可控硅串联逆变中频电炉技术说明书

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中频炉使用说明书(通用)[1]

中频炉使用说明书(通用)[1]

临沂神州电炉有限公司生产技术部IGBT系列中频感应熔化炉通用使用说明书临沂神州电炉有限公司生产技术部成都亚峰炉业有限责任公司目录第一部分:中频感应熔化炉技术说明------------------------- 3 第二部分:中频感应炉炉体使用说明------------------------- 4 第三部分:KGPS中频电源使用说明书----------------------13 第四部分:操作说明及维护手册------------------------------ 24 第五部分:产品执行标准及运行条件--------------------- ---28 第六部分:中频炉系统安装说明------------------------------ 29 第七部分:附图1、电气原理图2、主控板原理图六脉波中心智能控制板临沂神州电炉有限公司生产技术部十二脉波中心智能控制板第一部分中频感应熔化炉技术说明- 一、技术参数1、中频熔化炉主要技术参数:型号规格额定容量(t)额定功率(kW)额定频率(kHz)额定电压(V)工作温度(℃)熔化率(t/h)倾动方式`GWJ-0.1-100/1(铝壳)0.1 160 1 750 1600 0.14 电动GWJ-0.15-160/1(铝壳)0.15 160 1 750 1600 0.21 电动GWJ-0.25-250/1(铝壳)0.25 250 1 1500 1600 0.35 电动GWJ-0.35-250/1(铝壳)0.5 250 1 1500 1600 0.37 电动GWJ-0.5-350/1(铝壳)0.5 300 1 1500 1600 0.48 电动GWJ-0.5-500/1(铝壳)0.5 500 1 1500 1600 0.72 电动GWJ-0.75-500/1(铝壳)0.5 500 1 1500 1600 0.72 电动GWJ-1-500/1(铝壳/钢壳) 1 750 1 1500 1600 0.72 电动/液压GWJ-1-650/1(铝壳/钢壳) 1 750 1 1500 1600 1.07 电动/液压GWJ-1-1000/1(铝壳/钢壳) 1 750 1 2400 1600 1.56 电动/液压GWJ-1.5-800/0.5(铝壳/钢壳) 1.5 800 0.5/1 2400 1600 1.28 电动/液压GWJ-1.5-1000/0.5(铝壳/钢壳) 1.5 1000 0.5 2400 1600 1.56 电动/液压GWJ-1.5-1500/0.5(铝壳/钢壳) 1.5 1500 0.5 2400 1600 2.35 电动/液压GWJ-2-1000/0.5(铝壳/钢壳) 2 1000 0.5 2400 1600 1.56 电动/液压GWJ-2-1500/0.5(铝壳/钢壳) 2 1500 0.5 2400 1600 2.35 电动/液压GWJ-3-1500/0.5(铝壳/钢壳) 3 1500 0.5 2400 1600 2.35 电动/液压临沂神州电炉有限公司生产技术部GWJ-3-2000/0.3/0.5(铝壳/钢壳) 3 2000 0.3/0.5 3000 1600 3.18 电动/液压GWJ-5-2500/0.3/0.5(钢壳) 5 2500 0.3/0.5 3000 1600 4.03 液压GWJ-7-3000/0.3/0.5(钢壳)7 3000 0.3/0.5 4000 1600 4.84 液压GWJ-10-5000/0.3/0.5(钢壳)10 5000 0.3/0.5 4000 1600 7.45 液压2、设备运行要求:海拔高度:<3000m环境温度:5-42℃相对温度:<90%(平均温度不低于20℃)环境要求:周围无导电尘埃,爆炸性气体及严重破坏金属和绝缘的腐蚀性气体无明显的震动和颠簸安装方式:户内二、控制技术特点简介1.为并联逆变器研制开发的第五代智能控制器,已广泛应用于各种金属的熔炼、保温及感应加热设备的电源控制。

