за счет наведенных вихревых токов. Это делает нагрев стали выше 700 ° C более сложной задачей для систем индукционного нагрева. Тот факт, что медь и алюминий являются немагнитными и очень хорошими электрическими проводниками, также может затруднить эффективное нагревание этих материалов. (Мы увидим, что лучший способ действия для этих материалов — увеличить частоту, чтобы преувеличить потери из-за скин-эффекта.)

Индукционный нагрев может использоваться для любого приложения, где мы хотим нагревать электропроводящий материал чистым, эффективным и контролируемым образом.

Одно из наиболее распространенных применений — запечатывание защитных пломб, приклеенных к верхней части бутылок с лекарствами и напитками. Пленка из фольги, покрытая «термоклеем», вставляется в пластиковую крышку и навинчивается на верхнюю часть каждой бутылки во время производства.Эти уплотнения из фольги затем быстро нагреваются, когда бутылки проходят под индукционным нагревателем на производственной линии. Вырабатываемое тепло расплавляет клей и закрывает фольгу крышкой бутылки. Когда крышка снята, фольга остается герметичной и предотвращает любое вмешательство или загрязнение содержимого бутылки до тех пор, пока покупатель не проткнет фольгу.

Еще одно распространенное применение — «поджиг геттера» для удаления загрязнений из вакуумированных трубок, таких как телевизионные кинескопы, вакуумные лампы и различные газоразрядные лампы.Кольцо из проводящего материала, называемое «геттером», помещается в вакуумированный стеклянный сосуд. Поскольку индукционный нагрев — это бесконтактный процесс, его можно использовать для нагрева газопоглотителя, который уже запечатан внутри емкости. Индукционная рабочая катушка расположена рядом с геттером на внешней стороне вакуумной лампы, и источник переменного тока включен. В течение нескольких секунд после запуска индукционного нагревателя газопоглотитель нагревается до белого каления, и химические вещества в его покрытии вступают в реакцию с любыми газами в вакууме. В результате геттер поглощает любые последние оставшиеся следы газа внутри вакуумной трубки и увеличивает чистоту вакуума.

Еще одним распространенным применением индукционного нагрева является процесс, называемый зонной очисткой, используемый в промышленности по производству полупроводников. Это процесс, в котором кремний очищается с помощью движущейся зоны расплавленного материала. Поиск в Интернете обязательно найдет более подробную информацию об этом процессе, о котором я мало знаю.

Другие области применения включают плавку, сварку и пайку металлов. Индукционные варочные панели и рисоварки. Закалка металла боеприпасов, зубьев шестерен, пильных полотен, приводных валов и т. Д. Также является обычным применением, потому что в процессе индукции поверхность металла нагревается очень быстро.Следовательно, его можно использовать для поверхностного упрочнения и упрочнения локализованных участков металлических деталей за счет «опережения» теплопроводности тепла вглубь детали или окружающих областей. Бесконтактный характер индукционного нагрева также означает, что его можно использовать для нагрева материалов в аналитических целях без риска загрязнения образца. Точно так же металлические медицинские инструменты можно стерилизовать, нагревая их до высоких температур, пока они все еще запечатаны в известной стерильной среде, чтобы убить микробы.

Теоретически для индукционного нагрева необходимы только 3 вещи:

1. Источник высокочастотной электроэнергии,
2. Рабочая катушка для создания переменного магнитного поля,
3. Нагреваемая электрически проводящая деталь,

Сказав это, практические системы индукционного нагрева обычно немного сложнее. Например, между высокочастотным источником и рабочей катушкой часто требуется цепь согласования импеданса, чтобы обеспечить хорошую передачу мощности.Системы водяного охлаждения также распространены в индукционных нагревателях большой мощности для отвода тепла от рабочей катушки, ее согласующей сети и силовой электроники. Наконец, некоторая управляющая электроника обычно используется для управления интенсивностью нагрева и времени цикла нагрева для обеспечения стабильных результатов. Управляющая электроника также защищает систему от повреждений в результате ряда неблагоприятных условий эксплуатации. Однако основной принцип работы любого индукционного нагревателя остается таким же, как описано ранее.

На практике рабочая катушка обычно включается в резонансный контур резервуара. Это дает ряд преимуществ. Во-первых, это делает форму волны тока или напряжения синусоидальной. Это сводит к минимуму потери в инверторе, позволяя ему использовать переключение при нулевом напряжении или при нулевом токе, в зависимости от точной выбранной компоновки. Синусоидальная форма волны на рабочей катушке также представляет более чистый сигнал и вызывает меньшие радиочастотные помехи для ближайшего оборудования.Этот более поздний момент становится очень важным в системах с большой мощностью. Мы увидим, что существует ряд резонансных схем, которые разработчик индукционного нагревателя может выбрать для рабочей катушки:

Последовательный резонансный контур резервуара

Рабочая катушка резонирует на заданной рабочей частоте с помощью конденсатора, включенного последовательно с ней. Это приводит к тому, что ток через рабочую катушку становится синусоидальным. Последовательный резонанс также увеличивает напряжение на рабочей катушке, намного превышающее выходное напряжение только инвертора.Инвертор видит синусоидальный ток нагрузки, но он должен нести полный ток, протекающий в рабочей катушке. По этой причине рабочая катушка часто состоит из множества витков провода, через которые протекают всего несколько ампер или десятки ампер. Значительная мощность нагрева достигается за счет разрешения резонансного повышения напряжения на рабочей катушке в последовательно-резонансном расположении при сохранении тока через катушку (и инвертор) на разумном уровне.

Такое расположение обычно используется в рисоварках, где уровень мощности низкий, а инвертор расположен рядом с нагреваемым объектом.Основные недостатки последовательного резонансного устройства заключаются в том, что инвертор должен пропускать тот же ток, который течет в рабочей катушке. В дополнение к этому повышение напряжения из-за последовательного резонанса может стать очень заметным, если в рабочей катушке нет заготовки значительного размера, которая могла бы демпфировать цепь. Это не проблема для таких приложений, как рисоварки, где заготовкой всегда является одна и та же варочная емкость, а ее свойства хорошо известны на момент разработки системы.

Резервуарный конденсатор обычно рассчитан на высокое напряжение из-за повышения резонансного напряжения в последовательно настроенном резонансном контуре. Он также должен пропускать полный ток, переносимый рабочей катушкой, хотя обычно это не проблема в приложениях с низким энергопотреблением.

Параллельный резонансный контур резервуара

Рабочая катушка резонирует на заданной рабочей частоте с помощью конденсатора, размещенного параллельно ей. Это приводит к тому, что ток через рабочую катушку становится синусоидальным. Параллельный резонанс также увеличивает ток через рабочую катушку, намного превышающий допустимый выходной ток только инвертора.Инвертор видит синусоидальный ток нагрузки. Однако в этом случае он должен нести только ту часть тока нагрузки, которая действительно работает. Инвертор не должен пропускать полный ток, циркулирующий в рабочей катушке. Это очень важно, поскольку коэффициенты мощности в системах индукционного нагрева обычно низкие. Это свойство параллельного резонансного контура может десятикратно снизить ток, который должен поддерживаться инвертором и проводами, соединяющими его с рабочей катушкой. Потери проводимости обычно пропорциональны квадрату тока, поэтому десятикратное снижение тока нагрузки представляет собой значительную экономию потерь проводимости в инверторе и связанной с ним проводке. Это означает, что рабочую катушку можно разместить в месте, удаленном от инвертора, без значительных потерь в питающих проводах.

Рабочие катушки, использующие эту технику, часто состоят только из нескольких витков толстого медного проводника, но протекают большие токи в сотни или тысячи ампер.(Это необходимо, чтобы получить необходимое количество ампер-витков для индукционного нагрева.) Водяное охлаждение является общим для всех систем, кроме самых маленьких. Это необходимо для удаления избыточного тепла, генерируемого прохождением большого высокочастотного тока через рабочую катушку и связанный с ней емкостной конденсатор.

