Hiệu suất và tính năng của tủ điện trung tần IGBT

Tủ điện trung tần IGBT là thiết bị điện trung tần sử dụng transistor lưỡng cực có cổng cách ly (IGBT) làm thiết bị chuyển mạch cốt lõi. Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp như luyện kim loại, gia nhiệt rèn, xử lý nhiệt và hàn. Hiệu suất và đặc điểm của nó chủ yếu nằm ở các khía cạnh sau:

Hiệu suất cốt lõi

Hiệu suất tiết kiệm năng lượng cao và vượt trội

Là một thiết bị điện được điều khiển hoàn toàn, IGBT có tổn thất chuyển mạch và sụt áp dẫn điện thấp hơn đáng kể so với thyristor truyền thống. Kết hợp với một cấu trúc liên kết được tối ưu hóa (chẳng hạn như cộng hưởng nối tiếp và cộng hưởng song song), hiệu suất tổng thể của toàn bộ máy có thể đạt trên 90% (trong khi nguồn điện trung tần thyristor truyền thống thường dao động từ 80% đến 85%), giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng.

Phạm vi điều chỉnh tần số rộng, với khả năng thích ứng mạnh mẽ

Phạm vi điều chỉnh tần số rộng (thường là 1kHz - 20kHz và một số kiểu máy có thể đạt 50kHz) và độ chính xác điều chỉnh cao (±0,1%). Nó có thể khớp chính xác các đặc tính tải theo các yêu cầu quy trình khác nhau (chẳng hạn như nấu chảy, xử lý nhiệt, hàn), giải quyết vấn đề về phạm vi tần số hẹp của nguồn điện thyristor truyền thống (với tần số chủ yếu dưới 500Hz).

Độ ổn định cao và phản hồi nhanh

Bằng cách áp dụng các công nghệ điều khiển kỹ thuật số (chẳng hạn như DSP, PLC), nó có thể theo dõi các thay đổi tải (chẳng hạn như sự dao động của trở kháng vật liệu lò trong quá trình nấu chảy) trong thời gian thực và điều chỉnh điện áp, dòng điện và tần số đầu ra trong mili giây để đảm bảo đầu ra điện ổn định (độ ổn định điện áp/dòng điện trong phạm vi ±1%), đáp ứng các yêu cầu của các quy trình công suất cao (chẳng hạn như xử lý nhiệt chính xác).

Hệ số công suất cao, thân thiện với lưới điện

Thông qua hiệu chỉnh hệ số công suất chủ động (PFC) hoặc điều khiển cộng hưởng, hệ số công suất đầu vào có thể được tăng lên trên 0,95 (nguồn điện thyristor truyền thống chủ yếu thấp hơn 0,85), giảm đáng kể tổn thất công suất phản kháng cho lưới điện; đồng thời, thông qua thiết kế triệt tiêu sóng hài, ô nhiễm sóng hài cho lưới điện được giảm (tỷ lệ méo hài tổng THD < 10%), đáp ứng các tiêu chuẩn lưới điện.

Các tính năng chính

Với việc sử dụng các thành phần IGBT, những ưu điểm về hiệu suất là rất đáng chú ý.

IGBT kết hợp các đặc tính chuyển mạch tần số cao của MOSFET và khả năng mang dòng điện lớn của GTR. Nó có tốc độ chuyển mạch nhanh (ở cấp độ micro giây), điện trở trạng thái bật thấp và hỗ trợ thiết kế tần số cao. Điều này làm giảm thể tích của các thành phần từ tính như máy biến áp và bộ điện kháng, làm cho cấu trúc tổng thể nhỏ gọn hơn (giảm thể tích từ 30% -50% so với thiết bị truyền thống).

Điều khiển thông minh kỹ thuật số, dễ vận hành

Được tích hợp với màn hình cảm ứng, PLC và các hệ thống điều khiển thông minh khác, nó cho phép cài đặt chính xác và theo dõi thời gian thực các thông số như công suất, tần số và thời gian chạy; hỗ trợ lưu trữ các thông số quy trình (chẳng hạn như nhiều công thức xử lý nhiệt) và có thể được gọi ra chỉ bằng một cú nhấp chuột, đơn giản hóa thao tác; một số kiểu máy có thể được kết nối với Internet of Things (IoT) công nghiệp để đạt được khả năng giám sát từ xa và chẩn đoán lỗi.

Cơ chế bảo vệ toàn diện, với độ an toàn cao

Nó có nhiều chức năng bảo vệ:

Phía cung cấp điện: Quá áp, thiếu áp, mất pha, bảo vệ quá dòng;

Phía thiết bị: Quá nhiệt IGBT, quá dòng, bảo vệ ngắn mạch;

Phía tải: Ngắn mạch tải và bảo vệ hở mạch;

Hệ thống phụ trợ: Lỗi hệ thống làm mát bằng nước do thiếu nước (hoặc lỗi làm mát bằng không khí), bảo vệ nhiệt độ dầu cao, v.v., **đảm bảo an toàn cho thiết bị và nhân viên.

Khả năng thích ứng tải cao, nhiều tình huống ứng dụng

Nó có thể điều khiển ổn định các tải cảm ứng, điện dung hoặc phi tuyến (chẳng hạn như lò trung tần, cuộn dây gia nhiệt, máy biến áp hàn, v.v.), đặc biệt khi tải thay đổi mạnh (chẳng hạn như trong quá trình nấu chảy khi vật liệu lò tan chảy), nó vẫn có thể duy trì đầu ra ổn định, đáp ứng nhu cầu của các tình huống công nghiệp khác nhau như nấu chảy kim loại, gia nhiệt rèn, tôi và ram, và hàn trung tần.

Chi phí bảo trì thấp và tuổi thọ cao

Mô-đun IGBT áp dụng thiết kế mô-đun, giúp việc thay thế thuận tiện; không có vấn đề về hao mòn tiếp xúc cơ học và thời gian hoạt động trung bình không gặp sự cố (MTBF) có thể đạt hơn 10.000 giờ; hệ thống làm mát (làm mát bằng không khí / làm mát bằng nước) được thiết kế tối ưu, với hiệu quả tản nhiệt cao, giảm các lỗi do quá nhiệt.

Độ ồn thấp và tương thích với môi trường

Công nghệ chuyển mạch tần số cao làm giảm tiếng ồn điện từ của chính nguồn điện. Kết hợp với quạt làm mát ồn thấp, độ ồn hoạt động tổng thể của máy có thể được kiểm soát dưới 75dB. Phạm vi điện áp đầu vào rộng (chẳng hạn như 380V ± 15%), có thể thích ứng với sự dao động của lưới và phù hợp với môi trường công nghiệp phức tạp.

Tóm lại, tủ điện trung tần IGBT, với những ưu điểm như hiệu suất cao, điều chỉnh tần số rộng và điều khiển thông minh, đã dần thay thế nguồn điện trung tần thyristor truyền thống và đã trở thành một thiết bị cốt lõi trong lĩnh vực gia nhiệt công nghiệp và chuyển đổi năng lượng.