УИН с жесткой коммутацией, так ли все плохо? Опции

[Цинк]

Хочется узнать мнение специалистов по вот какому вопросу. Разрабатываю генератор на IGBT для индукционной установки. Мощность порядка 15-20 КВт, частота 8-12 КГц, назначение – нагрев под съем и посадку (т.е. значительно ниже точки Кюри).

Прежде чем взяться за работу, изучил соответствующую литературу, всю что смог найти, как смог перекопал инет, в общем обычный подход разработчика, не желающего изобретать велосипед. И вот нарисовалась такая картина – все производители делают «резонансные» девайсы, либо с последовательным, либо с параллельным резонансом. И практически никто не применяет жесткую коммутацию ключей (ЖК).

Известно, что резонансные инверторы строятся по параллельной и последовательной топологии. Так вот, если сравнивать параллельный инвертор и инвертор с ЖК, то однозначно параллельный лучше. Реактивная мощность не выходит за пределы контура, мягкая коммутация ключей и все такое. А вот если сравнивать последовательный инвертор и ЖК инвертор, то бешенные преимущества последовательного мне как то не очень очевидны.

Посудите сами:
1 И там и там через ключи и защитные диоды течет полный ток контура (в том числе реактивный), который их разогревает.
2 Для нормальной работы последовательного инв. нужна сравнительно сложная система управления с ФАПЧ, для инвертора с ЖК – простой ШИМ, т.е. система управления проще.
3 Мягкое выключение ключей в последовательном возможно только на резонансной частоте. Практически же, чтобы схема не ушла в разнос, в большинстве случаев частоту надо будет держать выше резонансной, особенно если у контура будет высокая нагруженная добротность. В итоге коммутация часто будет совсем не мягкой…
4 В ЖК инверторе требуется батарея конденсаторов по питанию силового моста и кондеры сравнительно небольшой емкости в снабберах. А в некоторых случаях снабберы могут быть не нужны. В последовательном инверторе та же емкость по питанию, снабберы нужны поменьше, а может и вообще не нужны, но зато появляется компенсирующая емкость, которая добавляет и вес, и размеры и стоимость…

Ну и еще можно что-нибудь найти. Но эти четыре пункта – основные.
В общем хочется мне спроектировать генератор с ЖК. Оптимизма добавляет еще и то, что все частотные регуляторы для асинхронников и большинство импульсных сварочных аппаратов также работают с ЖК, и ничего, работают – не жужжат... Хочу взять IGBT модули с большим запасом по току, благо частота небольшая, и думаю все должно получиться…

Ваше мнение, господа!?

[Burner]

Так ить если индуктор не имеет компенсирующего(контурного) конденсатора - вся его реактивная мощность пойдет через ИЖБТ. Имхо не стоит. Свыше нескольких кВА расточительно. А с резонансом через ИЖБТ можно только активную мощность пропускать.

[pantelei4]

Так ить если индуктор не имеет компенсирующего(контурного) конденсатора - вся его реактивная мощность пойдет через ИЖБТ. Имхо не стоит. Свыше нескольких кВА расточительно. А с резонансом через ИЖБТ можно только активную мощность пропускать.

Не думаю, что всё так плохо. Некоторіе индуктора хорошо связанніе с заготовкой имеют косинус 0,6.
До точки Кюри добротность и соотв косинус индуктора сильно не изменится.
Возможно стоит пробовать на малую мощность без компенсирующего кондёра.

[vadim50hz]

Не думаю, что всё так плохо. Некоторіе индуктора хорошо связанніе с заготовкой имеют косинус 0,6.
До точки Кюри добротность и соотв косинус индуктора сильно не изменится.
Возможно стоит пробовать на малую мощность без компенсирующего кондёра.

Что-то тут парево какое-то.
Как это у вас до точки Кюри косинус практически не меняется - еще как меняется. Поясняю - индуктивность до точки Кюри слабо меняется (можно считать, что не меняется вообще), а удельное сопротивление загрузки вырастает в разы, и соответственно косинус будет изменяться (при постоянной частоте и напряжении растет). А после точки Кюри вообще возрастает скачком.

косинус 0,6?! Не верю...) Ну если только индуктора длиной десятки метров и частота промышленная))

Все правильно. Но только для низкой частоты и многовитковых индукторов с минимальным зазором, которые работают на сталь. У 1 витковых индукторов, например, для закалки стали 0.1-0.3 при частоте 66кГц и выше.

Чего правильного-то, Дмитрий Саныч! Ни хрена не правильно!! Откуда у вас косинус до 0.3 на 66кГц, если на 50Гц выше 0,4 практически не бывает!