[實(shí)用新型]一種中頻爐均流結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720325764.7
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN206759323U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊春煒
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江億洋智能裝備科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/00
• 分類號(hào): H02M7/00;H02M7/5387;H02M7/493
• 代理公司: 浙江杭知橋律師事務(wù)所33256
• 代理人: 王梨華,陳麗霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及中頻爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了一種中頻爐均流結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

IGBT中頻電爐是一種采用IGBT元件作為逆變器件的中頻感應(yīng)熔煉爐，主要用于熔煉普通碳素鋼、合金鋼、鑄鋼、有色金屬。它具有熔化速度快、節(jié)能、高次諧波污染低等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中常常采用將IGBT元件并聯(lián)成逆變橋，再將逆變橋并聯(lián)之后連接到感應(yīng)線圈兩端，來達(dá)到電流逆變的目的。但是，這類產(chǎn)品中流經(jīng)IGBT的電流不可控也不均勻，很容易產(chǎn)生電流過大和多小的問題，容易對IGBT造成損壞，對其使用壽命造成極大影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中電流不均勻的缺點(diǎn)，提供了一種中頻爐均流結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決了IGBT通過電流不均勻問題，本設(shè)計(jì)方案利用了將IGBT元件連接電感，通過電感耦合，使得纏繞在同一內(nèi)芯上的電感內(nèi)電流大小相同，達(dá)到了均流作用。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案得以解決：

一種中頻爐均流結(jié)構(gòu)，包括電感和8個(gè)IGBT模塊，8個(gè)IGBT模塊平均分為兩組，兩組IGBT模塊的連接電路的結(jié)構(gòu)相同；每個(gè)IGBT模塊連接有電感，并與另一組對應(yīng)位置的IGBT模塊連接的電感進(jìn)行耦合。IGBT模塊組成的逆變電路能夠進(jìn)行電流逆變，并且具有節(jié)約能耗，適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。8個(gè)IGBT模塊兩兩對稱，對稱的兩個(gè)模塊通過電感進(jìn)行耦合，從而調(diào)整模塊流經(jīng)的電流大小。

作為優(yōu)選，耦合方式為兩根電感纏繞在同一內(nèi)芯上，所有電感類型相同，所纏繞的內(nèi)芯類型相同。根據(jù)楞次定律，當(dāng)其中一根電感中電流增大，耦合電感阻礙該電流增大，同時(shí)，阻礙另一電感中電流減小，能夠有效達(dá)到均流目的。

作為優(yōu)選，IGBT模塊輸出端與電感串聯(lián)連接。IGBT模塊與電感有多種連接方式，比如直接串聯(lián)和抽頭連接，其中IGBT模塊輸出端直接和電感串聯(lián)最為直接簡單，效果也好。

作為優(yōu)選，IGBT模塊包括兩個(gè)絕緣柵雙極型晶體管。IGBT模塊可以根據(jù)實(shí)際使用情況選擇半橋使用或是全橋使用。

本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果：中頻爐逆變電路中電流均勻流過，避免電路過大和過小的問題，有效延長逆變電路中晶體管使用壽命。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的IGBT模塊連接示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電感耦合示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種中頻爐均流結(jié)構(gòu)，用在中頻爐逆變電路中，逆變電路里包括8個(gè)IGBT模塊，每個(gè)IGBT模塊包括兩個(gè)絕緣柵雙極型晶體管。

8個(gè)IGBT模塊平均分為兩組，兩組IGBT模塊的連接電路的結(jié)構(gòu)相同；IGBT模塊連接有電感。在本實(shí)施例中，IGBT模塊兩兩并聯(lián)形成逆變橋，逆變橋之間再相互并聯(lián)，形成逆變電路。

如圖2所示，每個(gè)IGBT模塊輸出端與電感串聯(lián)連接，并與另一組對應(yīng)位置的IGBT模塊連接的電感進(jìn)行耦合。耦合方式為兩根電感纏繞在同一內(nèi)芯上，所有電感類型相同，所纏繞的內(nèi)芯類型相同。

設(shè)IGBT并聯(lián)均流系數(shù)為其中i表示第i個(gè)IGBT模塊，I_i為IGBT模塊流經(jīng)的電流，max表示最大值。從IGBT適用范圍和安全性考慮，K_i一般要求大于0.8。

在本實(shí)施例中，要求流經(jīng)IGBT模塊的平均電流為150A，又總共有8個(gè)IGBT模塊接通。根據(jù)上述計(jì)算公式得到IGBT模塊能夠承受最大工作電流max(I_i)為187.5A。通過本實(shí)用新型，能夠有效地減少IGBT的損壞。

總之，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型專利的涵蓋范圍。