В схеме параллельного резонансного резервуара рабочую катушку можно рассматривать как индуктивную нагрузку с подключенным к ней конденсатором «коррекции коэффициента мощности». Конденсатор PFC обеспечивает протекание реактивного тока, равного и противоположного значительному индуктивному току, потребляемому рабочей катушкой.Важно помнить, что этот огромный ток локализован в рабочей катушке и ее конденсаторе и просто представляет собой колебания реактивной мощности между ними. Следовательно, единственный реальный ток, протекающий от инвертора, — это относительно небольшая величина, необходимая для преодоления потерь в конденсаторе «PFC» и рабочей катушке. В этой цепи резервуара всегда есть некоторые потери из-за диэлектрических потерь в конденсаторе и скин-эффекта, вызывающего резистивные потери в конденсаторе и рабочей катушке. Поэтому от инвертора всегда поступает небольшой ток, даже при отсутствии заготовки.Когда деталь с потерями вставляется в рабочую катушку, это гасит параллельный резонансный контур, внося дополнительные потери в систему. Следовательно, ток, потребляемый параллельным резонансным контуром резервуара, увеличивается, когда деталь вводится в катушку.

Или просто «Соответствие». Это относится к электронике, которая находится между источником высокочастотной энергии и рабочей катушкой, которую мы используем для нагрева. Для того, чтобы нагреть твердый кусок металла с помощью индукционного нагрева, нам нужно вызвать УДИВИТЕЛЬНЫЙ ток, протекающий по поверхности металла.Однако это можно отличить от инвертора, который вырабатывает высокочастотную энергию. Инвертор обычно работает лучше (и конструкция несколько проще), если он работает при достаточно высоком напряжении, но при низком токе. (Обычно проблемы возникают в силовой электронике, когда мы пытаемся включить и выключить большие токи за очень короткое время.) Увеличение напряжения и уменьшение тока позволяет использовать полевые МОП-транзисторы с общим переключателем (или быстрые IGBT). Сравнительно низкие токи делают инвертор менее чувствительным к проблемам компоновки и паразитной индуктивности.Задача согласующей цепи и самой рабочей катушки — преобразовывать высокое напряжение / слабый ток от инвертора в низковольтное / сильноточное, необходимое для эффективного нагрева заготовки.

При резонансном возбуждении ток, потребляемый емкостным конденсатором и рабочей катушкой, равны по величине и противоположны по фазе и, следовательно, компенсируют друг друга в отношении источника энергии. Это означает, что единственная нагрузка, которую видит источник питания на резонансной частоте, — это сопротивление потерь в контуре резервуара. (Обратите внимание, что при возбуждении по обе стороны от резонансной частоты существует дополнительная «противофазная» составляющая к току, вызванная неполным устранением тока рабочей катушки и тока конденсатора резервуара. Этот реактивный ток увеличивает общая величина тока, потребляемого от источника, но не способствует полезному нагреву детали.)

Задача согласующей цепи — просто преобразовать это относительно большое сопротивление потерь в цепи резервуара до более низкого значения, которое лучше подходит инвертору, пытающемуся его управлять.Существует много различных способов достижения этого преобразования импеданса, включая отвод рабочей катушки, использование ферритового трансформатора, емкостного делителя вместо емкостного конденсатора или согласующей схемы, такой как L-образная цепь.

Сеть L-match имеет несколько очень желаемых свойств в этом приложении. Катушка индуктивности на входе в L-образную цепь представляет постепенно возрастающее индуктивное сопротивление на всех частотах, превышающих резонансную частоту контура резервуара. Это очень важно, когда рабочая катушка должна питаться от инвертора источника напряжения, который генерирует выходное напряжение прямоугольной формы. Вот объяснение, почему это так

Напряжение прямоугольной формы, генерируемое большинством полумостовых и полномостовых схем, богато высокочастотными гармониками, а также необходимой основной частотой. Прямое подключение такого источника напряжения к параллельному резонансному контуру привело бы к протеканию чрезмерных токов на всех гармониках частоты привода! Это связано с тем, что емкостный конденсатор в параллельном резонансном контуре будет иметь все более низкое емкостное сопротивление к возрастающим частотам.Это потенциально очень опасно для инвертора источника напряжения. Это приводит к большим скачкам тока при переключениях, поскольку инвертор пытается быстро заряжать и разряжать емкостной конденсатор на нарастающих и спадающих фронтах прямоугольной волны. Включение цепи L-соответствия между инвертором и контуром резервуара устраняет эту проблему. Теперь на выходе инвертора сначала отображается индуктивное сопротивление Lm в согласующей цепи, а все гармоники формы волны возбуждения видят постепенно возрастающее индуктивное сопротивление. Это означает, что максимальный ток протекает только с заданной частотой и небольшой гармонический ток течет, что делает ток нагрузки инвертора плавным.

Наконец, при правильной настройке сеть L-match может обеспечивать небольшую индуктивную нагрузку на инвертор. Этот слегка отстающий ток нагрузки инвертора может облегчить переключение при нулевом напряжении (ZVS) полевых МОП-транзисторов в мосту инвертора. Это значительно снижает потери переключения при включении из-за выходной емкости устройства в полевых МОП-транзисторах, работающих при высоких напряжениях.Общий результат — меньший нагрев полупроводников и увеличение срока службы.

Таким образом, включение схемы L-соответствия между инвертором и параллельным резонансным контуром резервуара позволяет добиться двух вещей.

1. Согласование импеданса, чтобы необходимое количество энергии могло подаваться от инвертора к заготовке,
2. Показано возрастающее индуктивное сопротивление к высокочастотным гармоникам, чтобы инвертор оставался безопасным и счастливым.

Эта конструкция включает рабочую катушку в параллельный резонансный контур и использует схему L-соответствия между контуром резервуара и инвертором.Согласующая цепь используется для того, чтобы контур резервуара выглядел как более подходящая нагрузка для инвертора, и ее происхождение обсуждается в разделе выше.

Рабочая катушка LCLR имеет ряд желаемых свойств:

1. В рабочей катушке течет большой ток, но инвертор должен подавать только слабый ток. Большой циркулирующий ток ограничен рабочей катушкой и ее параллельным конденсатором, которые обычно расположены очень близко друг к другу.
2. По линии передачи от инвертора к цепи резервуара течет сравнительно небольшой ток, поэтому для этого можно использовать более легкий кабель.
3. Любая паразитная индуктивность линии передачи просто становится частью соответствующей индуктивности сети (Лм). Следовательно, тепловая станция может быть расположена вдали от инвертора.
4. Инвертор видит синусоидальный ток нагрузки, поэтому он может использовать ZCS или ZVS для снижения коммутационных потерь и, следовательно, охлаждения.
5. Последовательный индуктор согласования может быть изменен для обслуживания различных нагрузок, размещенных внутри рабочей катушки.
6. Цепь резервуара может питаться через несколько согласующих катушек индуктивности от многих инверторов для достижения уровней мощности выше тех, которые достигаются с помощью одного инвертора. Соответствующие катушки индуктивности обеспечивают внутреннее разделение тока нагрузки между инверторами, а также делают систему устойчивой к некоторому рассогласованию моментов переключения параллельно включенных инверторов.

Для получения дополнительной информации о поведении резонансной сети LCLR см. Новый раздел ниже, озаглавленный «Частотная характеристика сети LCLR».

Еще одно преимущество рабочей катушки LCLR заключается в том, что не требуется высокочастотный трансформатор для обеспечения функции согласования импеданса.Ферритовые трансформаторы мощностью несколько киловатт большие, тяжелые и довольно дорогие. Кроме того, трансформатор необходимо охладить, чтобы отвести избыточное тепло, выделяемое высокими токами, протекающими в его проводниках. Включение схемы L-match в схему рабочей катушки LCLR устраняет необходимость в трансформаторе для согласования инвертора с рабочей катушкой, что снижает затраты и упрощает конструкцию. Однако разработчик должен понимать, что между инвертором и входом в рабочую катушку LCLR все еще может потребоваться разделительный трансформатор 1: 1, если необходима электрическая изоляция от сети. Это зависит от того, важна ли изоляция и обеспечивает ли основной блок питания в индукционном нагревателе достаточную электрическую изоляцию для удовлетворения этих требований безопасности.