中频电炉技术说明书

中频电炉技术说明书

中频电炉技术说明书可控硅串联逆变中频电炉技术说明书高效节电大功率可控硅串联逆变中频电炉引言90年代中国工业飞速发展,大容量、高功率,低能耗的中频电炉越来越被人们所关注,特别在铸造领域中,中频电炉能提供高质量的铁水和钢水,便于在熔化过程中控制温度和化学成份,因此近年大量引进国外制造的大容量可控硅中频电炉,已达数百台之多,几乎国内上规模的机械制造厂、机床厂、汽车制造厂的高端技术市场都被国外厂商占有,,当前国内产品比较国外,在控制技术上,按装工艺上仍有相当差距。

铸造厂的传统熔化设备冲天炉,出铁温度低,铁水在炉中增碳较多,不易生产出高质量铸铁件,且冲天炉严重污染环境,在城市区域内不容许存在,当前国内铸造用焦价格猛涨,与中频电炉熔化成本相当。

因此大容量中频电炉是铸造厂节能、高效、清洁环保型熔化设备,因此我们研制,开发大熔量高功率的中频电炉起点高,技术指标以国外最先进的电炉为目标。

串联逆变中频电源具有功率因素高,我公司生产的中频电源功率因素不低于0.98.高效节能,谐波小。

一、元器件的选择当前已经研制成功的具有一拖二功能的可控硅中频熔化炉,是高效节电最佳的熔化设备。

中国电器工业经过多年的发展,当前按装大容量中频电炉元器件己具备相当条件,大电流耐高压可控硅,高压电热电容己能生产,满足需求。

中频逆变电源的开关元件,当前有二种,可控硅SCR和绝缘栅双极型场效应晶体管IGBT,根据国外文献所载,大功率,较低频率(<1 000Hz)的逆变电源,选用可控硅的关闭时间要求较低,TOT能够在5 0~60微秒级,这样硅片的厚度能够厚些,可控硅的耐压便能够提高,且可控硅的价格比IGBT低得多,.而且工作稳定性和可靠性比IGBT高,我们设计的逆变器选用 KK2500A/2 5 00V可控硅。

当前世界上技术最先进、规模最大的美国应达电炉公司仍采用大功率可控硅组装。

图1依据功率和频率选择逆变开关元件IGBT特别适用于频率高,功率较小的变频加热设备,如小容量中频真空熔炼炉,工件表面淬火和小件透热等。

集成化可控硅中频电源技术说明书

集成化可控硅中频电源技术说明书

集成化可控硅中频电源技术说明书第一节概述KGPS型可控硅中频电源是一种静止变频装置,利用可控硅元件将工频三相交流电源变换成中频单相交流电源,主要应用于感应加热.感应熔炼及其他需要中频电源供电的场合.由于它具有整机效率高,重量轻,噪音小,起停迅速而且对电网无冲击,频率自动跟踪负载参数变化,功率调节方便等一系列优点.因而,它正在逐步取代中频发电机组.本装置主电路采用"交流——直流——交流"变换系统由三相全控桥式整流电路,电感虑波电路,并联逆变电路组成.可控硅元件用水冷却.其控制系统由集成电路组成性能稳定,可靠.启动采用先进的零电压方式,安全,方便.维修简便,经济,特别适用于金属溶炼、加热及热处理工况.第二节使用条件(一)、环境条件及建筑设施1、本设备应安装于无剧烈震动,无导电尘埃,无腐蚀性气体,气温不高于40℃,相对湿度不大于85%,的室内。

