फोर्जिंग के लिए मध्यम आवृत्ति (एमएफ) प्रेरण ताप प्रणाली में प्रयुक्त विभिन्न सर्किटों की ऊर्जा खपत तुलना

चेंगदू डुओलिन इलेक्ट्रिक कं, लिमिटेड से श्री ज़ेंग ज़ियाओलिन द्वारा लिखित

यह लेख वर्तमान एससीआर एमएफ इंडक्शन हीटिंग सिस्टम के नुकसान का विश्लेषण करता है और आईजीबीटी बिजली उपकरणों के साथ फोर्जिंग के लिए एक नए प्रकार के एमएफ इंडक्शन हीटिंग सिस्टम का परिचय देता है। यह महत्वपूर्ण ऊर्जा-बचत प्रभाव की विशेषताओं के साथ श्रृंखला अनुनाद सर्किट है और इसे किसी भी लोड की स्थिति में आसानी से लॉन्च किया जा सकता है।

वर्तमान में, अधिकांश निर्माता उपयोग करते हैं इन्वर्टर के रूप में एलसी समानांतर अनुनाद सर्किट और एससीआर उनके एमएफ . के लिए इंडक्शन हीटिंग सिस्टम। ऐसी SCR इन्वर्टर तकनीक पिछली सदी के 70 के दशक की शुरुआत में विकसित की गई थी। कृपया देखेंDचित्र 1!

. एससीआर एलसी समानांतर गुंजयमान सर्किट

Dचित्र 1

इस प्रकार के सर्किट में, रेक्टीफाइंग सेक्शन दो कार्य करता है:

1. टीo छह एससीआर (सिलिकॉन नियंत्रित रेक्टिफायर) द्वारा एसी करंट को डीसी करंट में बदलें।

2. प्रति मशीन की शक्ति को समायोजित करें।

इस सर्किट का नुकसान:

1. अतिरिक्त पावर फैक्टर मुआवजा संधारित्र में निवेश कैबिनेट (पीएफसीसीसी)।

पावर एडजस्टमेंट एससीआर के कंडक्शन एंगल को एडजस्ट करके हासिल किया जाता है, और कंडक्शन एंगल को कम करने से पावर ग्रिड का पावर फैक्टर कम हो जाएगा। तो उपयोगकर्ताओं को पावर फैक्टर मुआवजा कैपेसिटर कैबिनेट खरीदना होगा। और फिर लागत बढ़ जाती है।

2. कम ऊर्जा घटक

केवल शक्ति कारक है 0.8 से 0.85 एससीआर की टर्न-ऑफ संपत्ति के कारण इन्वर्टर सेक्शन में।

3. उच्च ऊर्जा उपभोग

एल सुधार के बाद, डीसी फ़िल्टरिंग बड़े डीसी रिएक्टर द्वारा की जाती है। इस प्रकार1% -3% ऊर्जा हानि इस खंड में उत्पन्न होता है।

एल इन्वर्टर सर्किट चार थायरिस्टर्स (एससीआर) द्वारा पूरा किया जाता है, इसलिए लगभग 5% ऊर्जा नुकसान इन्वर्टर सेक्शन में उत्पन्न होता है।

एल आउटपुट सेक्शन समानांतर रेजोनेंट सर्किट है जो इंडक्शन कॉइल और कैपेसिटर से बना होता है। एससीआर के ब्रेकडाउन वोल्टेज द्वारा सीमित, वोल्टेज आउटपुट 750V। इंडक्शन कॉइल पर ऑसिलेशन करंट डीसी करंट का क्यू (5 से 10) गुना होता है (क्यू रेज़ोनेंट सर्किट का क्वालिटी फैक्टर होता है।) इस प्रकार इंडक्शन कॉइल में बहुत अधिक ऊर्जा हानि होती है। तो समानांतर गुंजयमान सर्किट के साथ,ऊर्जा हानि है लगभग 25% से 30% मशीन की शक्ति का।

Tइसलिए एससीआर एमएफ इंडक्शन एच . की दक्षताभोजन प्रणाली लगभग 60% से 70% है।

स्पष्ट रूप से, इंडक्शन कॉइल पर वोल्टेज बढ़ाएं और ऑसीलेशन सर्किट वैल्यू क्यू कम करें जो मशीन की दक्षता में सुधार कर सकता है। लेकिन समानांतर गुंजयमान सर्किट में, इंडक्शन कॉइल के दोनों सिरे सीधे थाइरिस्टर से जुड़े होते हैं, अगर इंडक्शन कॉइल का वोल्टेज बढ़ाते हैं, तो थाइरिस्टर के ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाया जाना चाहिए। इसलिए थाइरिस्टर के ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाने के लिए विनिर्माण लागत में वृद्धि होगी लेकिन थाइरिस्टर के ब्रेकडाउन वोल्टेज से भी बाधित होगा।