На приведенной ниже схеме системы показан простейший инвертор, приводящий в действие его рабочую катушку LCLR.

Инвертор в этом демонстрационном прототипе представлял собой простой полумост, состоящий из двух полевых МОП-транзисторов MTW14N50, изготовленных мной On-semiconductor (ранее Motorola.Он питается от сглаженного источника постоянного тока с разделительным конденсатором по шинам для поддержки требований инвертора по переменному току. Однако следует понимать, что качество и регулировка источника питания для приложений индукционного нагрева не критичны. Двухполупериодная выпрямленная (но несглаженная) сеть может работать так же, как и сглаженный и регулируемый постоянный ток, когда дело доходит до нагрева металла, но пиковые токи выше при той же средней мощности нагрева. Есть много аргументов в пользу того, чтобы уменьшить размер конденсатора шины постоянного тока до минимума.В частности, он улучшает коэффициент мощности тока, потребляемого от сети через выпрямитель, а также сводит к минимуму запасенную энергию в случае неисправности инвертора.

Конденсатор блокировки постоянного тока используется только для того, чтобы не дать выходному сигналу постоянного тока полумостового инвертора вызвать протекание тока через рабочую катушку. Его размер достаточно велик, чтобы он не участвовал в согласовании импеданса и не влиял отрицательно на работу устройства рабочей катушки LCLR.

В схемах с высокой мощностью обычно используется полный мост (H-мост) из 4 или более переключающих устройств. В таких конструкциях согласующая индуктивность обычно делится поровну между двумя ветвями моста, так что формы волны напряжения возбуждения сбалансированы относительно земли. Конденсатор блокировки постоянного тока также может быть исключен, если используется управление режимом тока, чтобы гарантировать, что чистый постоянный ток не течет между ответвлениями моста. (Если обе ветви H-моста могут управляться независимо, тогда есть возможность управлять пропускной способностью с помощью управления фазовым сдвигом.Дополнительные сведения см. В пункте 6 в разделе «Методы управления мощностью» ниже.)

При еще более высоких мощностях можно использовать несколько отдельных инверторов, эффективно соединенных параллельно, чтобы удовлетворить высокие требования к току нагрузки. Однако отдельные инверторы не подключаются напрямую параллельно к выходным клеммам их H-мостов. Каждый из распределенных инверторов подключен к удаленной рабочей катушке через свою собственную пару согласующих катушек индуктивности, которые обеспечивают равномерное распределение общей нагрузки между всеми инверторами.

Эти согласующие катушки индуктивности также обеспечивают ряд дополнительных преимуществ при параллельном подключении инверторов таким образом. Во-первых, полное сопротивление МЕЖДУ любыми двумя выходами инвертора в два раза больше соответствующей индуктивности. Этот индуктивный импеданс ограничивает ток «пробега между», протекающий между параллельно включенными инверторами, если их моменты переключения не идеально синхронизированы. Во-вторых, это же индуктивное реактивное сопротивление между инверторами ограничивает скорость нарастания тока повреждения, если один из инверторов обнаруживает отказ устройства, что потенциально исключает отказ других устройств.Наконец, поскольку все распределенные инверторы уже подключены через катушки индуктивности, любая дополнительная индуктивность между инверторами просто добавляет к этому импедансу и имеет только эффект небольшого ухудшения распределения тока. Следовательно, распределенные инверторы для индукционного нагрева не обязательно должны располагаться физически близко друг к другу. Если в конструкцию включены изолирующие трансформаторы, им даже не нужно питаться от одного источника!

Устройство рабочей катушки LCLR очень хорошо ведет себя при различных возможных неисправностях.

1. Обрыв цепи рабочего змеевика.
2. Короткое замыкание рабочей катушки (или емкостного конденсатора).
3. Короткое замыкание в рабочей катушке.
4. Бачковый конденсатор обрыва цепи.

Все эти отказы приводят к увеличению импеданса, передаваемого инвертору, и, следовательно, к соответствующему падению тока, потребляемого инвертором. Автор лично использовал отвертку для короткого замыкания между витками рабочей катушки на несколько сотен ампер. Несмотря на искры, летящие в месте короткого замыкания, нагрузка на инвертор снижается, и система с легкостью выдерживает такое воздействие.

Худшее, что может случиться, — это то, что контур резервуара расстроится так, что его собственная резонансная частота будет чуть выше рабочей частоты инвертора. Поскольку частота привода все еще близка к резонансной, из инвертора все еще течет значительный ток. Но коэффициент мощности уменьшается из-за расстройки, и ток нагрузки инвертора начинает опережать напряжение. Эта ситуация нежелательна, потому что ток нагрузки, воспринимаемый инвертором, меняет направление до изменения приложенного напряжения.Результатом этого является то, что ток принудительно коммутируется между диодами свободного хода и противоположным MOSFET каждый раз, когда MOSFET включается. Это вызывает принудительное обратное восстановление диодов свободного хода, когда они уже несут значительный прямой ток. Это приводит к сильному скачку тока через диод и встречный MOSFET, который включается.

Хотя это не проблема для специальных выпрямителей с быстрым восстановлением, это принудительное восстановление может вызвать проблемы, если внутренние диоды полевых МОП-транзисторов используются для обеспечения функции диодов свободного хода.Эти большие всплески тока по-прежнему представляют собой значительную потерю мощности и угрозу для надежности. Однако следует понимать, что надлежащий контроль рабочей частоты инвертора должен гарантировать, что он отслеживает резонансную частоту контура резервуара. Следовательно, условие опережающего коэффициента мощности в идеале не должно возникать и, конечно, не должно сохраняться в течение какого-либо периода времени. Резонансную частоту следует отслеживать до ее предела, а затем отключать систему, если она выходит за пределы допустимого диапазона частот.

Часто бывает желательно контролировать количество энергии, обрабатываемой индукционным нагревателем. Это определяет скорость, с которой тепловая энергия передается заготовке. Установкой мощности индукционного нагревателя этого типа можно управлять несколькими способами:

1. Изменение напряжения промежуточного контура.

Мощность, обрабатываемая инвертором, может быть уменьшена путем уменьшения напряжения питания инвертора.Это можно сделать, запустив инвертор от источника постоянного тока с переменным напряжением, такого как управляемый выпрямитель, использующий тиристоры для изменения напряжения постоянного тока, получаемого от сети. Импеданс инвертора в значительной степени постоянен при изменении уровня мощности, поэтому пропускная способность инвертора примерно пропорциональна квадрату напряжения питания. Изменение напряжения промежуточного контура позволяет полностью контролировать мощность от 0% до 100%.

Следует отметить, однако, что точная пропускная способность мощности в киловаттах зависит не только от напряжения постоянного тока, подаваемого на инвертор, но также от нагрузки, которую рабочая катушка представляет инвертору через согласующую сеть.Следовательно, если требуется точное регулирование мощности, необходимо измерить фактическую мощность индукционного нагрева, сравнить с запрошенной «настройкой мощности» от оператора и вернуть сигнал ошибки, чтобы непрерывно регулировать напряжение промежуточного контура в замкнутом контуре, чтобы минимизировать ошибку. . Это необходимо для поддержания постоянной мощности, поскольку сопротивление детали значительно изменяется при нагревании. (Этот аргумент для управления мощностью с обратной связью также применим ко всем методам, которые следуют ниже. )

2.Изменение продолжительности включения устройств в инверторе.