2、本电源室应有防虫,防鼠,防蛇的措施,应有排气通风的设备,应有消防设备。

3、地沟应有防水水泥结构,上铺木板或水泥板并有排水设备,通风和散热良好。

4、本电源主机外壳应良好接地,(按一般低压电气设备标准接地,并允许重复接地)应有人身安全措施及电气防护用品。

5、在设计冷却设备时,应考虑外界停电时,能向炉子供给冷却水的备用水源。

(二)、对冷却水的要求1、PH值: 6~82、电阻率:20kΩ/cm3、无沙石杂物4、进水温度: 5~30℃5、进口水压: 0.12~0.15Mpa6、水量: 8 吨/时7、出水管内径大于3英寸(开放式出水箱出水管)(三)、主接线1、电源进线,采用铜芯电缆线,每相截面积:100kW不小于 70mm2,160kW不小于95mm2,250kW不小于185mm2,500kW不小于300mm2。

2、电源逆变输出线采用矩形铜排:100kW:3×40mm2,160kW:3×50mm2.250k W:3×60mm2。

可控硅串联逆变控制板YXCL1.1说明书

可控硅串联逆变控制板YXCL1.1说明书
由于整流触发回路中 A、B、C 三相回路结构相同,功能一致, 我们仅分析 A 相触发回路。
IC24 及其周围电路构成电压──频率转换器,其输出频率随 调节器送来的输入电压 Uk 而线性变化。
三相同步信号由控制电源开关送来三相进线电压信号或直接 由晶闸管的门极引线 K4,K6,K2 从主回路的三相进线上取得,由 RC 网路进行滤波及移相,再经 6 只光电耦合器进行电位隔离,获 得 6 个相位互差 120 度、占空比略小于 50%的矩梯波同步信号。
我公司本着易用性和可靠性的原则,博取众家之长, 开发出具有多家知识产权新一代YXCL。适用于三相 380V、 575V、660V 等电压等级、6 脉波和 12 脉波、功率 10KW~6000KW、频率范围 200HZ~8000HZ 的可控硅串联逆 变装置中。自投放市场使用以来得到电炉厂、设备维修人员、 设备使用厂家一致好评,取得了良好的经济效益,社会效益。 该品牌线路板各项性能指标均优于目前市场同类产品。
成的逆变波形发生器,产生逆变信号,再由 IC30,IC22和 IC25组 成的逆变信号分配和综合保护器,产生两路堆成的逆变脉冲信号, 输出的后级的 NE556,并有它驱动功放管。
自激信号有两路组成,一路是取自逆变电流的电流信号, 另一路是取自谐振电容器上的电压信号。两路信号相位相差90度。
它激转自激的过程:如果启动成功后,锁频指示灯会灭,这 时候会禁止 IC33(4046)发出脉冲,它激信号关闭,自激信号开始 工作,并控制后面的逆变波形,脉冲整形与分配电路。
W6:起始角度 顺时针减小,逆时针增大
W7:逆变斜率
W8:频率表校正
W9:死区调整 逆时针死区加宽,顺时针死区变窄
W10:恒流电压 顺时针电压增高,逆时针减小

中频炉使用说明书[1]

中频炉使用说明书[1]

GWJ系列中频感应熔化炉通用使用说明书成都亚峰炉业有限责任公司目录第一部分:中频感应熔化炉技术说明------------------------- 3第二部分:中频感应炉炉体使用说明------------------------- 4第三部分:KGPS中频电源使用说明书----------------------13第四部分:操作说明及维护手册------------------------------ 24第五部分:产品执行标准及运行条件--------------------- ---28第六部分:中频炉系统安装说明------------------------------ 29第七部分:附图1、电气原理图2、主控板原理图六脉波中心智能控制板十二脉波中心智能控制板第一部分中频感应熔化炉技术说明-一、技术参数1、中频熔化炉主要技术参数:2、设备运行要求:海拔高度:<3000m环境温度:5-42℃相对温度:<90%(平均温度不低于20℃)环境要求:周围无导电尘埃,爆炸性气体及严重破坏金属和绝缘的腐蚀性气体无明显的震动和颠簸安装方式:户内二、控制技术特点简介1.为并联逆变器研制开发的第五代智能控制器,已广泛应用于各种金属的熔炼、保温及感应加热设备的电源控制。

