第７卷第７期２００４年７月童涤教石ａｔＰＯＷＥＲＳＰＹＥＣＨＮＯＬＯＥＵＰＬＴＧＩＳＡＮＤＰＩＴＩＡＰＬＣＡＯＮＳＶ０．．１７Ｎｏ７Ｊｌ２０ｕｙ０４感应加热电源的负载匹配方案高迎慧，彭咏龙（华北电力大学，河北摘保定０１０）７０３要：分析了串联谐振型和并联谐振型感应加热电源的负载电路及负载匹配的重要性，针对不同电源类型对负载匹配方案进行了研究，介绍了多种负载匹配方法。关键词：感应加热电源；负载匹配；串联谐振型；并联谐振型ＬｏｄＭａｃｉｇＳｈｍａｏｎｃｉｎＨｅｔｎｗｅｕｐｙａｔｈｎｃｅｆＩｄｕｔｏａｉｇＰｏｒＳｐｌＧＡＯｎ―ｕ，ＹｉｇｈｉＰＮＧＹｏｇｌｎＥｎ―ｏｇ（ｏｔｈｎｌｃｒｏｅｎｖｒｉ，Ｂｏｉｇｅｅ７３ＣｉａＮｒＣｉａＥｅｔｃＰｗｒＵｉｓｙｈｉｅｔａｄｎＨｂｉ０ｈｎ）０１０ＡｂｔａｔＴｅｉｏｔｎｅｏａｔｈｎｒｎｌｚｄｓｒｃ：ｈｍｐｒｃｆｌｄｍａｃｉｇａｅａａｙｅ．Ｔｅｌａｉｃｉｏｅｉｓｒｓｎｎｅａｄｐｒｌｌｒｓｎｎｅｐｌｅａｏｈｏｄｃｒｕｔｆｓｒｅｏａｃｎａａｌｅｏａｃａｐｉｄｅｅｉｎｕｔｎｈａｉｇｐｗｅｕｐｙａｅａａｙｅ．ｏｄｍａｃｉｇｓｈｍａｏｉｅｅｔｐｗｅｕｐｙａｅｓｕｉｄＭａｙｌａｎｉｄｃｉｅｔｎｏｒｓｐｌｒｎｌｚｄＬａｔｈｎｃｅｓｆｒｄｆｒｎｏｒｓｐｌｒｔｄｅｏｆｎｏｄｍａｃｉｇｍｅｎｓｄｉｒｃｉｅａｅｐｏｓｄｔｈｎａｓｕｅｎｐａｔｒｒｐｅｃｏＫｅｗｏｄ：ｎｕｔｎｈａｉｇｐｗｒｓｐｌ；ｌａｔｈｎ；ｓｒｓｒｓｎｎｅｔｐ；ｐｒｌｌｒｓｎｎｅｔｐｙｒｓｉｄｃｉｅｔｏｅｕｐｙｏｄｍａｃｉｇｅｉｅｏａｃｙｅｏｎｅａａｌｅｏａｃｙｅｅ中图分类号：Ｎ６Ｔ８文献标识码：Ａ文章编号：２９―７３２０）７―４６―５０１２１（０４００２０１概述随着电力电子技术及器件的发展，固态感应加热电源已在金属熔炼、透热、淬火、热处理、焊接等行业得到越来越广泛的应用。对于热处理行业的大部分负载来说，感应加热电源设备须经过负载阻抗匹配后才能正常工作。所谓负载阻抗匹配可清楚的表明以上所说情况。就是为了使电源输出额定功率，而采取的使负载阻抗等于电源额定阻抗的方法和措施。对于一台电源设备，其额定电压和额定电图１不同负载情况下的负载电流图１，１中线表示负载与电源匹配，２线表示电源重载，３表示电源轻载。电源与负载不匹配线流，取决于电源本身，为使电源能输出额定功Ｎ率，要求有合适的负载阻抗Ｚ＝Ｚ＝／，与电Ｎ源匹配，如果ｚ≠，电源与负载不匹配，电源利时，为保证不损坏电源设备，只能降额运行，降低用率就降低。以简单的直流电压源为例：电源额定电压Ｕ：０Ｖ，ｄ４０额定电流，＝０Ａ，ｄ４０额定阻抗ｌ了电源利用率，适当的匹配可以使电源全功率运行，保证设备正常运转，减少故障。在实际中，很少有负载阻抗恰好等于电源额定阻抗的情况，负载匹配是感应加热装置安全可靠经济运行的一个必不可少的环节，是感应加热电源负载侧设计的重要内容。ｌ负载阻抗ｌ：１＝１Ｑ，ｚｌＱ时，电源输出额定功率；ｌ＝０５时，出电流为，ｄ＝ｚｌ．Ｑ输＝Ｕ／ｌｚｌ４００５０Ａ，０／．＝８０电源过载；ｚｌＱ时，出电ｌ＝２输流为，ｄｌ＝０／２０电源轻载。１＝Ｕ／ｚｌ４０２＝０Ａ，图２负载等效电路分析收稿日期：０４―００２０５―８４６２感应加热装置的感应器支路可以等效成一个◇ｔ童●■感应加热电源的负载里配壅塞二二电阻和一个电感串联或并联的形式¨，等效的电１感、电阻是感应器和负载耦合作用的结果，其值受感应器与负载耦合程度的影响。等效感应器支路是一个感性负载，率因数很低，功需加入电容器进行无功补偿，补偿电容器与感应线圈的连接方式有串联和并联两种形式，从而形成两种基本的谐振电路：联谐振电路、并串连谐振电路。为了提高效率和保证逆变器安全运行，固态感应加热电源一３１１匹配电容元件．．根据电容元件加入的位置不同，可以分为以下３种方法，分别示意在图２图３及图４、。般工作在准谐振状态，串联谐振电路和并联谐表１串联与并联谐振电路比较图２匹配电容方法之一振电路的特性，见表１。类别串联谐振电路并联谐振电路电路拓扑图图３匹配电容方法之二Ｚ阻抗频率特性谐振等效阻抗谐振类型Ｚｏ＝Ｒ电压谐振Ｚ＝ｏ／ＲＣ电流谐振从表１以看出