感应加热电源的负载匹配方案

电源技术论文感应加热电源的负载匹配方案摘要:分析了串联谐振型和并联谐振型感应加热电源的负载电路及负载匹配的重要性,针对不同电源类型对负载匹配方案进行了研究,介绍了多种负载匹配方法。关键词:感应加热电源;负载匹配;串联谐振型;并联谐振型1概述随着电力电子技术及器件的发展,固态感应加热电源已在金属熔炼、透热、淬火、热处理、焊接等行业得到越来越广泛的应用。对于热处理行业的大部分负载来说,感应加热电源设备须经过负载阻抗匹配后才能正常工作。所谓负载阻抗匹配就是为了使电源输出额定功率,而采取的使负载阻抗等于电源额定阻抗的方法和措施。对于一台电源设备,其额定电压UN和额定电流IN取决于电源本身,为使电源能输出额定功率,要求有合适的负载阻抗Z=ZN=UN/IN与电源匹配,如果Z≠ZN,电源与负载不匹配,电源利用率就降低。以简单的直流电压源为例:电源额定电压Ud=400V,额定电流Id=400A,额定阻抗|Zd|=1Ω,负载阻抗|Z|=1Ω时,电源输出额定功率;|Z|=0.5Ω时,输出电流为I=Ud/|Z|=400/0.5=800A,电源过载;|Z|=2Ω时,输出电流为I=Ud/|Z|=400/2=200A,电源轻载。图1可清楚的表明以上所说情况。图1中,线1表示负载与电源匹配,线2表示电源重载,线3表示电源轻载。电源与负载不匹配时,为保证不损坏电源设备,只能降额运行,降低了电源利用率,适当的匹配可以使电源全功率运行,保证设备正常运转,减少故障。在实际中,很少有负载阻抗恰好等于电源额定阻抗的情况,负载匹配是感应加热装置安全可靠经济运行的一个必不可少的环节,是感应加热电源负载侧设计的重要内容。2负载等效电路分析感应加热装置的感应器支路可以等效成一个电阻和一个电感串联或并联的形式[1],等效的电感、电阻是感应器和负