2.控制器为单板全集成控制板,采用数字触发,具有可靠性高、精确性高及调试容易,继电元件少。

3.先进的扫频式类它激、零电压启动技术,启动成功率达100%。

4.逆变控制参考美国(ABB、pillar、Ajax)公司、日本富士电机等国外先进控制技术。

自行开发的逆变控制技术,具有极强的抗干扰能力。

5.自动跟随负载变化,运行时具有非故障性的自动再启动功能以及功率自动调节功能。

6.具有理想的限流、限压,特有的关断时间或逆变角控制,保证设备可靠运行。

7.具有完善的多级保护系统(水压、缺相、欠压、过流、过压、关断时间、直通、操作联锁等)。

8.具有较高的变频效率1000 Hz及以下大于96%。

3吨串联中频炉技术说明

3吨串联中频炉技术说明
六、串联中频炉电源优点:
性能方面 1:可控硅串联电源的整流桥采用全开通整流,整流过程中可控硅始
终处于完全开通状态,因此可控硅串联电源具有以下优点。 a:功率因数高。无论何种炉况,无论满功率、半功率或小功率, 设备的总体功率因数始终≥0.96。因此,在供电电费方面,不仅 没有因功率因数低带来的罚款,甚至还有因功率因数高而带来的 奖励。 b:整流电源采用 12 脉波整流方式,这种整流方式和六脉波整流 相比可以有效的抑制 5 次和 7 次谐波,能有效的减小谐波分量对 电 网 的 干 扰 。 产 生 的 高 次 谐 波 分 量 更 小 , 对 电 网 的 影 响 更 小 。所 以在大型电炉中(2000KW 以上)均采用这种整流方式。 2:可控硅串联电源的整流桥采取软启动的方式启动,因此在电源合 闸时对电网无冲击。 3:可控硅串联电源的逆变桥采用电压反馈型串联谐振电路,因此可 控硅串联电源还具有以下优点。 a:高的变换效率。把电能由三相工频交流电转换为单相中频交流 电的转换效率高达 97%。 b:高的熔化速率。我们生产的可控硅串联电源可以恒功率运行,
共 12页
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类 型:中频炉技术说明 名 称:《3 吨串联可控硅中频炉技术说明》
采用大容量 KK 可控硅和快速二极管。 5、方便的模块调试功能 我公司在应达及国外中频炉控制模块的基础上加以改进,整个逆变控制 模块只有三个调整电位器(W1 过压、W2 过流、W3 逆变导通角),线路简 单便于维修调试 (其他的控制核心器件多繁琐。调整电位器多达 20 多 个,专业人员调试也很费劲。用户根本不能调整,电气讲究的是简单故 障率低。)
3 吨串联中频炉炉体由炉壳、固定架、倾炉机构、感应线圈、磁轭等组成,
另配炉衬材料、漏炉报警装置。 7.4.1、炉壳: 中频熔炼炉炉壳是采用钢板卷制焊接而成的鼠笼式框架结构体,炉壳下部有 炉衬顶出机构的固定支架。炉壳内配有仿形磁轭。磁轭屏蔽可以减小漏磁防 止炉体发热,提高电能效率,同时支撑感应圈,提高强度,在磁轭不取走情 况下可以方便的拆装线圈和对线圈的维修、观察、散热。 7.4.2、固定架: 固定炉架采用高强度整体钢结构件,保证长时间工作不变形。炉子平台用 8mm 花纹钢板制作,在长期使用中能保持平整、不变形,炉子工作平台上噪音< 85dB。 7.4.3、倾炉机构(液压柱塞缸) 倾炉采用两个倒置安装的柱塞式液压缸,液压缸进液口处直接连接限速切断 阀(流量控制阀),防止因管路破裂等原因导致炉体急剧下降而造成事故,倾 炉采用手动调速换向阀控制。 两油缸油路并联,同步无卡阻,倾炉时炉体升降平稳。油缸外侧需有耐高温

