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Les performances et les caractéristiques de l'armoire d'alimentation moyenne fréquence IGBT

L'armoire d'alimentation moyenne fréquence IGBT est un équipement d'alimentation moyenne fréquence utilisant un transistor bipolaire à grille isolée (IGBT) comme dispositif de commutation principal. Elle est largement utilisée dans des domaines industriels tels que la fusion des métaux, le chauffage par forgeage, le traitement thermique et le soudage. Ses performances et ses caractéristiques résident principalement dans les aspects suivants :
Performances principales
Haute efficacité et performances exceptionnelles en matière d'économie d'énergie
En tant que dispositif d'alimentation entièrement contrôlé, l'IGBT présente des pertes de commutation et une chute de tension de conduction significativement plus faibles que les thyristors traditionnels. Combiné à une topologie optimisée (telle que la résonance série et la résonance parallèle), l'efficacité globale de l'ensemble de la machine peut atteindre plus de 90 % (tandis que les alimentations moyenne fréquence à thyristors traditionnelles se situent généralement entre 80 % et 85 %), ce qui réduit considérablement la consommation d'énergie.
Large plage de réglage de la fréquence, avec une forte adaptabilité
La plage de réglage de la fréquence est large (généralement 1 kHz - 20 kHz, et certains modèles peuvent atteindre 50 kHz), et la précision du réglage est élevée (±0,1 %). Elle peut correspondre précisément aux caractéristiques de la charge en fonction des différentes exigences du processus (telles que la fusion, le traitement thermique, le soudage), résolvant le problème de la plage de fréquences étroite des alimentations à thyristors traditionnelles (avec des fréquences généralement inférieures à 500 Hz).
Haute stabilité et réponse rapide
En adoptant des technologies de contrôle numérique (telles que DSP, PLC), elle peut surveiller les changements de charge (tels que la fluctuation de l'impédance du matériau du four pendant la fusion) en temps réel, et ajuster la tension, le courant et la fréquence de sortie en quelques millisecondes pour assurer une sortie de puissance stable (stabilité de la tension/du courant dans une plage de ±1 %), répondant aux exigences des processus de haute puissance (tels que le traitement thermique de précision).
Facteur de puissance élevé, respectueux du réseau électrique
Grâce à la correction active du facteur de puissance (PFC) ou au contrôle résonnant, le facteur de puissance d'entrée peut être augmenté à plus de 0,95 (les alimentations à thyristors traditionnelles sont généralement inférieures à 0,85), ce qui réduit considérablement les pertes de puissance réactive vers le réseau électrique ; en même temps, grâce à la conception de la suppression des harmoniques, la pollution harmonique du réseau électrique est réduite (taux de distorsion harmonique totale THD < 10 %), répondant aux normes du réseau électrique.
Principales caractéristiques
Avec l'utilisation de composants IGBT, les avantages de performance sont remarquables.
L'IGBT combine les caractéristiques de commutation haute fréquence du MOSFET et la capacité de transport de courant élevée du GTR. Il a une vitesse de commutation rapide (au niveau de la microseconde), une faible résistance à l'état passant et prend en charge la conception haute fréquence. Cela réduit le volume des composants magnétiques tels que les transformateurs et les réacteurs, rendant la structure globale plus compacte (réduction du volume de 30 % à 50 % par rapport aux équipements traditionnels).
Contrôle numérique intelligent, fonctionnement facile
Intégré avec des écrans tactiles, des PLC et d'autres systèmes de contrôle intelligents, il permet le réglage précis et la surveillance en temps réel de paramètres tels que la puissance, la fréquence et le temps de fonctionnement ; prend en charge le stockage des paramètres de processus (tels que plusieurs formules de traitement thermique), et peut être appelé en un seul clic, simplifiant l'opération ; certains modèles peuvent être connectés à l'Internet industriel des objets (IoT) pour réaliser la surveillance à distance et le diagnostic des pannes.
Mécanisme de protection complet, avec une sécurité élevée
Il dispose de multiples fonctions de protection :
Côté alimentation : Protection contre les surtensions, les sous-tensions, les pertes de phase, les surintensités ;
Côté dispositif : Protection contre la surchauffe, la surintensité et les courts-circuits de l'IGBT ;
Côté charge : Protection contre les courts-circuits et les circuits ouverts de la charge ;
Système auxiliaire : Défaillance du système de refroidissement par eau due à un manque d'eau (ou défaillance du refroidissement par air), protection contre les températures d'huile élevées, etc., **assurant la sécurité des équipements et du personnel.
Haute adaptabilité à la charge, larges scénarios d'application
Il peut piloter de manière stable des charges inductives, capacitives ou non linéaires (telles que les fours moyenne fréquence, les bobines de chauffage, les transformateurs de soudage, etc.), en particulier lorsque la charge change radicalement (comme pendant le processus de fusion lorsque le matériau du four fond), il peut toujours maintenir une sortie stable, répondant aux besoins de divers scénarios industriels tels que la fusion des métaux, le chauffage par forgeage, la trempe et le revenu, et le soudage moyenne fréquence.
Faible coût de maintenance et longue durée de vie
Le module IGBT adopte une conception modulaire, ce qui facilite le remplacement ; il n'y a pas de problème d'usure des contacts mécaniques, et le temps moyen de fonctionnement sans panne (MTBF) peut atteindre plus de 10 000 heures ; le système de refroidissement (refroidissement par air / refroidissement par eau) est conçu de manière optimale, avec une efficacité de dissipation thermique élevée, réduisant les pannes causées par la surchauffe.
Faible bruit et compatibilité environnementale
La technologie de commutation haute fréquence réduit le bruit électromagnétique de l'alimentation elle-même. Combiné à des ventilateurs de refroidissement à faible bruit, le bruit de fonctionnement global de la machine peut être contrôlé en dessous de 75 dB. La plage de tension d'entrée est large (par exemple 380 V ± 15 %), ce qui peut s'adapter aux fluctuations du réseau et convient aux environnements industriels complexes.
En conclusion, l'armoire d'alimentation moyenne fréquence IGBT, avec ses avantages tels que le rendement élevé, le réglage de fréquence large et le contrôle intelligent, a progressivement remplacé l'alimentation moyenne fréquence à thyristors traditionnelle et est devenue un équipement essentiel dans le domaine du chauffage industriel et de la conversion d'énergie.