中频技术资料

中频就是交流电先经过KP可控硅整流成直流电，在经过KK/KA可控硅变频成交流电，与电热电容，感应线圈并联谐振，从而实现工业加热的原理

中频弯管一般指：在线圈中同高频交流电，产生高频交变磁场，钢管在交变磁场中感应形成涡流电流发热，再进行钢管弯形，可减少弯形变形，较冷弯的椭圆度好。

指炼钢铁用的加热炉（也有工艺加工过程的中频加热等用途），加热方式是：

利用[中频]频率（大概在khz范围）的电磁场，对炉体内的原料进行涡流加热，钢铁原料在交变磁场中会因切割磁力线而产生很大的“涡流”电流，然后发热、甚至熔化。

由于电子技术的发展，目前的中频炉控制系统已经很完善，中频频率可以根据原料的物理性状自动调整，以使电-磁-热能的转换效率尽量高。

早期的中频炉使用交流电动机+中频发电机机组，

现多用可控硅整流+可控硅逆变装置。

GBT逆变中频感应加热设备电源，是充分发挥我厂在电能变换技术方面的优势，新开发的更新换代产品。最突出的优点是：节能,总转换率达85%（配普通炉体、90%配专用炉体）；对不同炉体（感应器）的适应性强；最高的性能价格比。工作原理：三相电源经桥式不控整流后经LC滤波，获得500VDC工作电压。由于是不控整流，整流二极管始终工作在最大导通角，决定了高功率因数。本设备的核心部分逆变器由大功率IGBT半桥组成。由锁相环控制工作频率，自动跟踪炉体固有频率及其它参数的变化，保持IGBT工作在零电压开关状态，损耗小，安全区大。由PWM电路控制输出功率，由功率检测电路组成闭环控制，本设备输出电容与炉体构成串联形式，而不象一般晶闸管逆变采用并联方式。这是由于：串联结构更适应IGBT的电压型逆变；炉体引线长短只改变工作频率而较少影响效率；更适合电容器的内置。当然，串联结构在空炉时由于Q值很高会产生很高的电压，本设备由于有良好的限压控制而得到解决。

晶闸管中频电源是一种静止变频装置，利用晶闸管元件将三相工频电源变换成单相中频电源。本装置对各种负载适应力强、适用范围广，主要应用于各种金属的

熔炼、保温、烧结、焊接、淬火、回火、透热、金属液净化、热处理、弯管、以及晶体生长等。

中频炉采用200-2500Hz中频电源进行感应加热,熔炼保温,主要用于熔炼碳钢,

合金钢,特种钢,也可用于铜,铝等有色金属的熔炼和提温.设备体积小,重量轻,效

率高,耗电少,熔化升温快,炉温易控制,生产效率高.

中频感应热水炉工作原理

本炉使用电源方式不同于工频电锅炉，是将380V的工频交流电源输入中频电源柜（中频电源柜内具有过压保护、过流保护、如有过压、过流现象会自动停机报警），在中频电源柜内将工频交流电源整流为单相直流电，再通过逆变成为单相交流中频电压、电流（单相交流中频电压、电流是安全的），将单相交流中频电压、电流输入加热器产生感应电对锅炉内的水进行感应加热。因此本锅炉的加热过程中水电分离，安全可靠的。本锅炉还装有以下保护装置。

1、装有温控仪，水控仪，可以自动温调，自动补水，可根据用户需要设定供水温度，回水温度自动调节。供水温度超过设定温度时，自动停机，回水温度低于设定温度时，自动开机。

