本實用新型涉及電力電子技術，具體是一種金屬熱處理設備及冷卻水冷式冷水機組。

背景技術：

熱處理逆變器IGBT模塊功率容量不足時，采用并聯(lián)增大輸出功率，但IGBT模塊飽和壓降不一致性使得并聯(lián)工作電流不均衡，產生環(huán)流沖擊極易燒壞IGBT模塊。同時，固定移相式的橋臂脈寬調制PWM驅動IGBT模塊全橋逆變器，存在移相橋臂開關器件損耗小，固定橋臂開關器件損耗大，四個橋臂功耗不均衡，固定橋臂IGBT模塊結溫過熱存在安全隱患。冷卻熱處理設備，常用冷卻塔工業(yè)用水或自來水進、出流動熱交換，耗水量是非常大的。而且，利用自然流動的水熱交換冷卻塔體積龐大，占地面積大。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供由數(shù)字信號處理DSP產生超前、滯后交替移相脈寬調制PWM脈沖驅動信號，過零功率軟啟動，水冷式冷水機組制冷強制冷卻的一種金屬熱處理設備及冷卻水冷式冷水機組。

本實用新型的技術解決方案：包括三相交流電源、交流接觸器、數(shù)字信號處理DSP控制板的DSP芯片可編程相位控制產生超前、滯后交替移相的兩路脈寬調制PWM₁、PWM₂信號，上管、下管設互鎖死區(qū)時間t_DT，分別經光纖耦合到兩塊雙路IGBT驅動板，構成雙路IGBT模塊并聯(lián)連接的兩個半橋合成為H橋逆變器，變壓器匹配串聯(lián)諧振負載電路，四個橋臂IGBT模塊交替移相功耗均衡相等，斜對角導通、截止，零功率軟啟動，第一塊雙路IGBT驅動板輸出接口P₁、P₂、P₃依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂A的管組Q₁柵極、集電極、發(fā)射極，第一塊雙路IGBT驅動板輸出接口J₁、J₂、J₃依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂A的管組Q₁n柵極、集電極、發(fā)射極，第一塊雙路IGBT驅動板輸出接口P₄、P₅、P₆依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂C的管組Q₃柵極、集電極、發(fā)射極，第一塊雙路IGBT驅動板輸出接口J₄、J₅、J₆連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂C的管組Q₃n柵極、集電極、發(fā)射極，第二塊雙路IGBT驅動板輸出接口P₁、P₂、P₃連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂B的管組Q₂柵極、集電極、發(fā)射極，第二塊雙路IGBT驅動板輸出接口J₁、J₂、J₃依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂B的管組Q₂n柵極、集電極、發(fā)射極，第二塊雙路IGBT驅動板輸出接口P₄、P₅、P₆依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂D的管組Q₄柵極，集電極，發(fā)射極，第二塊雙路IGBT驅動板輸出接口J₄、J₅、J₆依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂D的管組Q₄n柵極、集電極、發(fā)射極；

冷卻水冷式冷水機組由壓縮機冷凝器、冷卻塔、蒸發(fā)器、水箱、干燥過濾器、濾渣器、電磁閥、膨脹閥、高壓控制器、低壓控制器、水泵、兩個溫度計、調溫閥、控制閥、溫度傳感器組成，其中，蒸發(fā)器置于水箱中，水箱置有浮球開關，浮球開關控制水位缺水報警，并啟動控制閥進水，蒸發(fā)器一端經制冷媒體傳遞銅管連接壓縮機輸入口，壓縮機輸出口經制冷媒體傳遞銅管、低壓控制器接冷凝器，冷凝器置于冷卻塔，冷凝器制冷媒體傳遞銅管經高壓控制器、過干燥過濾器、電磁閥、膨脹閥連接蒸發(fā)器制冷媒體傳遞銅管另一端，制冷劑充入制冷媒體傳遞銅管，冷卻塔進水管經控制閥、調溫閥、濾渣器、控制閥連接工業(yè)用水，工業(yè)用水可直接經控制閥接到冷卻塔進水管，溫度傳感器檢測水泵出水溫度連接調溫閥，兩個溫度計分別顯示冷卻塔進水、出水溫度，冷卻塔出水管經控制閥排水，水箱出水管經水泵、控制閥分路接三相整流模塊水盒進水管、H橋IGBT模塊水盒進水管、阻抗匹配變壓器進水管、感應爐諧振電感進水管、諧振電容水盒進水管，三相整流模塊水盒出水管、H橋IGBT模塊水盒出水管、阻抗匹配變壓器出水管、感應爐諧振電感出水管、諧振電容水盒出水管經控制閥返回到水箱。