Мощность, обрабатываемая инвертором, может быть уменьшена за счет уменьшения времени включения переключателей в инверторе. Электропитание поступает на рабочую катушку только тогда, когда устройства включены. Затем ток нагрузки свободно проходит через диоды на корпусе устройства в течение мертвого времени, когда оба устройства выключены. Изменение продолжительности включения переключателей позволяет полностью контролировать мощность от 0% до 100%. Однако существенным недостатком этого метода является коммутация больших токов между активными устройствами и их свободными диодами.Принудительное обратное восстановление диодов свободного хода, которое может произойти при значительном уменьшении продолжительности включения. По этой причине регулирование продолжительности включения обычно не используется в инверторах с индукционным нагревом большой мощности.

3. Изменение рабочей частоты инвертора.

Мощность, подаваемая инвертором на рабочую катушку, может быть уменьшена путем отстройки инвертора от собственной резонансной частоты цепи резервуара, включающей рабочую катушку. По мере того как рабочая частота инвертора смещается от резонансной частоты контура резервуара, резонансный рост в контуре резервуара уменьшается, и ток в рабочей катушке уменьшается.Следовательно, меньше циркулирующего тока индуцируется в заготовке и уменьшается эффект нагрева.

Для уменьшения пропускной способности инвертор обычно расстраивается на стороне высокого напряжения собственной резонансной частоты контуров резервуара. Это приводит к тому, что индуктивное реактивное сопротивление на входе согласующей цепи становится все более доминирующим с увеличением частоты. Поэтому ток, потребляемый от инвертора согласующей цепью, начинает отставать по фазе и уменьшаться по амплитуде.Оба эти фактора способствуют снижению реальной пропускной способности. В дополнение к этому, запаздывающий коэффициент мощности гарантирует, что устройства в инверторе все еще включаются с нулевым напряжением на них, и нет проблем с восстановлением свободного хода диода. (Это можно контрастировать с ситуацией, которая могла бы возникнуть, если бы инвертор был расстроен на нижней стороне резонансной частоты рабочей катушки. ZVS теряется, и диоды свободного хода видят принудительное обратное восстановление при значительном токе нагрузки.)

Этот метод управления уровнем мощности путем отстройки очень прост, поскольку большинство индукционных нагревателей уже контролируют рабочую частоту инвертора, чтобы обслуживать различные детали и рабочие катушки. Обратной стороной является то, что он обеспечивает только ограниченный диапазон управления, поскольку есть предел скорости переключения силовых полупроводников. Это особенно верно в приложениях с высоким энергопотреблением, где устройства уже могут работать со скоростями переключения, близкими к максимальным.Системы большой мощности, использующие этот метод управления мощностью, требуют подробного термического анализа результатов коммутационных потерь на разных уровнях мощности, чтобы гарантировать, что температура устройств всегда находится в допустимых пределах.

Для получения более подробной информации об управлении мощностью с помощью расстройки см. Новый раздел ниже, озаглавленный «Частотная характеристика сети LCLR».

4. Изменение значения индуктивности в согласующей цепи.

Мощность, подаваемая инвертором на рабочую катушку, может быть изменена путем изменения значения соответствующих компонентов сети.Схема L-соответствия между инвертором и цепью резервуара технически состоит из индуктивной и емкостной частей. Но емкостная часть параллельна собственному емкостному конденсатору рабочей катушки, и на практике это обычно одна и та же часть. Поэтому единственная часть согласующей цепи, которую можно настроить, — это индуктор.

Согласующая цепь отвечает за преобразование импеданса нагрузки рабочей катушки до подходящего импеданса нагрузки, который будет приводиться в действие инвертором.Изменение индуктивности соответствующей катушки индуктивности регулирует значение, на которое преобразуется импеданс нагрузки. Как правило, уменьшение индуктивности согласующей катушки индуктивности приводит к преобразованию полного сопротивления рабочей катушки в сторону более низкого импеданса. Это более низкое сопротивление нагрузки, передаваемое инвертору, приводит к тому, что инвертор получает больше энергии. И наоборот, увеличение индуктивности согласующей катушки индуктивности вызывает более высокое сопротивление нагрузки, передаваемое инвертору. Эта более легкая нагрузка приводит к меньшему потоку мощности от инвертора к рабочей катушке.

Степень управления мощностью, достижимая путем изменения согласующей катушки индуктивности, умеренная. Также происходит сдвиг резонансной частоты всей системы — это цена, которую приходится платить за объединение емкости L-согласования и емкости резервуара в одну единицу. Схема L-согласования по существу заимствует часть емкости у емкостного конденсатора для выполнения операции согласования, тем самым оставляя баковый контур резонировать на более высокой частоте. По этой причине соответствующий индуктор обычно фиксируется или регулируется грубыми шагами в соответствии с предназначенной нагреваемой заготовкой, а не предоставляет пользователю полностью регулируемую настройку мощности.

5. Трансформатор согласования импеданса.

Мощность, подаваемая инвертором на рабочую катушку, может изменяться грубыми шагами с помощью силового ВЧ трансформатора с ответвлениями для преобразования импеданса. Хотя большая часть преимуществ конструкции LCLR заключается в отсутствии громоздкого и дорогостоящего ферритового силового трансформатора, она может учитывать большие изменения в параметрах системы, не зависящие от частоты. Ферритовый силовой трансформатор может также обеспечивать гальваническую развязку, а также выполнять функцию преобразования импеданса для настройки пропускной способности.

Кроме того, если ферритовый силовой трансформатор расположен между выходом инвертора и входом в схему L-согласования, его конструктивные ограничения во многих отношениях ослабляются. Во-первых, размещение трансформатора в этом положении означает, что импедансы на обеих обмотках относительно высоки. т.е. напряжения высокие, а токи сравнительно небольшие. Для этих условий проще сконструировать обычный ферритовый силовой трансформатор. Большой циркулирующий ток в рабочей катушке не попадает в ферритовый трансформатор, что значительно снижает проблемы с охлаждением.Во-вторых, хотя трансформатор воспринимает прямоугольное выходное напряжение инвертора, по его обмоткам проходят токи синусоидальной формы. Отсутствие высокочастотных гармоник снижает нагрев трансформатора из-за скин-эффекта и эффекта близости проводников.

Наконец, конструкция трансформатора должна быть оптимизирована для обеспечения минимальной межобмоточной емкости и хорошей изоляции за счет увеличения индуктивности рассеяния. Причина этого в том, что любая индуктивность рассеяния, проявляемая трансформатором, расположенным в этом положении, просто добавляет к согласующей индуктивности на входе в схему L-согласования. Следовательно, индуктивность рассеяния в трансформаторе не так вредна для рабочих характеристик, как межобмоточная емкость.

6. Фазовое управление H-мостом.

Когда рабочая катушка приводится в действие полномостовым (H-мостовым) инвертором с питанием по напряжению, существует еще один метод управления мощностью. Если моментом переключения обеих ветвей моста можно управлять независимо, это открывает возможность управления пропускной способностью за счет регулировки фазового сдвига между двумя ветвями моста.

Когда обе ветви моста переключаются точно по фазе, они обе выдают одинаковое напряжение. Это означает, что напряжение на рабочей катушке отсутствует, и ток не течет через рабочую катушку. И наоборот, когда обе ветви моста переключаются в противофазе, через рабочую катушку протекает максимальный ток и достигается максимальный нагрев. Уровни мощности от 0% до 100% могут быть достигнуты путем изменения фазового сдвига привода одной половины моста от 0 градусов до 180 градусов по сравнению с приводом другой ветви моста.

Этот метод очень эффективен, поскольку управление мощностью может быть достигнуто на стороне управления меньшей мощностью. Коэффициент мощности, наблюдаемый инвертором, всегда остается хорошим, потому что инвертор не отстроен от резонансной частоты рабочей катушки, поэтому протекание реактивного тока через свободные диоды сводится к минимуму.