2、装有液晶数字显示，能准确直观地显示供水温度，回水温度；炉内水位高低，可在水位计上显示，操作人员可以很清楚地掌握锅炉运行情况。

3、水控和传感温调报警均可转入自动保护系统，故障时，相应指示灯闪亮，且自动停机。

⊙⊙该项目是将中频感应加热技术应用于锅炉。依据产品自身的结构形状、形位和机制，充分利用了电磁感应圆环、邻近、集肤三效应叠加，而且是迭次叠加原理。中频感应热水锅炉的加热方式与传统电加热锅炉的电阻加热方式不同，它主要是用中频感应加热器，通过热交换器，将水快速磁化、加热。当中频逆变电流流经感应加热器（即增磁储能器）时，通过频率的选择装置，可产生最理想的感应电动势和理想的感应电流，同时加热器的周边也产生感应电流，随之产生的焦耳热与其热交换器内高速运动着的水进行热交换，从而达到了较快的加热效果。

⊙⊙该炉的特点是：以电为能源，但在加热过程中炉内不见红压，无燃烧过程；结构独特，水电分离，安全可靠，使用寿命长；加热速度快，热效率高达96%以上，内设增磁储能装置，蓄能效果好；炉内不结硬垢；无任何污染物排放；自动化程度高，易操作，易维修保养；产品体积小，占地少；产品规格齐全（从

5kW～3000kW），既适用于家庭饮水、洗浴，也适用于大面积采暖和工业生产。

中频炉，又叫中频电炉，设备图可见

（https://www.360docs.net/doc/c814529065.html,/cn/productsd.php?pid=42）是一种将工频

50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至1000 HZ）的电源装置，配上感应圈及补偿电容器，应用电磁感应原理的加热设备，广泛用于有色金属的熔炼、加热。如熔练生铁，普通钢、不锈钢、工具钢、铜、铝、金、银及合金等；透热锻造用途的钢件、铜件，用于挤压成形的铝锭等，对金属进行调质、淬火等热处理。中

频炉加热装置具有体积小，重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境等优点，正迅速淘汰燃煤炉、燃气炉、燃油炉及普通电阻炉，是新一代的金属加热设备。

宁波神光电炉生产的中频电炉其特点：1、设备体积小，重量轻、效率高、耗电少；2、炉子周围温度低、烟尘少、作业环境好；3、操作工艺简单、熔炼运行可靠；4、加热温度均匀、烧损少、金属成分均匀、铸件质量好；5、熔化升温快、炉温易控制、生产效率高。

中国的大型中频炉生产商,长江以南是浙江宁波神光电炉有限公司，以北最大的生产商是山东荣泰电炉制造有限公司,西面是西安研究所

中频电炉

中频电炉是由炉体、汇流母线、变频装置、水冷装置、炉前控制等五个部分组成。中频电炉的炉体由炉壳、感应线圈、炉衬、倾炉减速机等四个主要部分组成。炉壳用非磁性材料制成。感应线圈由矩形空心铜制成螺旋状筒体，熔炼时管内通冷却水。线圈引出铜排与水冷电缆连接，炉衬紧靠感应线圈，由石英砂打实烧结而成。中频电炉的炉体的倾动由倾炉减速箱直接传动。倾炉减速机系二级蜗轮变速、自锁性好，转动时平稳可靠。万一紧急断电时可手动倾炉，避免危险，变频装置是利用可控硅整流器等器件把三相工频变换成单相中频的静止变频装置，由整流器和逆变器主回路，控制回路，过流过压保护补偿电容器组，继电控制系统等五部分组成。

中频电炉其特点：1、设备体积小，重量轻、效率高、耗电少；2、炉子周围温度低、烟尘少、作业环境好；3、操作工艺简单、熔炼运行可靠；4、加热温度均匀、烧损少、金属成分均匀、铸件质量好；5、熔化升温快、炉温易控制、生产效率高。

中频电源的工作原理为：采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电，经电抗器平波后，成为一个恒定的直流电流源，再经单相逆变桥，把直流电流逆变成一定频率（一般为1000至8000Hz）的单相中频电流。负载由感应线圈和补偿电容器组成，连接成并联谐振电路。

一般情况下，可以把中频电源的故障按照故障现象分为完全不能起动和起动后不能正常工作两大类。作为一般的原则，当出现故障后，应在断电的情况下对整个系统作全面检查，它包括以下几个方面：

