IGBT 중주파 전력 캐비닛의 성능 및 특징

IGBT 중주파 전력 캐비닛은 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)를 핵심 스위칭 소자로 사용하는 중주파 전력 장비입니다. 금속 제련, 단조 가열, 열처리, 용접 등 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 성능 및 특징은 주로 다음과 같습니다.

핵심 성능

고효율 및 뛰어난 에너지 절약 성능

완전 제어 전력 소자로서 IGBT는 기존 사이리스터에 비해 스위칭 손실과 전도 전압 강하가 현저히 낮습니다. 최적화된 토폴로지(예: 직렬 공진 및 병렬 공진)와 결합하여 전체 장치의 효율이 90% 이상에 도달할 수 있으며(기존 사이리스터 중주파 전원 공급 장치는 일반적으로 80%에서 85% 사이), 에너지 소비를 크게 줄입니다.

넓은 주파수 조정 범위, 강력한 적응성

주파수 조정 범위가 넓고(일반적으로 1kHz - 20kHz, 일부 모델은 50kHz에 도달 가능) 조정 정확도가 높습니다(±0.1%). 용융, 열처리, 용접 등 다양한 공정 요구 사항에 따라 부하 특성에 정확하게 일치시킬 수 있으며, 기존 사이리스터 전원 공급 장치의 좁은 주파수 범위(주로 500Hz 미만) 문제를 해결합니다.

높은 안정성과 빠른 응답

DSP, PLC 등 디지털 제어 기술을 채택하여 부하 변화(예: 제련 중로 재료 임피던스 변동)를 실시간으로 모니터링하고, 밀리초 내에 출력 전압, 전류 및 주파수를 조정하여 안정적인 전력 출력(전압/전류 안정성 ±1% 범위 내)을 보장하여 고출력 공정(예: 정밀 열처리)의 요구 사항을 충족합니다.

높은 역률, 전력망에 친화적

능동 역률 보정(PFC) 또는 공진 제어를 통해 입력 역률을 0.95 이상으로 높일 수 있으며(기존 사이리스터 전원 공급 장치는 대부분 0.85 미만), 전력망에 대한 무효 전력 손실을 크게 줄입니다. 동시에 고조파 억제 설계를 통해 전력망에 대한 고조파 오염을 줄입니다(총 고조파 왜곡률 THD < 10%), 전력망 표준을 충족합니다.주요 특징

IGBT 부품을 사용하면 성능상의 장점이 두드러집니다.

IGBT는 MOSFET의 고주파 스위칭 특성과 GTR의 대전류 용량을 결합합니다. 빠른 스위칭 속도(마이크로초 수준), 낮은 온 상태 저항을 가지며 고주파 설계를 지원합니다. 이는 변압기 및 리액터와 같은 자기 부품의 부피를 줄여 전체 구조를 더욱 컴팩트하게 만듭니다(기존 장비에 비해 부피를 30%-50% 줄임).

디지털 지능형 제어, 쉬운 작동

터치 스크린, PLC 및 기타 지능형 제어 시스템과 통합되어 전력, 주파수, 작동 시간과 같은 매개변수의 정확한 설정 및 실시간 모니터링을 가능하게 합니다. 공정 매개변수(예: 여러 열처리 공식)의 저장을 지원하며, 원클릭으로 호출하여 작동을 단순화합니다. 일부 모델은 사물 인터넷(IoT)에 연결하여 원격 모니터링 및 고장 진단을 수행할 수 있습니다.

포괄적인 보호 메커니즘, 높은 안전성

다중 보호 기능을 갖추고 있습니다.

전원 측: 과전압, 저전압, 위상 손실, 과전류 보호;

장치 측: IGBT 과열, 과전류, 단락 보호;

부하 측: 부하 단락 및 개방 회로 보호;

보조 시스템: 물 부족(또는 공기 냉각 고장)으로 인한 냉각 시스템 고장, 고유온도 보호 등, **장비 및 인력의 안전을 보장합니다.

높은 부하 적응성, 광범위한 응용 시나리오

유도성, 용량성 또는 비선형 부하(예: 중주파로, 가열 코일, 용접 변압기 등)를 안정적으로 구동할 수 있으며, 특히 부하가 급격하게 변동할 때(예: 로 재료가 녹는 동안)에도 안정적인 출력을 유지하여 금속 용융, 단조 가열, 담금질 및 템퍼링, 중주파 용접 등 다양한 산업 시나리오의 요구 사항을 충족합니다.

낮은 유지 보수 비용 및 긴 수명

IGBT 모듈은 모듈식 설계를 채택하여 교체가 편리합니다. 기계적 접촉 마모 문제가 없으며 평균 무고장 작동 시간(MTBF)이 10,000시간 이상에 도달할 수 있습니다. 냉각 시스템(공기 냉각/수냉각)은 최적으로 설계되어 높은 방열 효율을 제공하여 과열로 인한 고장을 줄입니다.

저소음 및 환경 호환성

고주파 스위칭 기술은 전원 자체의 전자기 소음을 줄입니다. 저소음 냉각 팬과 결합하여 장치의 전체 작동 소음을 75dB 미만으로 제어할 수 있습니다. 입력 전압 범위가 넓어(예: 380V ± 15%) 전력망 변동에 적응할 수 있으며 복잡한 산업 환경에 적합합니다.

결론적으로, IGBT 중주파 전력 캐비닛은 고효율, 넓은 주파수 조정, 지능형 제어와 같은 장점으로 인해 기존 사이리스터 중주파 전원 공급 장치를 점차 대체하여 산업 가열 및 에너지 변환 분야의 핵심 장비가 되었습니다.