Требования к конденсаторам, используемым для индукционного нагрева большой мощности, пожалуй, самые высокие из всех типов конденсаторов.Конденсаторная батарея, используемая в цепи резервуара индукционного нагревателя, должна пропускать полный ток, протекающий в рабочей катушке в течение продолжительных периодов времени. Этот ток обычно составляет многие сотни ампер при многих десятках или сотнях килогерц. Они также подвергаются повторному 100% -ному изменению напряжения на той же частоте. и посмотрите полное напряжение, развиваемое на рабочей катушке. Высокая рабочая частота вызывает значительные потери из-за нагрева диэлектрика и скин-эффекта в проводниках. Наконец, паразитная индуктивность должна быть сведена к абсолютному минимуму, чтобы конденсатор выглядел как элемент схемы с сосредоточенными параметрами по сравнению с достаточно низкой индуктивностью рабочей катушки, к которой он подключен.

Правильный выбор диэлектриков и использование расширенных методов изготовления фольги позволяют свести к минимуму количество выделяемого тепла и свести к минимуму эффективную последовательную индуктивность. Однако даже при использовании этих технологий конденсаторы индукционного нагрева по-прежнему демонстрируют значительное рассеивание мощности из-за огромных высокочастотных токов, которые они должны нести. Поэтому важным фактором в их конструкции является возможность эффективного отвода тепла из конденсатора для продления срока службы диэлектрика.

Следующие производители производят специальные компоненты:

High Energy Corp.(Дистрибьютором в Великобритании является AMS Technologies.)

Компоненты Vishay.

Силовые конденсаторы Celem. базируется в Израиле.

Диапазон мощных конденсаторов индукционного нагрева от High Energy Corp.

Слюдяные конденсаторы высокой мощности с кондуктивным охлаждением от Celem Power Capacitors. Celem
(изображения любезно предоставлены Стивом Коннером)

Обратите внимание на большую площадь поверхности соединительных пластин на компонентах Celem с кондуктивным охлаждением и номинальную реактивную мощность (KVAR), указанную на паспортной табличке.Изображенные выше силовые агрегаты в алюминиевых корпусах имеют соединения для шлангов водяного охлаждения для отвода тепла, генерируемого внутри.

Сеть LCLR представляет собой резонансную систему 3-го порядка, состоящую из двух катушек индуктивности, одного конденсатора и одного резистора. На приведенном ниже графике Боде показано, как некоторые напряжения и токи в сети изменяются при изменении частоты привода. ЗЕЛЕНЫЕ дорожки представляют ток, проходящий через согласующую катушку индуктивности, и, следовательно, ток нагрузки, воспринимаемый инвертором.КРАСНЫЕ линии представляют собой напряжение на баке конденсатора, которое совпадает с напряжением на рабочей катушке индукционного нагрева. Верхний график показывает величины переменного тока этих двух величин, а нижний график показывает относительную фазу сигналов относительно выходного переменного напряжения инвертора.

Из амплитудной части графика Боде видно, что максимальное напряжение создается на рабочей катушке (верхняя красная кривая) только на одной частоте. На этой частоте ток через рабочую катушку также максимален, и на этой частоте проявляется наибольший эффект нагрева.Можно видеть, что эта частота соответствует максимальному току нагрузки, потребляемому инвертором (верхняя зеленая кривая). Стоит отметить, что величина тока нагрузки инвертора имеет нулевое значение на частоте, лишь немного меньшей, чем та, которая дает максимальный нагрев. . Этот график показывает важность точной настройки для индукционного нагрева. Для системы с высоким Q эти две частоты очень близки друг к другу. Разница между максимальной мощностью и минимальной мощностью может составлять всего несколько килогерц.

На нижнем графике видно, что для частот ниже точки максимальной мощности напряжение рабочей катушки (зеленый) синфазно с выходным напряжением инвертора. По мере увеличения рабочей частоты фазовый угол напряжения рабочей катушки резко изменяется на 180 градусов (инверсия фазы) прямо в точке, где обрабатывается максимальная мощность. При этом фазовый угол напряжения рабочей катушки остается смещенным на 180 градусов от выходного напряжения инвертора для всех частот выше точки максимальной мощности.

На нижнем графике мы также можем видеть, что ток нагрузки от инвертора показывает не одно, а два резких изменения фазы по мере постепенного увеличения рабочей частоты. Изначально ток нагрузки инвертора отстает от выходного напряжения инвертора на 90 градусов на низких частотах. Ток нагрузки резко изменяется на 180 градусов до опережения фазы 90 градусов, когда рабочая частота проходит через «нулевую частоту» сети. Инверторный ток остается опережающим на 90 градусов, пока не будет достигнута точка максимальной мощности, где он снова резко поворачивается на 180 градусов и снова возвращается к фазе запаздывания на 90 градусов.

Если учесть, что только ток на выходе инвертора, который синфазен с выходным напряжением, способствует передаче реальной мощности, мы можем видеть, что эти резкие переходы от -90 градусов к +90 градусов явно нуждаются в более детальном рассмотрении.

График Боде выше более подробно показывает интересующую область вокруг нулевой частоты и точки максимальной мощности. Он также показывает семейство кривых, изображающих поведение контура индукционного нагревателя с различными присутствующими деталями.Это позволяет нам почувствовать, как ведет себя сеть с большой заготовкой с потерями, при отсутствии заготовки вообще и со всеми промежуточными нагрузками.

Из этих графиков мы можем вывести некоторые значения для любой системы управления, которая должна отслеживать резонансную частоту расположения LCLR и управлять пропускной способностью мощности. Во-первых, при отсутствии заготовки в цепи LCLR возникает на больше резонансных колебаний. Следовательно, ток, подаваемый от инвертора, должен быть уменьшен, чтобы предотвратить резкое увеличение токов рабочей катушки и резервуарного конденсатора при отсутствии каких-либо значительных потерь в системе. Во-вторых, ток нагрузки инвертора без нагрузки должен отслеживаться очень точно, если инвертор не должен видеть ни опережающий, ни запаздывающий ток нагрузки, потому что он так быстро нарастает на ноль градусов.

И наоборот, мы можем сказать, что с большой заготовкой с потерями будет меньше резонансного нарастания, присущего расположению LCLR, и инвертор должен будет подавать больший ток нагрузки, чтобы достичь необходимого уровня тока в рабочей катушке. Однако управляющей электронике теперь не нужно так точно отслеживать резонансную частоту, поскольку уменьшенная добротность дает ток нагрузки, который смещает фазу более неторопливо.

Наконец, при рассмотрении стратегии автоматического управления для отслеживания резонансной частоты индукционного нагревателя LCLR следует рассмотреть ряд моментов, которые следует учитывать на графике выше. Для материалов заготовки с очень большими потерями (или больших объемов металла, которые приводят к значительным общим потерям) мы можем видеть, что фаза тока нагрузки инвертора (нижний зеленый график) иногда не может перейти через ноль градусов к опережающей фазе. Это означает, что ток нагрузки инвертора при больших нагрузках не может быть синфазным и всегда отстает на некоторую величину.Кроме того, ток нагрузки инвертора не является монотонным при качании частоты. Поэтому прямая обратная связь от трансформатора тока (ТТ) на выходе инвертора не является жизнеспособным вариантом. Хотя может показаться, что он работает нормально без установленной детали или только с умеренными нагревательными нагрузками, он не отслеживает правильно резонансную частоту и не сможет работать удовлетворительно при увеличении рабочей нагрузки и падении Q сети! (Прямая обратная связь от выходного тока инвертора с использованием трансформатора тока для формирования автономного генератора мощности приводит к конструкции, которая колеблется при низкой нагрузке, но выходит из автоколебания при увеличении рабочей нагрузки.)

Напротив, мы можем видеть, что фаза напряжения рабочей катушки (и напряжения конденсатора емкости) (нижний красный график) является монотонной с увеличением частоты. Кроме того, он постоянно проходит через точку запаздывания по фазе -90 градусов точно на той частоте, которая дает максимальную мощность, независимо от того, насколько сильно загружена рабочая катушка. Эти два достоинства делают форму волны напряжения емкостного конденсатора отличной регулируемой переменной. В заключение, частота инвертора должна контролироваться таким образом, чтобы обеспечить постоянное запаздывание в 90 градусов между напряжением емкостного конденсатора и выходным напряжением инвертора для достижения максимальной пропускной способности. Теперь мы можем обозначить некоторые области, представляющие интерес, на диаграмме Боде ниже.