（一）电源：用万用表测一下主电路开关（接触器）和控制保险丝后面是否有电，这将排除这些元件断路的可能性。

（二）整流器：整流器采用三相全控桥式整流电路，它包括六个快速熔断器、六个晶闸管、六个脉冲变压器和一个续流二极管。在快速熔断器上有一个红色的指示器，正常时指示器缩在外壳里边，当快熔烧断后它将弹出，有些快熔的指示器较紧，当快熔烧断后，它会卡在里面，所以为可靠起见，可以用万用表通断档测一下快熔，以判断它是否烧断。

测量晶闸管的简单方法是用万用表电阻挡（200Ω挡）测一下其阴极—阳极、门极—阴极电阻，测量时晶闸管不用取下来。正常情况下，阳极—阴极间电阻应为无穷大，门极—阴极电阻应在10—50Ω之间，过大或过小都表明这只晶闸管门极失效，它将不能被触发导通。

脉冲变压器次边接在晶闸管上，原边接在主控板上，用万用表测量原边电阻约为50Ω。续流二极管一般不容易出现故障，检查时用万用表二极管挡测其二端，正向时万用表显示结压降约有500mV，反向不通。

（三）逆变器：逆变器包括四只快速晶闸管和四只脉冲变压器，可以按上述方法检查。

（四）变压器：每个变压器的每个绕组都应该是通的，一般原边阻值约有几十欧姆，次极几欧姆。应该注意：中频电压互感器的原边与负载并联，所以其电阻值为零。

（五）电容器：与负载并联的电容器可能被击穿，电容器一般分组安装在电容器架上，检查时应先确定被击穿电容器所在的组。断开每组电容器的汇流母排与主汇流排之间的连接点，测量每组电容器两个汇流排间的电阻，正常时应为无穷大。确认坏的组后，再断开每台电容器引至汇流排的软铜皮，逐台检查即可找到击穿的电容器。每台电容器由四个芯子组成，外壳为一极，另一极分别通过四个绝缘子引到端盖上，一般只会有一个芯子被击穿，跳开这个绝缘子上的引线，这台电容器可以继续使用，其容量是原来的3/4。电容器的另一个故障是漏油，一般不影响使用，但要注意防火。

安装电容器的角钢与电容器架是绝缘的，如果绝缘击穿将使主回路接地，测量电容器外壳引线和电容器架之间的电阻，可以判断这部分的绝缘状况。

（六）水冷电缆：水冷电缆的作用是连接中频电源和感应线圈，它是用每根直径Φ0.6–Ф0.8紫铜线绞合而成。对于500公斤电炉，电缆截面积为480平方毫米，对于250公斤电炉，电缆截面积采用300至400平方毫米。水冷电缆外胶管采用耐压5公斤的压力橡胶管，里面通以冷却水，它是负载回路的一部分，工作时受到拉力和扭力，与炉体一起倾动而发生曲折，因此时间长后容易在柔性连接处断裂开。水冷电缆断裂过程，一般是先断掉大部分后，在大功率运行时把未断小部分很快烧断，这时中频电源就会产生很高的过电压，如果过电压保护不可靠，就会烧坏晶闸管。水冷电缆断开后，中频电源无法启动工作。如不检查出原因而反复启动，就很可能烧坏中频电压互感器。检查故障时可用示波器，把示波器探头夹在负载两端，观察按启动按钮时有无衰减波形。确定电缆断芯时先把水冷电缆与电容器输出铜排脱开，用万用表电阻挡（200Ω挡）测量电缆的电阻值，正常时电阻值为零，断开时为无穷大。用万用表测量时，应把炉体翻到倾倒位置，使水冷电缆掉起，这样使断处彻底脱离，才能正确判断是否断芯。

通过以上几个方面的检查，一般能查出大部分的故障原因，接下来可以接通控制电源，作进一步的检查。中频电源主电路合闸有手动和自动两种。对于自动合闸的系统，应该先将电源线暂时断开，以确保主电路不会合上。接通控制电源后，可以作下面几个方面的检查。