目前,傳統(tǒng)的高功率變頻電源小熔煉爐的設(shè)計(jì)與制造已能滿(mǎn)足一般工業(yè)生產(chǎn)對(duì)變頻電源技術(shù)的常規(guī)要求,但仍有許多領(lǐng)域需要進(jìn)一步的創(chuàng)新與研發(fā)。
(1)小熔爐切換頻率的改進(jìn)。 變頻電源中功率器件的開(kāi)關(guān)頻率若能進(jìn)一步提高,則可在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高變頻電源的性能。例如,對(duì)低階諧波在輸出波形中進(jìn)行更有效的抑制,使輸出電壓、電流更接近正弦波形,使濾波器的尺寸大大減小等,尤其是對(duì)大功率的變頻電源,其功率密度和性能將大大提高。
(2)減少小熔爐的開(kāi)關(guān)損耗。 由于大功率變頻電源功率器件開(kāi)關(guān)過(guò)程損耗占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)值,在提高開(kāi)關(guān)頻率時(shí),這種開(kāi)關(guān)損耗將更加明顯,因此,大多數(shù)大功率變頻電源中的功率器件開(kāi)關(guān)頻率為數(shù)千赫。 對(duì)于一些特殊用途的變頻電源,要求輸出頻率遠(yuǎn)大于工頻,達(dá)到數(shù)千赫(2~5kHz),此時(shí)開(kāi)關(guān)頻率必須達(dá)到幾十千赫,因此,如何減少由于開(kāi)關(guān)頻率提高而引起的開(kāi)關(guān)損耗,也是變頻電源亟待解決的問(wèn)題。 (3)改善小熔爐的吸收回路。 在類(lèi)似的情況下,三相變頻電源需要6臺(tái)大功率開(kāi)關(guān)電源設(shè)備。與傳統(tǒng)強(qiáng)迫換流(硬開(kāi)關(guān))方式不同的是,與小功率變頻電源不同,每個(gè)開(kāi)關(guān)功率裝置或逆變臂上都需要一個(gè)吸收電路,此時(shí)的吸收電路需要大電阻、電容和二極管,這不僅增加了整個(gè)裝置的體積和裝置難度,而且不利于節(jié)能。學(xué)習(xí)發(fā)展不選用吸收電路而使用叉叉可以保持電源設(shè)備安全運(yùn)行的拓?fù),是變頻電源主電路拓?fù)溟_(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技能課題。 (4)縮小小熔爐變頻電源的體積。 隨著動(dòng)力器材制作技術(shù)的發(fā)展,在大功率變頻電源中,計(jì)劃用于動(dòng)力器材散熱的散熱器占有很大的體積,從而使大功率變頻電源的體積比較大。針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)、電力機(jī)車(chē)等一些需要變頻供電的特殊應(yīng)用場(chǎng)合,要求功率大、體積小,為此需要解決減小變頻供電功率器件散熱器體積的問(wèn)題。