Белая вертикальная линия указывает частоту, при которой напряжение на баке конденсатора (а также напряжение рабочей катушки) отстает от выходного напряжения инвертора на 90 градусов. Это также точка, где на рабочей катушке возникает максимальное напряжение и через нее протекает максимальный ток. Белая линия — это то место, где вы хотите достичь максимально возможного теплового эффекта в заготовке. Если мы посмотрим на фазу тока нагрузки инвертора (нижний зеленый график), мы увидим, что она всегда находится в диапазоне от 0 градусов до -90 градусов, когда он пересекает белую линию, независимо от того, насколько резко или медленно он поворачивается.Это означает, что инвертор всегда видит ток нагрузки, который либо синфазен, либо, в худшем случае, немного отстает по коэффициенту мощности. Такая ситуация идеальна для поддержки плавного переключения ZVS в инверторе и предотвращения проблем с обратным восстановлением свободного диода.

Справа от белой линии мы видим область, заштрихованную синим цветом, с надписью «Область индуктивной нагрузки». Когда рабочая частота увеличивается выше точки максимальной мощности, напряжение на рабочей катушке уменьшается, и в детали создается меньший эффект нагрева.Ток нагрузки инвертора также падает и начинает отставать по фазе относительно выходного напряжения инвертора. Эти свойства делают область, заштрихованную синим цветом, идеальным местом для работы с целью достижения контроля над мощностью индукционного нагрева. Путем отстройки частоты привода инвертора на сторону высокого значения точки максимальной мощности можно снизить пропускную способность, и инвертор всегда видит запаздывающий коэффициент мощности.

И наоборот, слева от белой линии у нас есть полоса частот, обозначенная как «Область емкостной нагрузки».«По мере того, как рабочая частота снижается ниже точки максимальной мощности, напряжение рабочей катушки также падает и имеет место меньший эффект нагрева. Однако это сопровождается тем, что ток нагрузки инвертора, возможно, переходит в опережающий фазовый угол, когда потери в заготовке низкие. и высокий коэффициент Q. Это нежелательно для многих твердотельных инверторов, так как ведущий ток нагрузки вызывает потерю ZVS и приводит к принудительному обратному восстановлению безынерционных диодов, вызывая повышенные коммутационные потери и выбросы напряжения.Поэтому область емкостной нагрузки не рекомендуется для управления пропускной способностью.

Вертикальная фиолетовая линия отмечает другой конец области емкостной нагрузки, где ток нагрузки инвертора снова переходит в отстающий «индуктивный» ток нагрузки. Эта вторая индуктивная область не представляет особого интереса, поскольку она не обеспечивает значительной пропускной способности мощности и в любом случае не может быть достигнута без прохождения через потенциально опасную область емкостной нагрузки. Когда сеть LCLR приводится в действие напряжением прямоугольного инвертора, также существует риск протекания значительного тока на гармонике частоты привода.Здесь он отмечен на схеме только для полноты картины.

Примечание: Фаза напряжения на баке конденсатора была предложена в качестве регулирующей переменной и подробно обсуждалась на графиках выше. Это связано с тем, что это напряжение может быть легко измерено с помощью высокочастотного трансформатора напряжения и обеспечивает всю необходимую управляющую информацию. Несмотря на то, что он демонстрирует сдвиг фазы на 90 градусов относительно выходного напряжения инвертора (что на первый взгляд может показаться нежелательным), он по-прежнему является лучшим регулирующим параметром, чем попытки измерить ток емкостного конденсатора. Хотя ток резервуарного конденсатора синфазен с выходным сигналом инвертора, этот ток может составлять многие сотни ампер, что делает использование ферритовых трансформаторов тока с закрытым сердечником непрактичным. Кроме того, фазовый сдвиг на 90 градусов формы волны напряжения емкостного конденсатора означает, что его переходы через ноль намеренно смещены во времени в сторону от потенциально шумных моментов переключения инвертора. Этот фазовый сдвиг на -90 градусов сигнала обратной связи по напряжению может быть учтен в конструкции управляющей электроники и является небольшой платой за упрощенное считывание и повышенную помехозащищенность.

# Добавить сюда отзыв про водяное охлаждение #

Это показывает форму выходного тока инвертора при возбуждении рабочей катушки LCLR близко к его резонансной частоте. Эта точка соответствует максимальной мощности и, следовательно, максимальному тепловому эффекту. Обратите внимание на то, что ток нагрузки инвертора представляет собой почти чистую синусоиду.

Здесь показана форма волны выходного тока инвертора при возбуждении рабочей катушки LCLR, значительно превышающей ее собственную резонансную частоту. Эта рабочая точка снижает мощность и тепловой эффект. На частотах выше собственной резонансной частоты рабочей катушки LCLR преобладает индуктивное реактивное сопротивление согласующей цепи, и ток нагрузки инвертора отстает от приложенного напряжения.Обратите внимание на треугольный ток нагрузки, вызванный индуктивной нагрузкой, интегрирующей выходное прямоугольное напряжение инвертора с течением времени.

Показывает напряжение на рабочей катушке при нормальной работе при приближении к резонансу. Обратите внимание, что форма волны напряжения представляет собой чистую синусоиду. Это также верно для формы волны тока и сводит к минимуму гармоническое излучение и радиочастотные помехи. В этом случае напряжение на рабочей катушке также выше, чем напряжение шины постоянного тока, подаваемое на инвертор.Оба эти свойства объясняются высокой добротностью контура индукционного нагревателя.

Показывает выходное напряжение инвертора, когда он неправильно настроен на частоту, которая ниже собственной резонансной частоты рабочей катушки. Обратите внимание на очень быстрое время нарастания и спада прямоугольной волны, сопровождающееся чрезмерным выбросом напряжения и звоном. Все это связано с принудительным обратным восстановлением корпусных диодов полевого МОП-транзистора при сохранении этого нежелательного режима работы.(Выбросы и звонки возникают из-за всплесков тока обратного восстановления, вызывающих ударную паразитную индуктивность в схеме инвертора, превращающуюся в паразитные колебания.)

Показывает выходное напряжение инвертора, когда он настроен немного выше собственной резонансной частоты рабочей катушки. Обратите внимание на то, что времена нарастания и спада прямоугольной волны более контролируемы, а выбросы или звонки сравнительно небольшие. Это связано с переключением нулевого напряжения (ZVS), которое происходит, когда инвертор работает в этом благоприятном рабочем режиме.

Показывает выходное напряжение инвертора, когда он точно настроен на резонансную частоту рабочей катушки. Хотя в этой ситуации фактически достигается максимальная пропускная способность, она не совсем обеспечивает переключение при нулевом напряжении полевых МОП-транзисторов. Обратите внимание на маленькие выемки на нарастающем и спадающем фронтах сигнала напряжения. Это происходит из-за того, что средняя точка опоры моста не была полностью коммутирована с противоположной шиной питания в течение мертвого времени перед включением следующего полевого МОП-транзистора.На практике небольшое индуктивное реактивное сопротивление инвертора помогает обеспечить требуемый коммутирующий ток и достичь ZVS. По этой причине ситуация, описанная для предыдущей фотографии, предпочтительнее точной настройки.

Вернуться на главную

Новый подход к анализу стабильности высокочастотного последовательного индукционного нагревателя с инверторным резонансом

Реферат

В данной статье представлен новый подход к анализу стабильности высокочастотного последовательного резонансного инвертора (HFSRI) в системе индукционного нагрева.Здесь описывается математический анализ HFSRI и проводится анализ устойчивости с использованием MATLAB. Аналитический метод вероятного градиента также используется для получения стабильности высокочастотного последовательного резонансного инвертора. Таким образом, стабильность высокочастотного последовательного резонансного инвертора получается и сравнивается между выходными данными моделирования MATLAB и выходными данными градиентного метода. На основе этого анализа моделирования и аналитического анализа могут быть удовлетворены требуемые спецификации, так что исследуется соответствующее влияние усиления прямого тракта и коэффициента обратной связи системы. Следовательно, надежность предлагаемой топологии системы проверяется на основе анализа стабильности цепи высокочастотного инвертора, которая является сердцем системы индукционного нагрева. Повышенная стабильность системы указывает на более высокую надежность системы.

