IGBT中频电源

IGBT中频感应加热电源，为一种恒功率输出电源，逆变部分采用串联谐振，使用先进的IGBT晶体管器件。这种新型电源的性能在许多方面优于可控硅中频电源，是老型KGPS-系列可控硅中频炉的更新换代产品。主要用于熔炼普通碳素钢、不锈钢，可用于熔炼铜、铝等有色金属，也可用于熔化单晶硅、多晶硅等非金属。具有率、快速熔化的优点，金属元素烧损少、熔渣少、钢液质量好等特点。提高铸件质量，及成品率，降低生产成本。

二、产品优点：

1、IGBT中频电源为一种恒功率输出电源，因逆变部分采用串联谐振，且逆变电压高，所有IGBT中频比普通可控硅中频节能；IGBT中频采用调频调功，整流部分采用全桥整流，电感和电容滤波，且一直工作在500V，所以IGBT中频产生高次谐波小，对电网产生污染工低。

2、节能型IGBT晶体管中频电源比传统可控硅中频电源可节能15%-25%,节能的主要原因有以下几下方面：

1）逆变电压高，电流小，线路损耗小，此部分可节能15%左右，节能型IGBT晶体管中频电源逆变电压为2800V，而传统可控硅中频电源逆变电压仅为750V，电流小了近4倍，线路损耗大大降低。

2）功率因数高，功率因数始终大于0.98，无功损耗小，此部分比可控硅中频电源节能3%-5%。由于节能型IGBT晶体管中频电源采用了半可控整流方式，整流部分不调可控硅导通角，所以整个工作过程功率因数始终大于0.98，无功率损耗小。。

3、高次谐波干扰：节能型IGBT晶体管中频电源的整流部分采用半可控整流方式三相全波整流，没有相序要求，直流电压始终工作在高，不调导通角，所以它不会产生高次谐波，不影响变电所无功补偿电容器的运行，不会污染电网、变压器，开关不发热，不会干扰工厂内其他电子设备运行。

4、恒功率输出：可控硅中频电源采用调压调功，而节能型IGBT晶体管中频电源采用调频调功，它不受炉料多少和炉衬厚薄的影响，在整个熔炼过程中保持恒功率输出。

5、设备可靠性高，维修费用低廉。　　在串联电路中逆变器要承担和切换流过炉子线圈的全电流。一般说来，这一电流是并联型电源逆变器所切换的回路总电流的10~20倍。由于可控硅存在的本质缺陷，使得一但导通后不能随时关断，因此在故障情况下，保护可控硅是很困难的事情，而IGBT能在故障情况下被检测到信号瞬间可以关断，因而能给电源以良好的保护。IGBT晶体管接受到触发信号期间会维持导通，触发信号会在任何时候消失关断IGBT。IGBT能在百万分之一秒内被关断，至今比相同类型的可控硅逆变的快100倍。多年来困扰各用户的主要问题是可控硅的损坏率太高。维修费用大并严重影响生产。而IGBT晶体管电源就克服了这一致命的弱点。

综上所述：这种新型电源大的优点是节约电能，一般可控硅中频熔炼一吨钢大约在900度左右，而IGBT晶体管中频熔炼一吨钢大约在630度。而且熔炼速度快，熔炼0.5吨钢水只需要50分钟。提高了生产量，减少了各种元件的烧损，尤其是熔炼特殊的铸件。它使用户能获得佳的经济效益。

三、IGBT感应加热电源与KGPS电源的优缺点对比：

1、能耗：可控硅中频它的能耗在850~900度/吨,而晶体管中频的能耗在630度(0.5 吨设备的能耗在630度;1吨设备能耗600度)。它比可控硅中频节电28%左右。每年产量按1000吨钢水计算每年可节电14万元。计算如下：

按每吨节约200度电计算，生产1000吨钢水节约的电为：1000 吨× 200 度 / 吨 =200000 度

按每度电0.7元计算电费，生产1000吨电节约的资金为：200000 度× 0.7 元 / 度 =14 万元

2、 熔化率：同样功率的情况下,举例:0.5吨的设备,在300KW功率下熔化0.5吨钢水,可控硅设备需要100分钟,而IGBT中频需要60分钟左右. 目前可控硅设备为了缩短熔化时间,厂家为了迎合用户的要求,要产量、要速度,采用将感应圈匝数减少,增大电源功率,增大变压器容量等办法,一般是采用450~500KW供电,这样它供电功率比IGBT中频多用了150~200KW。也就是说IGBT中频只需315KVA变压的就可以了.而可控硅设备得用450~500KVA的变压的供电.变压的基础电费每KVA每月收取20元,每月多交150KVA×20=3000元/月,每年多交电费3000元×12月=3万6千元。

3、 高次谐波：可控硅设备产生了大量的高次谐波 , 它的后果造成了电力污染使电网的正弦波畸变,变压器发热,开关发热,干扰工厂电子设备的运行,使工厂的无功补偿电容器无法正常运行.而IGBT中频设备不产生高次谐波,从而也就不会有这些不良的影响。

4、 故障率：

1）可控硅中频炉故障率很高,逆变侧可控硅经常被击穿,电容器需要经常性的更换,电抗器线圈经常烧毁,一台设备每年材料费直接损失达数千元,另外在修理过程中,钢水冷却凝固,修好后重新熔炼,造成重复用电,浪费了电能,影响产量,直接造成更多的经济损失。而IGBT中频不会击穿IGBT，保护.这种设备非常可靠,可以说故障率是可控硅设备的千分之一。

2）可控硅中频炉在使用一年后,就会出现水路堵塞、结垢, 处理不好就会烧坏可控硅、电容器、电抗器。工作时发现水路不通,就停车处理;而在处理过程中,同样存在重复用电的问题,导致电能和产量的损失。而IGBT采用了热交换器设备内的循环水是蒸馏水，各水路不结垢不堵塞，大大减少了故障，节约了维修费用，可以长期可靠运行。

3）可控硅中频炉是并联谐振电路,也是电流谐振电路,它会使铜排、电缆、感应圈温度急剧升高,冷却水池需要经常排热水加冷水来保持水温在35度左右,以保证熔炼的正常进行。而IGBT 晶体管中频炉是串联谐振电路 , 也是电压谐振电路 , 它的谐振电压高、电流小 , 铜排、电缆、感应圈温度升高有限 , 冷却水池无需频繁加入冷水降温 , 节约了大量的水资源。

5、 启动性能：启动时它的成功率是100%。因为它是串联谐振电路，本身固有特性就好启动。