थाइरिस्टर एक अर्ध-नियंत्रित प्रकार का पावर डिवाइस है, जब ऑसीलेशन सर्किट वैल्यू क्यू <10, ऑसीलेशन को रोकने या ऑसीलेशन की विफलता को रोकने में आसान होता है।

लोग एससीआर एमएफ इंडक्शन हीटिंग सिस्टम का इस्तेमाल करते हैं, सच्चाई जानते हैं कि हीटिंग स्टेशन ठंडा सामग्री भरता है; दोलन शुरू करना मुश्किल है। तो की दक्षता में सुधार करने के लिएएमएफ प्रेरण गरम करना प्रणाली एक और बिजली उपकरण और दूसरे सर्किट की तलाश करनी चाहिए: आईजीबीटी और नियंत्रण रेखा श्रृंखला गुंजयमान सर्किट. कृपया देखेंआरेख 2 नीचे!

. आईजीबीटी एलसीश्रृंखला गुंजयमान सर्किट

—–में इस्तेमाल किया डुओलिन एमएफ इंडक्शन हीटिंग सिस्टम

90 के दशक की शुरुआत में, एक नए पावर डिवाइस IGBT का जन्म हुआ था की सुविधाएं उच्च शक्ति, कम स्विच नुकसान तथा उच्च काम कर रहे आवृत्ति 100 किलोहर्ट्ज़ तक। 20 वर्षों के विकास के बाद IGBT तकनीक काफी परिपक्व है, विशेष रूप से INFINEON द्वारा बनाई गई चौथी पीढ़ी की IGBT। इसकी संतृप्ति वोल्टेज 1.7 है जबकि हार्ड-स्विचिंग आवृत्ति 20KHZ तक पहुंच गई है। आवृत्ति इन्वर्टर, स्विचिंग बिजली की आपूर्ति और प्रेरण हीटिंग जैसे क्षेत्रों में आईजीबीटी पूर्ण प्रभुत्व है।

Dचित्र 2

इस सर्किट में, बिना काटे छह (6) डायोड द्वारा सीधे सुधार किया जाता है, इसलिए ग्रिड के पावर फैक्टर पर कम से कम प्रभाव पड़ता है। श्रृंखला अनुनाद सर्किट में, ऊर्जा की बचत प्राप्त करने के लिए बड़े और भारी रिएक्टर के बजाय कैपेसिटर C1 द्वारा फ़िल्टरिंग कार्य किया जाता है। SCR T1 यहाँ केवल एक स्विच के रूप में काम करता है। जब संधारित्र को एक निश्चित वोल्टेज से चार्ज किया जाता है, तो SCR T1 जुड़ा होता है।

इन्वर्टर सेक्शन में चार (4) आईजीबीटी शामिल हैं। आईजीबीटी की चालन हानि एससीआर के बराबर है, लेकिन आईजीबीटी की स्विच हानि एससीआर की तुलना में कम है, इसलिए इन्वर्टर करंट का नुकसान कम है, लगभग 3%।

बिजली समायोजन के दो तरीके हैं: 1. इन्वर्टर अनुभाग की कार्य आवृत्ति को बदलकर; 2. आईजीबीटी के संचालन समय को बदलकर।

आउटपुट खंड है Sएरीस गुंजयमान सर्किटt जो प्रारंभ करनेवाला (L) और संधारित्र (C) द्वारा बनता है। इस सर्किट की विशेषता यह है कि आईजीबीटी के माध्यम से वर्तमान प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र के माध्यम से वर्तमान के बराबर है लेकिन प्रारंभ करनेवाला पर वोल्टेज सुधारित डीसी वोल्टेज का 3-10 (क्यू मान) गुना है। प्रारंभ करनेवाला (एल) पर वोल्टेज सीधे संधारित्र (सी) द्वारा पेश किया जाता है, इसलिए प्रारंभ करनेवाला पर वोल्टेज बढ़ाते समय बिजली उपकरणों (आईजीबीटी) के ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाने की कोई आवश्यकता नहीं है।