Ключевые слова

Индукционный нагрев

HFSRI

MATLAB

Градиентный метод

Стабильность

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Каушик Неоги родился в Хугли, Западная Бенгалия, Индия.Он получил степень бакалавра математики с отличием в Университете Бурдвана, Бурдван, в 1997 г., B.E. степень в области электротехники и электроники в Университете Сикким-Манипал, Сикким, в 2001 г. и магистр технических наук. Получил степень в области компьютерных технологий в Университете Джадавпур, Калькутта, в 2007 году. Он имеет двенадцатилетний опыт преподавания и работы в промышленности. Он начал свою карьеру в качестве консультанта по встроенным системам в Micromax Informatics Ltd. , Калькутта, Западная Бенгалия, в 2002 году. В настоящее время он работает доцентом на кафедре электротехники инженерного колледжа Асансол, Асансол, Западная Бенгалия, Индия.В настоящее время он защищает докторскую диссертацию. Программа под внешней регистрацией на кафедре электротехники Индийского технологического института (Indian School of Mines), Дханбад, Индия. Его научные интересы включают индукционный нагрев и высокочастотное переключение в силовой электронике.

Мумита Садху получила степень бакалавра (B.Pharm) в 2012 году в Бенгальской технологической школе при Западно-Бенгальском технологическом университете и степень магистра [MBA (финансы)] в 2015 году в Университете Калькутты, Западная Бенгалия. Ph.D. (менеджмент), факультет менеджмента, Индийский технологический институт (Индийская горная школа), Дханбад, Индия. В настоящее время она работает доцентом кафедры фундаментальных и гуманитарных наук в инженерном колледже Чайбаса (учрежден правительством Джаркханда и управляется Techno India Group в рамках модели ГЧП), Индия. Общий стаж преподавания составляет 1 год. Она подала заявку на один патент. Имеет две журнальные публикации международного уровня. Она руководила несколькими Б.Студенты-технологи за грандиозные проекты. В настоящее время ее интересы представляют собой устойчивое развитие в области управления энергопотреблением, финансовый анализ и экономический анализ.

Ниладри Дас — доцент кафедры управленческих исследований Индийского технологического института (Индийская горная школа), Дханбад, с десятилетним опытом преподавания и исследований. Он выполнил несколько исследовательских и консультационных проектов, финансируемых DST, GOI, ICSSR, GOI и UGC, GOI и многими ведущими организациями государственного и частного секторов страны.Он опубликовал две книги в области фондового рынка и предпринимательства и опубликовал несколько исследовательских работ в различных известных национальных и международных журналах.

Прадип Кумар Садху получил степень бакалавра, аспиранта и доктора философии. (Инженерное дело) в 1997, 1999 и 2002 годах, соответственно, по специальности «Электротехника» Университета Джадавпур, Западная Бенгалия, Индия. В настоящее время он работает профессором и главой кафедры электротехники Индийского технологического института (Индийская горная школа), Дханбад, Индия.Кроме того, он работал в B.I.T., Mesra, Ranchi в качестве преподавателя кафедры электротехники и электроники Engg. Отделение. До того, как присоединиться к B.I.T. Месра, также он работал в различных отраслях промышленности в течение двенадцати лет. Он имеет общий стаж 30 лет, из которых 18 лет в сфере преподавания и 12 лет в промышленности. У него четыре (04) выданных патента. Кроме того, еще двадцать семь (27) патентов на его имя находятся в процессе. Имеет несколько публикаций в журналах и конференциях на национальном и международном уровне. Он является главным следователем нескольких правительств.финансируемые проекты. Он является рецензентом различных международных журналов, таких как IEEE Transaction on Power Electronics, IJCEE и т. д. докторантов и студентов магистратуры. Кроме того, он опубликовал учебник под названием «Элементы энергетических систем» в компании CRC Press, Taylor & Francis Group со своим соавтором, ученым-исследователем СУМЬЯ ДАС. В настоящее время его интересы включают приложения силовой электроники, применение высокочастотных преобразователей, энергоэффективные устройства, энергоэффективные приводы, компьютерный анализ энергосистемы, мониторинг состояния, системы освещения и связи для подземных угольных шахт.

Агамани Чакраборти получил степень бакалавра в Технологическом институте Гуру Нанака и аспирантуру в области электротехники. от инженерного колледжа Асансол. В 2008 году она пришла в компанию Ramsarup Industries в качестве стажера инженера, а в 2009 году — в инженерный колледж Асансол в качестве преподавателя. Она посещала различные семинары и краткосрочные курсы. Она занимается докторской степенью в области индукционного нагрева и его применения в Indian School Mines, Дханбад, под руководством проф. Д-р П.К. садху (HOD, Электрический отдел, ISM). Она опубликовала свои публикации в «Исследовательском журнале фармацевтических, биологических и химических наук» и «Журнале биологических, фармацевтических и химических исследований». Она также подала заявку на патент на инструмент Автоклав, который уже используется в стерилизационной промышленности.

Анкур Гангулы получил B.E. степень в области электротехники и электроники в Университете Мангалор, Карнатака, Индия, в 2000 г., степень магистра технических наук. степень в области биомедицинской инженерии из MAHE, Манипал, Карнатака, Индия, в 2002 году, а также докторская степень.В 2011 году получил степень доктора технических наук Университета Джадавпур, Калькутта, Индия. В настоящее время он является профессором и директором Techno India, Батанагар, Махештала, Калькутта. Его исследовательские интересы включают обработку биомедицинских сигналов, теорию хаоса, вариабельность сердечного ритма. В настоящее время занимается нелинейными приложениями и теорией хаоса в HRV и электрических машинах.

Атану Банерджи родился в Асансоле, Западная Бенгалия, Индия. Он получил степень B.E. степень в области силовой электроники Engg.из Университета Нагпура в 2001 году и степень магистра в области электротехники, Engg. Отделение со специализацией в области силовой электроники и приводов в 2008 году Бенгальского инженерного и научного университета, Шибпур (ныне IIEST, Шибпур). Он получил докторскую степень в области электротехники в Индийской горной школе, Дханбад, Индия, в 2013 году. Он проработал в промышленности почти три года и имеет более 12 лет академического опыта. В настоящее время он работает в Национальном технологическом институте в Мегхалае в качестве доцента кафедры электротехники.Отделение. Его научные интересы включают индукционный нагрев и высокочастотное переключение в силовых электронных преобразователях, регулируемых приводах. Он опубликовал несколько книг и несколько исследовательских работ в журналах / конференциях. Также доктор Банерджи подал два патента правительству. Индии. В настоящее время он руководит несколькими учеными-исследователями для M-Tech и Ph.D.

© 2018 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V. от имени инженерного факультета Университета Айн-Шамс.

Машина высокочастотного индукционного нагрева 45 кВт

Технические параметры

9

9

6

Срок поставки: в течение 3 рабочих дней.

Срок доставки : Морским, воздушным, экспресс.

Дополнительные аксессуары принимаем на выбор,
1> Охладитель, Градирня, Насос
2> Дизайн заказчика Катушка
3> Инфракрасный термометр
4> Резервные электронные платы
5> Ковочная печь (зависит от размера заготовки, индивидуального дизайна)

Характеристики продукта

• 1. Модуль IGBT и инвертирующие технологии, лучшая производительность, более высокая надежность и более низкая стоимость обслуживания;

• 2. Рабочий цикл 100%, допускается непрерывная работа при максимальной выходной мощности;

• 3. Статус постоянного тока или постоянной мощности может быть выбран соответственно для достижения более высокой эффективности нагрева;

• 4. Отображение мощности нагрева, тока нагрева и частоты колебаний;

• 5. Многоэкранные функции с отображением перегрузки по току, перенапряжения, пропадания воды, обрыва фазы, непригодности и т. Д., Машина может быть защищена от повреждений, а машины могут быть легко отремонтированы.

