小型熔炼炉-改进大功率变频电源

目前，传统的高功率变频电源小熔炼炉的设计与制造已能满足一般工业生产对变频电源技术的常规要求，但仍有许多领域需要进一步的创新与研发。

(1)小熔炉切换频率的改进。

变频电源中功率器件的开关频率若能进一步提高，则可在原有基础上进一步提高变频电源的性能。例如，对低阶谐波在输出波形中进行更有效的抑制，使输出电压、电流更接近正弦波形，使滤波器的尺寸大大减小等，尤其是对大功率的变频电源，其功率密度和性能将大大提高。

(2)减少小熔炉的开关损耗。

由于大功率变频电源功率器件开关过程损耗占主导优势值，在提高开关频率时，这种开关损耗将更加明显，因此，大多数大功率变频电源中的功率器件开关频率为数千赫。

对于一些特殊用途的变频电源，要求输出频率远大于工频，达到数千赫(2~5kHz)，此时开关频率必须达到几十千赫，因此，如何减少由于开关频率提高而引起的开关损耗，也是变频电源亟待解决的问题。

 

(3)改善小熔炉的吸收回路。

在类似的情况下，三相变频电源需要6台大功率开关电源设备。与传统强迫换流(硬开关)方式不同的是，与小功率变频电源不同，每个开关功率装置或逆变臂上都需要一个吸收电路，此时的吸收电路需要大电阻、电容和二极管，这不仅增加了整个装置的体积和装置难度，而且不利于节能。学习发展不选用吸收电路而使用叉叉可以保持电源设备安全运行的拓扑，是变频电源主电路拓扑开发的关键技能课题。

(4)缩小小熔炉变频电源的体积。

随着动力器材制作技术的发展，在大功率变频电源中，计划用于动力器材散热的散热器占有很大的体积，从而使大功率变频电源的体积比较大。针对电动汽车、电力机车等一些需要变频供电的特殊应用场合，要求功率大、体积小，为此需要解决减小变频供电功率器件散热器体积的问题。