基于PM50B4LB060的变频电磁抑垢装置设计与实验研究

孙 浩 黄俊峰

(1.吉林化工学院，吉林 吉林 132022；2.东北电力大学，吉林 吉林 132012)

污垢是工业生产过程中换热设备普遍存在的问题[1,2]，换热设备结垢会降低设备的传热性能，增加燃料耗费，引起管道堵塞，增大系统功耗，影响系统安全运行[3～5]。诸多抑垢方法中电磁水处理技术虽然作用机理还不清晰[6～8]，但因其无二次污染、方便经济的特点，使其成为目前最为关注和推崇的抑垢技术[9,10]。熊兰等经过仿真，得出在相同激励条件和处理相同体积水时，同轴电极式处理腔的电磁能量大、分布不均匀，而缠绕式处理腔电磁能量小、分布均匀[11]；王建国等对缠绕式变频电磁水处理器电磁频率对抑垢效果的影响进行了研究[12]。

变频电磁水处理装置是变频电磁抑垢技术研究的基础，许多学者对其逆变部分进行了研究。张学孟和王建国应用大功率MOS管IRFP460A及IR2110构成变频装置的驱动和逆变电路[13]；蒋文斌等采用TDA8920BTH构成了功率放大电路[14]；费继友等提出了基于STM32F103变频水磁化处理系统的实验方案并设计了硬件电路[7]。以上方法均需要器件构成保护电路。笔者采用PM50B4LB060构成变频抑垢装置中的逆变电路，降低了变频电磁水处理装置的复杂性，使其具有结构简单、可靠性高的特点。装置可以长时间安全稳定运行，对电磁抑垢技术机理、抑垢效果实验研究和抑垢装置工业应用具有重要的作用。

PM50B4LB060是三菱公司应用于光伏发电逆变器设计的IPM(Intelligent Power Module)模块[15]，最大输入电压600V，输出电流50A，最大绝缘电压2 500V。通过监测Tj(Junction Temperature)，可以实现过热保护，而且PM50B4LB060上下桥臂都具有故障信号输出功能，同时其还具有短路、过热和欠压监测保护功能。……