• 6. Простая установка, установка может быть очень легко выполнена непрофессионалом, подключение воды и электричества может быть завершено за несколько минут.

• 7. Легкий вес, небольшие размеры.

• 8. Индукционную катушку различной формы и размера можно легко изменить для нагрева различных деталей.

• 9. Преимущества модели с таймером: мощность и время работы периода нагрева и периода удержания могут быть предварительно установлены соответственно, для реализации простой кривой нагрева эту модель предлагается использовать для серийного производства, чтобы улучшить повторяемость.

• 10. Раздельные модели предназначены для работы в грязной среде, генератор может быть помещен в чистое пространство для повышения надежности; Благодаря небольшому размеру и малому весу отдельного трансформатора, его удобно использовать на производственной линии и легко монтировать внутри оборудования или перемещаемого механизма.

Преимущества продукта

• Энергосбережение, охрана окружающей среды, низкий уровень загрязнения

• Простота эксплуатации, возможность оснащения контроллером ПЛК

• Миниатюрность и легкий вес, экономичное пространство, простая установка

• Расширенная система мониторинга и диагностики — устройство «Fengtai», гарантирует машине высокую стабильность, надежность и безопасность.

• Строгая система управления поставщиками и управление качеством CE

• Система гарантирует высокое качество каждого оборудования.

• Индивидуальные услуги по изготовлению машин в соответствии с требованиями заказчика.

Область применения и выставка

1. Термическая обработка металлов: закалка, отпуск и отжиг, нормализация.

2. Нагрев перед деформацией: ковка, обжимка, высадка, гибка и прошивка.

3. Пайка и пайка: пайка стали, латуни и меди друг с другом в сочетании с металлической трубкой, резаком из сплава, твердосплавным пильным полотном, соединениями труб и т. Д.

4. Термоусадочная муфта в любом производственном процессе, для Например, запрессовка роторов двигателей на валы, запрессовка кожухов компрессоров.

5. Покрытие: разнородные металлы перед изоляцией и отверждение, например, краска.

6. Плавка всех видов металлов, таких как черные, цветные и благородные металлы

details.pronpeci14.i9.16504362KcKxVv»> 7.Другие области применения включают выращивание кристаллов, герметизацию колпачков, спекание, осаждение паров углерода, левитацию, осевое осаждение на выходе и генерацию плазмы.

Сертификаты

FAQ

01. Как выбрать модели?

Сначала предоставил мне размер, изображения и требования к технологии. Наши инженеры с более чем 12-летним опытом порекомендуют вам подходящий станок в соответствии с вашей заготовкой.Мы бесплатно предоставляем подробные оценочные планы для ! ( Добавьте мой WhatsApp: +8613113688127, поговорите сейчас)

02. Можете ли вы производить по образцам?

Да, отправьте нам свои образцы экспресс-почтой, мы можем оценить их по образцам или техническим чертежам. Мы можем изготовить формы и приспособления. Мы предоставляем бесплатный тест видео и отчеты для вас,

03. Как насчет стандартной даты доставки?

Для небольших партий у нас доставка на склад в течение трех дней.Крупные партии заказов, доставка в течении 7-12 дней, наша компания обеспечивает своевременную доставку.

04. Есть ли у вас сертификат CE, ISO9001?

Да, есть.

05. Где находится ваш завод?

Наш завод расположен в городе Шэньчжэнь, рядом с Гонконгом, удобно в воздухе, отгрузка морем.

06. Если я куплю машину у вас, как установить и эксплуатировать?

Наши машины имеют руководство и схему установки.При необходимости, я могу также отправить вам для установки видео, мы также можем предоставить услуги по установке на месте, но вам необходимо оплатить сервисный сбор,

07. Есть ли риск быть поврежденным во время доставки?

Машину оборачивают полиэтиленовой пленкой для водонепроницаемости, затем помещают в стандартный деревянный ящик на экспорт с пеной для защиты от ударов и, наконец, прибивают. Риск повреждения невелик.

08. Как насчет вашего MOQ?

MOQ: 1 комплект

09.Вы проверяете все свои товары перед доставкой?

Да, мы подтверждаем 100% тест перед доставкой.

Наши услуги

1. Запрос и консультационная поддержка, ответим на ваш запрос в течение 24 рабочих часов. (бесплатно)

2. Поддержка Бесплатное тестирование образцов .

3. Опытный персонал свободно ответит на все ваши вопросы.

4. Доступен индивидуальный дизайн.

5. Эксклюзивное и уникальное решение может быть предоставлено нашим клиентам нашими инженерами, обученными и профессиональными инженерами и персоналом.

6.Специальная скидка и защита весов для нашего дистрибьютора.

Послепродажное обслуживание:

1. Один год бесплатной замены компонентов

2. Пожизненная техническая поддержка и руководство по установке

3. Единственная небольшая плата за замену компонентов во время гарантии истекла

Почему выбирают именно вас?

1. Более 20 лет опыта в области индукционного нагрева.

2. Отопительная печь — это безопасность и надежность, долгий срок службы.

3. Наше отопительное оборудование экспортируется в Италию, Мексику, Турцию, Словакию, Пакистан, Иран, Вьетнам, Индию, Малайзию, Бразилию, Индонезию, Южную Африку и др. И завоевывает большую популярность.

4. Один год гарантии и пожизненная техническая поддержка.

5. Быстрая, своевременная доставка и надежное послепродажное обслуживание.

6. Запасные части и инструменты, поставляемые с комбайном для ежедневного обслуживания.

7. Клиенты первое и надежное качество.

Почему вы все еще сомневаетесь и ждете? Свяжитесь со мной и немедленно получите бесплатный и профессиональный план оценки детали!

Свяжитесь с нами сейчас!

E: [электронная почта защищена]

Пожалуйста, добавьте мой Skype ID: andrew6682527

WhatsApp: +8613113688127

QQ: 2996496980

Мы можем общаться в чате онлайн!

Отсканируйте QR-код и добавьте меня в WeChat

Высокочастотный индукционный нагреватель серии TCP — INDUCTRONIX

• Встроенный контроль температуры с режимом теплового профиля
• Управление двумя оптическими датчиками для контроля температуры нагрева
• Интерфейс полевой шины (ProfiNet, EtherCat, EtherNet / IP…)
• Двойной альтернативный, высокая выходная мощность
• Цифровой и аналоговый контроль выходной мощности
• Поддерживает стабильную и точную выходную мощность даже при изменении рабочих условий
• Высокая безопасность: выход всех моделей изолирован от сети
• Встроенная самодиагностика
• Соответствует требованиям по электробезопасности и электромагнитной совместимости
• Поставляется с сертификатом калибровки

Индукционные генераторы Power Cube серии TPC ориентированы на интеграторов и OEM-производителей. Сердце устройства — чрезвычайно компактный генератор с полупроводниковой технологией и современной электроникой, полностью управляемый с помощью микрокомпьютера. Это позволяет работать с максимальной эффективностью при любых условиях рабочей нагрузки, поддерживая точную, стабильную и воспроизводимую подачу мощности.

Генератор питает до двух миниатюрных индукционных головок, которые, таким образом, можно легко разместить в ограниченном пространстве, а также легко установить на роботов и автоматическое оборудование.Оригинальное запатентованное решение для передачи энергии позволяет быстро нагревать металлические компоненты с минимальным потреблением энергии из питающей сети.

Расширенные функции управления и интерфейса

Power Cube TPC позволяет работать в режиме теплового профиля. Все рабочие параметры каждой фазы цикла нагрева могут быть запрограммированы, что обеспечивает максимальную гибкость в настройке времени нагрева, подаваемой мощности и рабочих температур для нагреваемой детали.