中频炉使用说明书资料

中频炉使用说明书资料

1500kW/3T中频无心感应熔铝炉使用说明书西安欣悦电器有限责任公司电话:(029)883239458832175188321954二〇一九年四月五日第一章设备安装说明设备安装说明对冷却系统的要求远距离布线和连锁的注意事项第二章控制操作与指示仪表简介指示仪表指示灯和LED按钮及开关可选控制功能操作程序第三章设备简介主要技术参数功率主电路整流部分逆变部分输出电路电子控制系统感应体工作原理调试第四章维护保养安全预防措施定期保养推荐的保养日程表故障检修总述基本的电源电路检修第五章设备供货范围及随机文件第六章技术保证及存储第一章设备安装说明设备安装说明这一型号的电源相当重,因此必须检验地面能否承受这一重量,此外一般还要求妥善保护电源,防止周围环境,尤其是灰尘的侵害。

产品环境条件:符合高、低压电机电器安装条件:⑴海拔不超过1000m;⑵环境温度在5~40℃范围内;⑶使用地区最湿月每日最大相对湿度的平均值不大于90%;⑷周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能严重损坏金属和绝缘的腐蚀性气体;⑸没有明显的振动和颠簸;⑹工频进线三相电源应近似对称,其不平衡度不大于5%;⑺工频进线三相电源电压波动范围不大于±5%。

为了减少传输线上的电压降和功率损耗,电源理想的安装部位,应是尽可能靠近负载的地方,注意电源不得放置在工作线圈所产生的过大热量的作用范围内。

高功率的传输线必须远离金属表面或结构件,避免电磁耦合会使它们发热。

安装设备前,请向我公司咨询。

我公司将帮助确定设备的布局。

电源定位时,有几点需要考虑,这一尺寸的电源,应尽量靠近交流进线电源,并利用单独的馈线,最好是专用的变压器连接,减少电源与其他灵敏设备之间的相互干扰,固态电源在线电压波形上产生“缺口”,而某些电器设备易受这类失真的影响。

请尽量注意!!!!!炉体安装注意事项:⑴地脚螺栓采用二次灌浆固定。

⑵总进水管,总回水管,送电电缆铜排应整齐地从地沟引入或引出,水电路要分开。

硅控可调电炉使用说明书

硅控可调电炉使用说明书

硅控可调电炉使用说明书
一、用途
万用电炉为工矿、企业、医院、学校实验室常用的加热设备,用途广泛,使用便利、清洁,并可根据需要随意调节功率变换温度。

二、使用说明
工作时为了防止金属体及导电物体触及炉丝,首先把炉圈放在炉丝盘上部,使其起到绝缘且集中热量的作用,炉板放在炉圈上,可防止明火直烤,炉棍插在炉体后部的固定圈内,以供吊起加热之用。

三、性能说明
本产品采用可控硅调压电路,以调压方式加大或缩小功率以达到控温目的。

每组炉盘可调最小功率约0.5KW,可调最大功率为1.0KW,每一组功率变换器调节扭可控制相对的一组加热盘。

四、注意事项
一、使用电压为220V,电炉必须有良好的接地线。

二、不得在加热面上直接放入液体易溶解物品及导热物体。

五、外形尺寸
型号尺寸
DDL-1KW15×17×18.5
DDL-2KW15×17×18.5
DDL-2×1KW30×17×18.5
DDL-4×1KW60×17×18.5
DDL-6×1KW90×17×18.5
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可控硅串联逆变中频电炉技术说明书高效节电大功率可控硅串联逆变中频电炉引言90年代我国工业飞速发展,大容量、高功率,低能耗的中频电炉越来越被人们所关注,尤其在铸造领域中,中频电炉能提供高质量的铁水和钢水,便于在熔化过程中控制温度和化学成份,因此近年大量引进国外制造的大容量可控硅中频电炉,已达数百台之多,几乎国内上规模的机械制造厂、机床厂、汽车制造厂的高端技术市场都被国外厂商占有,,目前国内产品比较国外,在控制技术上,按装工艺上仍有相当差距。