本實用新型產生有益的積極效果：數(shù)字信號處理DSP產生超前、滯后交替移相脈寬調制PWM零功率軟啟動，均衡四個橋臂IGBT模塊功耗，水冷式冷水機組冷卻溫度調節(jié)范圍大，自動溫控調節(jié)開機、關機，高效冷卻H橋逆變器IGBT模塊、三相六開關SPWM整流器IGBT模塊、諧振電容、諧振電感爐的熱量，大大降低設備故障率，保障工件熱處理高效節(jié)能、安全、可靠運行，節(jié)水效果顯著，滿足金屬熱處理設備加熱使用的技術要求。

附圖說明

圖1本實用新型電路原理圖

圖2水冷式冷水機組示意圖

具體實施方式

參照圖1、圖2，本實用新型具體實施方式和實施例：包括三相交流電源、交流接觸器、數(shù)字信號處理DSP控制板3的DSP芯片可編程相位控制產生超前、滯后交替移相的兩路脈寬調制PWM₁、PWM₂信號，上管、下管設互鎖死區(qū)時間t_DT，分別經光纖耦合到兩塊雙路IGBT驅動板1、2，構成雙路IGBT模塊并聯(lián)連接的兩個半橋合成為H橋逆變器，變壓器匹配串聯(lián)諧振負載電路，四個橋臂IGBT模塊交替移相功耗均衡相等，斜對角導通、截止，零功率軟啟動，第一塊雙路IGBT驅動板1輸出接口P₁、P₂、P₃依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂A的管組Q₁柵極、集電極、發(fā)射極，第一塊雙路IGBT驅動板1輸出接口J₁、J₂、J₃依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂A的管組Q₁n柵極、集電極、發(fā)射極，第一塊雙路IGBT驅動板1輸出接口P₄、P₅、P₆依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂C的管組Q₃柵極、集電極、發(fā)射極，第一塊雙路IGBT驅動板1輸出接口J₄、J₅、J₆連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂C的管組Q₃n柵極、集電極、發(fā)射極，第二塊雙路IGBT驅動板2輸出接口P₁、P₂、P₃連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂B的管組Q₂柵極、集電極、發(fā)射極，第二塊雙路IGBT驅動板2輸出接口J₁、J₂、J₃依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂B的管組Q₂n柵極、集電極、發(fā)射極，第二塊雙路IGBT驅動板2輸出接口P₄、P₅、P₆依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂D的管組Q₄柵極，集電極，發(fā)射極，第二塊雙路IGBT驅動板2輸出接口J₄、J₅、J₆依次連接IGBT模塊H橋逆變器橋臂D的管組Q₄n柵極、集電極、發(fā)射極；

壓縮機i、冷凝器x、冷卻塔d、蒸發(fā)器y、水箱g、干燥過濾器c、濾渣器1、電磁閥b、膨脹閥a、高壓控制器f₁、低壓控制器f₂、水泵p、溫度計h₁、h₂、調溫閥k₁、控制閥k₂、溫度傳感器r組成，其中，蒸發(fā)器y置于水箱g中，水箱g置有浮球開關e，浮球開關e控制水位缺水報警，并啟動控制閥k₂進水，蒸發(fā)器y一端經制冷媒體傳遞銅管連接壓縮機i輸入口，壓縮機i輸出口經制冷媒體傳遞銅管、低壓控制器f₂接冷凝器x，冷凝器x置于冷卻塔d，冷凝器x制冷媒體傳遞銅管經高壓控制器f₁、過干燥過濾器c、電磁閥b、膨脹閥a連接蒸發(fā)器y制冷媒體傳遞銅管另一端，制冷劑充入制冷媒體傳遞銅管，冷卻塔d進水管經控制閥j、調溫閥k₁、濾渣器l、控制閥m連接工業(yè)用水，工業(yè)用水可直接經控制閥z接到冷卻塔d進水管，溫度傳感器r檢測水泵p出水溫度連接調溫閥k₁，溫度計h₁、h₂分別顯示冷卻塔d進水、出水溫度，冷卻塔d出水管經控制閥n排水，水箱g出水管經水泵p、控制閥q分路接三相整流模塊水盒s進水管、H橋IGBT模塊水盒t進水管、阻抗匹配變壓器w進水管、感應爐諧振電感u進水管、諧振電容水盒v進水管，三相整流模塊水盒s出水管、H橋IGBT模塊水盒t出水管、阻抗匹配變壓器w出水管、感應爐諧振電感u出水管、諧振電容v水盒出水管經控制閥o返回到水箱g。

水冷式冷水機組冷卻溫度調節(jié)范圍大，自動溫控調節(jié)開機、關機，高效冷卻H橋逆變器IGBT模塊、三相六開關SPWM整流器IGBT模塊、諧振電容、諧振電感爐的熱量，大大降低設備故障率，保障工件熱處理高效節(jié)能、安全、可靠運行，節(jié)水效果顯著，滿足金屬熱處理設備加熱使用的技術要求。