أداء وميزات خزانة الطاقة متوسطة التردد IGBT

خزانة الطاقة متوسطة التردد IGBT هي معدات طاقة متوسطة التردد مع ترانزستور ثنائي القطب ذو بوابة معزولة (IGBT) كجهاز تبديل أساسي. تستخدم على نطاق واسع في المجالات الصناعية مثل صهر المعادن، وتسخين التشكيل، والمعالجة الحرارية، واللحام. تكمن أدائها وخصائصها بشكل أساسي في الجوانب التالية:

الأداء الأساسي

كفاءة عالية وأداء متميز في توفير الطاقة

باعتباره جهاز طاقة يتم التحكم فيه بالكامل، يتمتع IGBT بفقدان تبديل أقل بشكل ملحوظ وانخفاض في جهد التوصيل مقارنة بالثايرستورات التقليدية. جنبًا إلى جنب مع طوبولوجيا مُحسّنة (مثل الرنين المتسلسل والرنين المتوازي)، يمكن أن تصل الكفاءة الإجمالية للآلة بأكملها إلى أكثر من 90٪ (بينما تتراوح إمدادات الطاقة متوسطة التردد من الثايرستور التقليدية عادةً من 80٪ إلى 85٪)، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة.

نطاق تعديل تردد واسع، مع قدرة تكيف قوية

نطاق تعديل التردد واسع (عادةً 1 كيلو هرتز - 20 كيلو هرتز، ويمكن لبعض النماذج أن تصل إلى 50 كيلو هرتز)، ودقة التعديل عالية (±0.1٪). يمكنه مطابقة خصائص الحمل بدقة وفقًا لمتطلبات العمليات المختلفة (مثل الصهر، والمعالجة الحرارية، واللحام)، مما يحل مشكلة النطاق الترددي الضيق لإمدادات الطاقة من الثايرستور التقليدية (بترددات أقل في الغالب من 500 هرتز).

استقرار عالي واستجابة سريعة

من خلال اعتماد تقنيات التحكم الرقمي (مثل DSP، PLC)، يمكنه مراقبة تغيرات الحمل (مثل تقلب مقاومة مادة الفرن أثناء الصهر) في الوقت الفعلي، وضبط جهد الخرج والتيار والتردد في غضون أجزاء من الثانية لضمان خرج طاقة مستقر (استقرار الجهد / التيار ضمن نطاق ±1٪)، وتلبية متطلبات العمليات عالية الطاقة (مثل المعالجة الحرارية الدقيقة).

عامل طاقة عالي، صديق لشبكة الطاقة

من خلال تصحيح عامل القدرة النشط (PFC) أو التحكم الرنيني، يمكن زيادة عامل القدرة الداخل إلى أكثر من 0.95 (إمدادات الطاقة من الثايرستور التقليدية أقل في الغالب من 0.85)، مما يقلل بشكل كبير من فقدان الطاقة التفاعلية لشبكة الطاقة؛ في الوقت نفسه، من خلال تصميم قمع التوافقيات، يتم تقليل التلوث التوافقي لشبكة الطاقة (معدل التشوه التوافقي الكلي THD < 10٪)، وتلبية معايير شبكة الطاقة.

الميزات الرئيسية

مع استخدام مكونات IGBT، تكون مزايا الأداء ملحوظة.

يجمع IGBT بين خصائص التبديل عالية التردد لـ MOSFET وقدرة حمل التيار الكبيرة لـ GTR. يتمتع بسرعة تبديل سريعة (على مستوى الميكروثانية)، ومقاومة منخفضة في حالة التشغيل، ويدعم التصميم عالي التردد. هذا يقلل من حجم المكونات المغناطيسية مثل المحولات والمفاعلات، مما يجعل الهيكل العام أكثر إحكاما (يقلل الحجم بنسبة 30٪ -50٪ مقارنة بالمعدات التقليدية).

التحكم الرقمي الذكي، سهل التشغيل

متكامل مع شاشات اللمس، PLC وأنظمة التحكم الذكية الأخرى، فإنه يتيح الإعداد الدقيق والمراقبة في الوقت الفعلي للمعلمات مثل الطاقة والتردد ووقت التشغيل؛ يدعم تخزين معلمات العملية (مثل صيغ المعالجة الحرارية المتعددة)، ويمكن استدعاؤها بنقرة واحدة، مما يبسط التشغيل؛ يمكن توصيل بعض النماذج بشبكة الأشياء الصناعية (IoT) لتحقيق المراقبة عن بعد وتشخيص الأعطال.

آلية حماية شاملة، مع أمان عالي

لديها وظائف حماية متعددة:

جانب إمداد الطاقة: حماية من الجهد الزائد، والجهد المنخفض، وفقدان الطور، والتيار الزائد؛

جانب الجهاز: ارتفاع درجة حرارة IGBT، والتيار الزائد، وحماية الدائرة القصيرة؛

جانب الحمل: حماية الدائرة القصيرة والدائرة المفتوحة للحمل؛

النظام المساعد: تعطل نظام تبريد المياه بسبب نقص المياه (أو تعطل التبريد بالهواء)، وحماية درجة حرارة الزيت المرتفعة، وما إلى ذلك، **ضمان سلامة المعدات والأفراد.

قدرة عالية على التكيف مع الحمل، سيناريوهات تطبيق واسعة

يمكنه تشغيل الأحمال الاستقرائية أو السعوية أو غير الخطية بشكل ثابت (مثل أفران متوسطة التردد، وملفات التسخين، ومحولات اللحام، وما إلى ذلك)، خاصة عندما تتغير الأحمال بشكل كبير (مثل أثناء عملية الصهر عندما تذوب مادة الفرن)، فإنه لا يزال بإمكانه الحفاظ على خرج مستقر، وتلبية احتياجات السيناريوهات الصناعية المختلفة مثل صهر المعادن، وتسخين التشكيل، والتبريد والتقسية، واللحام متوسط التردد.

تكلفة صيانة منخفضة وعمر افتراضي طويل

يعتمد وحدة IGBT تصميمًا معياريًا، مما يجعل الاستبدال مريحًا؛ لا توجد مشكلة في تآكل التلامس الميكانيكي، ويمكن أن يصل متوسط وقت التشغيل الخالي من الأعطال (MTBF) إلى أكثر من 10000 ساعة؛ تم تصميم نظام التبريد (التبريد بالهواء / التبريد بالماء) على النحو الأمثل، مع كفاءة تبديد حرارة عالية، مما يقلل من الأعطال الناجمة عن ارتفاع درجة الحرارة.

ضوضاء منخفضة وتوافق بيئي

تقلل تقنية التبديل عالية التردد من الضوضاء الكهرومغناطيسية لإمداد الطاقة نفسه. جنبًا إلى جنب مع مراوح التبريد منخفضة الضوضاء، يمكن التحكم في ضوضاء التشغيل الإجمالية للآلة أقل من 75 ديسيبل. نطاق جهد الإدخال واسع (مثل 380 فولت ± 15٪)، والذي يمكن أن يتكيف مع تقلبات الشبكة ومناسب للبيئات الصناعية المعقدة.

في الختام، فإن خزانة الطاقة متوسطة التردد IGBT، بمزاياها مثل الكفاءة العالية، وتعديل التردد الواسع، والتحكم الذكي، قد حلت تدريجياً محل إمدادات الطاقة متوسطة التردد من الثايرستور التقليدية وأصبحت معدات أساسية في مجال التسخين الصناعي وتحويل الطاقة.