铸造厂的传统熔化设备冲天炉,出铁温度低,铁水在炉中增碳较多,不易生产出高质量铸铁件,且冲天炉严重污染环境,在城市区域内不容许存在,目前国内铸造用焦价格猛涨,与中频电炉熔化成本相当。

因此大容量中频电炉是铸造厂节能、高效、清洁环保型熔化设备,所以我们研制,开发大熔量高功率的中频电炉起点高,技术指标以国外最先进的电炉为目标。

串联逆变中频电源具有功率因素高,我公司生产的中频电源功率因素不低于0.98.高效节能,谐波小。

一、元器件的选择目前已经研制成功的具有一拖二功能的可控硅中频熔化炉,是高效节电最佳的熔化设备。

我国电器工业经过多年的发展,目前按装大容量中频电炉元器件己具备相当条件,大电流耐高压可控硅,高压电热电容己能生产,满足需求。

中频逆变电源的开关元件,目前有二种,可控硅SCR和绝缘栅双极型场效应晶体管IGBT,根据国外文献所载,大功率,较低频率(<1 000Hz)的逆变电源,选用可控硅的关闭时间要求较低,TOT可以在5 0~60微秒级,这样硅片的厚度可以厚些,可控硅的耐压便可以提高,且可控硅的价格比IGBT低得多,.而且工作稳定性和可靠性比IGBT高,我们设计的逆变器选用 KK2500A/2 5 00V可控硅。

目前世界上技术最先进、规模最大的美国应达电炉公司仍采用大功率可控硅组装。

图1依据功率和频率选择逆变开关元件IGBT特别适用于频率高,功率较小的变频加热设备,如小容量中频真空熔炼炉,工件表面淬火和小件透热等。

目前国内200A以上的IGBT都需依赖进口,还受到出口国的限制,最大容量为500A/1 5 0 0V。

组装大功率电源时,不得不把I GBT串联后再多组并联,对用户来说,元件损坏时就得长期依赖于设备制造厂商供应备件,根据图1我们选用国产大功率可控硅是合理的。

二、串并电路的比较串并联逆变中频电源相比具有以下优点1、可控硅并联线路是并联谐振电路,在熔炼过程中,尤其对熔炼铝、铜等材料,负载很轻,它的功率输出很小,与负载的性质有很大关系,所以其熔化速度慢、升温困难。

而可控硅串联中频熔炼炉是通过调频方式调节功率,所以受负载性质的影响相对小,熔炼全过程近乎保持恒功率输出,由于是串联谐振,也就是电压谐振,感应圈电压高,电流小,所以电能损失就小。

2、由于是串联逆变,功率因素高,谐波小,不需要再上无功补尝装置。

这样可以为用户节省不小的一笔开支,也是供电部门大力提倡推广的先进设备。

3、串联逆变电源工作时,整流始终在全导通状态下工作,改变逆变回路输出功率是靠控制逆变触发脉冲频率来实现。

且负载电流为正弦波,所以串联逆变电源不会有高次谐波严重污染电网,且功率因数高。

而并联逆变不可能实现一拖二自动调功运行,因为并联逆变电源调功只能靠调节整流桥输出电压来实现,当并联逆变整流桥工作在低电压,整流导通角很小状态下,设备的功率因数将会很低,且并联逆变负载电流为方波,将会严重污染电网。

如果靠调节逆变反压角来调功,调功范围是很窄的,因此并联逆变电源是无法实现一拖二运行的。

国内外中频感应电炉主要有二种类型,并联逆变和串联逆变二类,过去由于我国不能生产高压谐振电热电容和大功率高压可控硅,所以普遍生产并联谐振型中频炉,现在由于近二年元器件在技术上已有所突破,所以一些电炉制厂商都竞相争雄开发串联型中频电炉。

