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揭秘電磁加熱器為什么要進(jìn)行數(shù)字控制
作者: 廣東江信電子科技有限公司 發(fā)表時間:2021-10-18 09:22:15 瀏覽量:6832【 小 中 大 】
揭秘電磁加熱器為什么要進(jìn)行數(shù)字控制
本文章由江信電磁加熱器用戶上傳提供
電磁加熱器的加熱原理是交流電流通過被加熱線圈時產(chǎn)生變化磁場,變化的磁場穿過線圈產(chǎn)生變化的磁通量,磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,當(dāng)線圈導(dǎo)體形成閉合回路時,會產(chǎn)生感應(yīng)渦流,在渦流的作用下,被加熱物體內(nèi)部的原子會發(fā)生高速不規(guī)則運(yùn)動,相互碰撞摩擦,產(chǎn)生熱能。電磁加熱器在工作的過程中具有環(huán)保節(jié)能和加熱效率高的優(yōu)點(diǎn),可滿足人們的取暖要求,只是溫度控制的精度需進(jìn)一步提高,而要做到這點(diǎn)需對電路進(jìn)行數(shù)字化控制。
根據(jù)人們對電磁加熱器的電路結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),它需要二極管整流橋和濾波電路對輸入的交流電進(jìn)行處理以獲得直流電,直流電流需要通過半橋逆變電路加載到負(fù)載兩端的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生磁場。感應(yīng)加熱電源主要由整流器、濾波器、逆變器、變換器、控制器和負(fù)載組成,其中負(fù)載由感應(yīng)線圈和被加熱部件組成。在工作頻率較高的情況下,電磁加熱器半橋逆變電路的負(fù)載為容性阻抗,開關(guān)器件交替開啟,使二極管產(chǎn)生較大的反向恢復(fù)電流,導(dǎo)致器件損耗較大。如果換流器負(fù)載為感性負(fù)載,開關(guān)器件可以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),但不能保證變流器的安全,因此,也會造成系統(tǒng)產(chǎn)生較大的損耗。為了保證電磁加熱器的安全運(yùn)行,還應(yīng)將諧振變換器用于感性負(fù)載,因此,有必要實(shí)現(xiàn)半橋諧振逆變電路的數(shù)字化控制。
工業(yè)電磁加熱器的應(yīng)用分析
目前工業(yè)電磁加熱器在實(shí)際生產(chǎn)工作中有兩大應(yīng)用,一是與生產(chǎn)設(shè)備結(jié)合起來,為產(chǎn)品提供加熱;二是與空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合起來,為建筑供暖。不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)電磁加熱器的要求不同,實(shí)際應(yīng)用所產(chǎn)生的社會效益也不同,下面我們將依次進(jìn)行分析。
工業(yè)電磁加熱器應(yīng)用于生產(chǎn)加熱時,人們對它加熱速度快、溫度控制準(zhǔn)確性、加熱能耗、加熱安全性、與生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)結(jié)合等方面提出了要求。我國電磁加熱技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,大部分電磁加熱設(shè)備都可以滿足工業(yè)加熱的需求。正因為如此,工業(yè)電磁加熱器已成為工業(yè)加熱的主流加熱設(shè)備。由于電磁加熱過程中不會產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì),隨著電磁加熱設(shè)備在工業(yè)中的日益廣泛應(yīng)用,工業(yè)加熱所帶來的環(huán)境問題也隨之減少??偟膩碇v,電磁加熱設(shè)備不僅提高了工業(yè)加熱的生產(chǎn)效率,還緩解了工業(yè)加熱生產(chǎn)的污染問題。
大型工廠不僅會運(yùn)用工業(yè)電磁加熱器來生產(chǎn)設(shè)備,還會利用它給工廠各車間供暖。在北方,很多工廠采用空調(diào)為生產(chǎn)車間進(jìn)行供暖時,不僅供暖效果差,供暖成本還非常高。為此,工廠想通過安裝工業(yè)電磁加熱器和供暖管道的方法,提高供暖效果和降低供暖成本。雖然建立該供暖系統(tǒng)的初始投資成本較高,但每年加熱運(yùn)營成本非常低,從長遠(yuǎn)的角度出發(fā),電磁加熱設(shè)備的運(yùn)用不僅可以減少工廠的采暖成本,還可以更好地保障各車間的供暖效果。
如何解決電磁加熱器諧波干擾問題
當(dāng)電磁加熱器產(chǎn)生大量的諧波時,人們要引起重視,因為諧波的危害非常嚴(yán)重,它表現(xiàn)在五大方面:一是增加設(shè)備線損,縮短設(shè)備使用壽命;二是會導(dǎo)致繼電保護(hù)器發(fā)生錯誤的操作;三是影響電網(wǎng)內(nèi)其他電氣設(shè)備的電機(jī)運(yùn)行,縮短電機(jī)使用壽命;四是影響和干擾測量控制類儀器和設(shè)備的正常工作;五是三次諧波將導(dǎo)致中性線電流過大,導(dǎo)致電纜過熱,可能造成火災(zāi)事故。由此可見,人們要治理好電磁加熱器的諧波干擾問題。
目前人們治理電磁加熱器諧波干擾問題的方法有兩種,治理效果都比較明顯。一是加大變壓器容量,并在諧波源配電柜處,為電容器加裝串聯(lián)電抗器,防止電容對諧波的放大,減少諧波的干擾。二是在電磁加熱器的中頻爐出線回路中安裝濾波器,減少中頻爐諧波的產(chǎn)生。有源濾波器是濾除諧波非常有效的方式,當(dāng)濾波器檢測出諧波電流之和,會產(chǎn)生一個與該諧波電流大小相等和極性相反的補(bǔ)償電流,從而抵消諧波電流的分量。在有源濾波器對諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償時,不會被電網(wǎng)的阻抗所影響。據(jù)人們研究發(fā)現(xiàn),有源濾波器的諧波濾波效率高達(dá)90%,可以保護(hù)電磁加熱器的穩(wěn)定運(yùn)行,不影響電網(wǎng)其他設(shè)備。但這個前提是使用質(zhì)量可靠的有源濾波器,一旦選擇的濾波器質(zhì)量不好,不僅不能濾除諧波,還會產(chǎn)生更多的諧波。
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