प्रारंभ करनेवाला पर शक्ति P = V (प्रारंभ करनेवाला पर वोल्टेज) × I (प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से वर्तमान)। अब आइए प्रारंभ करनेवाला पर नुकसान की तुलना करें समानांतर और श्रृंखला गुंजयमान सर्किट. मान लें कि प्रारंभ करनेवाला की शक्ति P है।

समानांतर अनुनाद सर्किट (पीआरसी): पी = वीpआर सी × मैंpआर सी; पी = 750 × आईpआर सी; मैंpआर सी=पी/750

श्रृंखला गुंजयमान सर्किट (src): P=Vsआर सी × मैंsआर सी; पी = 1500 × आईsआर सी; मैंsआर सी=पी/1500 (न्यूनतम वीsआर सी = 3 × 500 डीसी वॉल्यूम)

इस प्रकार मैंएसआरसी = 1/2 मैं पीआरसी; हम जानते हैं कि प्रारंभ करनेवाला का नुकसान केवल प्रारंभ करनेवाला के प्रतिरोध से संबंधित है। प्रतिरोध को R मान लिया जाता है, तो बिजली की हानि होती है:

पी = मैं2आर; पीपीआरसी = मैंपीआरसी2आर; पीsआर सी = मैंएसआरसी2 आर = (1/2 मैंपीआरसी)2 आर = 1/4 मैंपीआरसी2 R

इस सर्किट या डुओलिन के एमएफ इंडक्शन हीटिंग सिस्टम के लाभ:

1. उच्च दक्षता

इसलिए समान शक्ति और एक ही प्रारंभ करनेवाला की स्थिति के तहत, श्रृंखला अनुनाद प्रारंभ करनेवाला का अधिकतम नुकसान समानांतर अनुनाद प्रारंभ करनेवाला का एक चौथाई (1/4) है (कृपया उपरोक्त सूत्र देखें!) फिर सीरीज़ रेजोनेंट आउटपुट सेक्शन का नुकसान मशीन पावर का लगभग 5% - 10% है, इसलिए एमएफ इंडक्शन हीटिंग सिस्टम का इस्तेमाल सीरीज़ रेजोनेंट सर्किट की दक्षता 80% - 90% है।

2. कम ऊर्जा खपत

श्रृंखला अनुनाद सर्किट में, प्रारंभ करनेवाला पर वोल्टेज बिजली उपकरण के ब्रेकडाउन वोल्टेज से संबंधित नहीं है। तो जब तक प्रारंभ करनेवाला इन्सुलेशन की अनुमति है, प्रारंभ करनेवाला पर वोल्टेज बढ़ाने के लिए प्रारंभ करनेवाला हानि को कम कर सकता है, मशीन दक्षता में और सुधार कर सकता है। सिद्धांत उच्च वोल्टेज में ग्रिड के विद्युत संचरण के समान है।

इसलिए, डिजाइन करते समय, एक सही क्यू मान का चयन करें जो मशीन की विश्वसनीयता की गारंटी दे सकता है और साथ ही मशीन दक्षता में सुधार कर सकता है, और फिर महत्वपूर्ण रूप से कर सकता है बचा ले ऊर्जा 10% -30% cपारंपरिक थाइरिस्टर (एससीआर) इंडक्शन हीटिंग सिस्टम के साथ तुलना की गई।

3. उच्च ऊर्जा घटक

आम तौर पर आईजीबीटी सीरीज रेजोनेंट सर्किट के साथ एमएफ इंडक्शन हीटिंग सिस्टम में 0.95 से ऊपर का हाई पावर फैक्टर होता है। अगर 12-पल्स से ठीक किया जाए तो पावर फैक्टर 0.98 तक हो सकता है।

4. किसी भी लोड की स्थिति में लॉन्च करना आसान

IGBT एक पूर्ण नियंत्रित बिजली उपकरण है। आईजीबीटी के टर्न-ऑन/ऑफ को पावर फैक्टर और ऑसीलेशन सर्किट के क्यू वैल्यू के संबंध के बिना सीधे गेट द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इसलिए मशीन को किसी भी लोड कंडीशन पर आसानी से लॉन्च किया जा सकता है।

वैसे भी आईजीबीटी सीरीज रेजोनेंट सर्किट के साथ एमएफ इंडक्शन हीटिंग सिस्टम फोर्जिंग कंपनियों का सबसे अच्छा विकल्प है।


पोस्ट करने का समय: फरवरी-04-2021