并联逆变是电流型谐振(a)振荡回路中的电流I是电源供给电流i的Q倍Q为回路品质因素,通常可达6以上,因此电流I在谐振回路内很大,负载线圈L,电容C,以及铜排内发热损耗很大。

串联逆变是电压型谐振(b),回路中的电流与电源供给的电流相等,而在电容C和负载线圈上的振荡电压为电源电压的Q倍,可高达2 5 00V AC以上。

由于谐振回路电流I等于通过可控硅的电源电流i。

所以串联逆变较并联逆变回路中的电能损耗要小得多,因此串联逆变电炉电效率大大高于并联逆变电路。

图2 串并联谐振电路三,一拖二工作原理运行方式采用一拖二,一拖二即一套整流电源带动二套逆变装置运行,也可以任何一套逆变装置单独运行,供电给A炉或B炉,双供电一拖二功能,特别适用于中小铸件大批量连续生产运行,任意一台电炉高功率熔化作业,另一台炉体可保温或将冷料预热,功率按需任意分配,二台电炉的使用功率总和恒定不变,即总功率P总=PA+PB两台电炉连续交替熔化和保温浇铸,同时运行,可使电源始终在满功率下运行,以此提高电炉的熔化生产率,图3为一拖二方块图。

图3 一拖二电路方块示意图串联逆变电源工作时,整流始终在全导通情况下工作,改变逆变回路输出功率是靠控制逆变触发脉冲频率来实现。

且负载电流为正弦波,所以串联逆变电源不会有高次谐波严重污染电网,且功率因数高。

而并联逆变不可能实现一拖二自动调功运行,因为并联逆变电源调功只能靠调节整流桥输出电压来实现,当并联逆变整流桥工作在低电压,整流导通角很小状态下,设备的功率因数将会很低,且并联逆变负载电流为方波,将会严重污染电网。

如果靠调节逆变反压角来调功,调功范围是很窄的,因此并联逆变电源是无法实现一拖二运行的。

四、串联逆变电源工作原理串联逆变电源为电压源供电,串联逆变电源主回路原理图如图4所示。

图4串联逆变电源原理图电源由三相桥式整流桥和可控硅半桥逆变电路组成,运行时整流桥可控硅全导通,满电压工作。

逆变器主电路由二组可控硅桥臂和二组谐振电容器及电炉线圈组成,半桥逆变电路适用于大功率低频率恒压源逆变器。

逆变桥臂上两个SCR交替导通,任何一只SCR导通一定要在串联负载电流过零之后,即大于SCR关闭时间TOT之后,触发导通,如图5,6所示逆变器负载波形图,当SCR电流过零后,与其并联的反向二极管导通,其反向压降把SCR关闭,之后另一臂SCR才能触发导通,逆变器的输出工作频率为300—400Hz,工作频率越高,输出功率越大。

图5为逆变器触发脉冲和负载波形图,把可控硅视为理想开关,瞬时导通和关断,电感L和电阻R串联,等效于炉体的负载,触发脉冲频率略低于负载谐振频率f。

图5 逆变波形半桥逆变器工作电流流动路经的描述图6为简化的逆变器电路图,逆变运行时,电流通过逆变器和炉体线圈L的路径,逆变器的工作波形如图7所示,逆变工作前恒定直流电压Ud为电容C1、C2均分,各充电至1/2Ud,均为上正下负电压,当t=to时SCRl被触发导通,电容C1电荷通过SCRl-Lf-Rf -C1下端放电,另一路是使C2充电,+Ud由CF上端-SCRl-Lf-Rf-C2-CF下端,这二路都是同一谐振电路的一部份,由于C1=C2,因而两路的工作频率相同,等于C=C1+C2,Lf-Rf组成的谐振频率。

当t=t1时C1放电结束,C1电压为零,C2上电压必定充电到Ud,因为CF两端电压恒定,其值等于C1和C2电压之和,此时流过负载线圈的电流为最大,I=I1+I2,由于在炉体线圈中储蓄的磁场能量作用下,继续维持上述两路电流流动,使电容C1反向充电,下正上负,而C2则从Ud值继续升高,直到t=t2时,磁场能量降至零,线圈Lf电流I=0,这时C1上反压和C2上正向电压都达到最大值,到此流过炉体线圈的电流为半个正弦波周期。

图6 逆变器电流流向图图7 半桥逆变器工作波形接着住C1,C2电容电压的作用下,形成两路和前述两路路径基本相同,只是DI代替SCRl通过电流,而电流方向与前完全相反,此电流仍按正弦波规律变化,直到t=t4时,C1正向充电到1/2Ud,C2电压也恢复到1/2Ud,炉体线圈电流又降至零,至此通过炉体负载的电流完成一个正弦波周期,当放电电流通过二极管D1时,其反向压降使SCRl关断,如果在大于可控硅SCRl TOT关断时间,及时将SCR2触发导通,电流14通过C1-Rf-Lf-SCR2-CF下端,对C1充电,炉体线圈从电源吸取的电能,其电流与放电电流方向一致,触发SCRl的时间越接近TOT,炉体线圈输出的功率就越大,如果SCR2一直不能通,上述放电电流将形成炉体感应器电流的负半周,当电流到达零时,C1和C2上的电压将相等,等于1/2Ud。

负载在SCRl 或SCR2导通期间,从电源获取电能,在D1,D2导通期间,电容中的电能又反馈到电源,显然D1是在SCRl 电流过零到SCR2导通期间导通。

D1导通时间一定要大于SCRl 的关断时间TOT ,SCR2导通后,SCR2便接过D1中的电流,使D1自行关断,D2的工作过程与D1相同,只不过用来使SCR2关断。

图8为逆变运行时,示波实器测波形(a)负载电压波形 (b)谐振电容波形 (c)逆变桥SCR 电压波形图8 示波器测试的实际波形谐振回路的自然谐振频率f0在运行中不是固定不变的,电感L 和等效电阻R随着温度和炉料的多少而不断变化,对一定容量的炉体是在一定范围内变化。

F 0=〉〈-f ff L R L c 2121π2Lf 炉体电感Rf 炉料等效电阻C 谐振电容C1+C2电压源串联逆变器的触发脉冲频率始终低于负载谐振频率,当触发脉冲频率接近谐振频率时,负载阻抗降低,输出功率增加。

当触发脉冲频率越低于负载谐振频率时,负载阻抗增大,输出功率便减小。

如图9所描绘的频率对功率的变化曲线,因此电炉始终在低于谐振频率下工作。

图9频率与输出功率的关系为了减少中频熔化电源工作时对电网产生的谐波干扰,我公司生产的500kw 以上的中频电源采用12脉冲可控硅桥式整流线路。

中频熔化电源的整流变压器采用了D/Y -11,d 0接线形式,变压器的二次有二组三相输出,这二组输出的线电压相等,都是380V ,但是相位相差30︒。

二组输出分别接I 和II 组整流桥。

理论分析表明,通常的三相6脉冲可控硅桥式整流线路在工作时会对电网产生5次,7次,11次,13次和更高次的谐波干扰电流,这些谐波电流的大小分别是工频基波电流的1/5,1/7,1/11和1/13。

当中频熔化电源的输出功率比较大时,如果采用三相6脉冲可控硅桥式整流线路,它们工作时产生的谐波干扰有可能造成当地电网谐波超标(取决于当地电网的短路容量),或导致某些精密设备和仪器不能正常工作。

采用六相12脉冲可控硅桥式整流线路后,由于变压器的特殊接线方法,5次,7次谐波电流将在变压器内部相互抵消,从而使对电网的谐波干扰大幅度降低。

12脉冲可控硅桥式整流线路的最低次谐波是11次,大小是工频基波电流的1/11。

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