中频电炉技术说明书
2吨中频炉使用说明书

第二部分技术说明一、技术参数1、电气参数:变压器容量:1250KVA中频电源额定功率:1000KW工作频率:500Hz最高输出电压:2200V2、工作参数:额定容量:2t最大容量:2.4t额定功率:1000KW工作温度:1450℃(最高1600℃)熔化率:1.70t/h耗电量:580KWh/t功率因数:≥0.95启动成功率:100%工作噪音:≤85dB(离设备1米处)3、冷却系统技术参数:循环水压力:0.2~0.4Mpa循环水量: 35t/台循环水温:进<30℃,出<55℃纯水压力: 0.15~0.2Mpa4、液压系统参数:油箱容量:300L液压介质:抗磨液压油工作压力:11Mpa流量:40L/min5、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、采用全数字集成单板结构控制线路,所有器件都经过高温老化筛选;关键器件采用军品,关键线路使用表面微封工艺,大大减少了控制板的面积,提高了可靠性;整板进行72小时高低温冲击,避免了早期失效,使控制电路具有高可靠性。
控制电路采用数字控制,抗干扰能力强,除完成常规的整流、逆变、过压、短路、限流、限压的控制功能外,还带有故障自诊断功能和故障延时功能。
2、用零压数字扫频电路启动方式,确保满炉、冻炉启动的可靠性;同时具备常规的自动重启动功能。
3、具有网压过高、水温过高、水压过低、输出中频电压过高和漏炉报警装置,具备声光报警和电源切断处理功能。
4、输出功率连续可调,以满足烘炉、熔化、升温、保温的需求。
5、专门设计的逆变角控制环路,可根据负载工况,通过控制逆变角实时调整等效负载阻抗,使电源和负载处于最佳匹配,使电源一直处于可能的最大出力状态,功率因数可达0.98,最大限度地发挥了设备的出力。
这样在整个工艺允许的工况范围内,设备可达到恒功率输出,加快了熔化速度,节约了电能。
中频炉使用说明书(通用)[1]
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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。
KGPS中频熔炼炉使用说明书模板

前言非常感谢您购买陕西科文机电设备有限公司KGPS系列中频电炉设备。
本说明书主要介绍KGPS系列中频电炉设备。
KGPS系列中频电炉设备是按目前最先进的技术设计、制造的,其先进性和可靠性将给您带来高效率和低维修量。
本说明书详述了KGPS系列中频电炉设备的工作原理、操作方法和维护要点等等,在使用前务必请详细阅读,并按要求进行日常维护工作,以延长设备的使用寿命,降低故障。
本说明书仅是KGPS系列可控硅中频电炉设备及其相关附件的技术说明文件。
说明书中提到的附件并不一定装在每一套电源内。
电源的具体成套范围应以供货合同和技术协议书为准。
本说明书所标示的有关技术数据,说明和规格是根据现有产品而定的,鉴于产品的不断改进和提高,我们有可能调整部分技术数据和零部件规格,调整之处我们会提供附加的技术说明文件。
今后若有与本说明书不符的产品应以改进后的产品和附加的技术说明文件为准。
对以前生产的产品我们不承担改进的责任。
目录第一章概述 (3)第二章规格和技术参数 (4)第三章主电路工作原理 (5)第四章控制板原理 (14)第五章操作和安全守则 (22)第六章日常维护 (24)第七章故障诊断 (25)第八章安装 (29)第九章中频电炉的产品概述 (31)第十章附图第一章中频电源概述KGPS系列中频电源的作用是将输入的三相工频电能转变为单相中频电能,它主要用于中频感应熔化、保温、加热、淬火等等,作为此类设备的供电电源。
本系列电源的输出功率从100kW至12000kW,工作频率从100Hz至10kHz。
本系列电源的型号由二部分组成,见下图:KGPS1000/0.5表示KGPS系列晶闸管中频电源,输出功率1000kW,工作频率500Hz。
本系列中频电源采用交流-直流-交流变频方式,中频电源部分包括并联电容器组,160 kW以下中频电源规格的电容器组装在电源柜内,其它规格的中频电源均外置电容器组。
本系列电源的工作环境应符合下列要求:1.海拔高度不超过2000米。
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。
自-中频电炉使用说明书KMPS-500KW-500Kg

中频电炉使用说明书KMPS-500KW-500Kg江门市江海区宏进中频电炉有限公司电话:传真:地址:江门市江海区滘头新星新基里5号之一厂房中频无铁芯感应电炉一、用途本设备采用KMPS全集成最新控制电路可控硅中频电源的感应加热,广泛用于精铸、精炼黑色金属及熔炼铜铝锌铟等有色金属。
二、工作条件1.环境温度摄氏5度—摄氏40度;2.相对温度不超过90%摄氏度;3.安装高度,不超过海拔1000米;4.周围无导电性尘埃腐蚀气体;5.周围无爆炸危险和剧烈振动;6.冷却水温度在摄氏5度—摄氏30度,水质硬度不超过8度,混浊度不大于5度,酸碱度PH值在6.5—8.5范围内;7.三相电源电压波动不大于±5%;三、技术参数四、结构简述1.本设备由炉体、汇流母排、中频电源装置、水冷装置四个部分组成。
2.炉体由炉壳、感应圈、炉衬三个主要部分组成,炉壳用非磁性材料制成、感应线圈由矩形空心紫铜管绕制成螺旋状简体,管内熔炼时通冷却水。
3.中频电源是利用可控硅整流元器件把三相工频变换成单相中频的静止变装置,由整流器逆变器主回路、过流、过压、欠水压保护系统,补偿电容器等组成。
五、结构简述1.本设备的布置可根据使用单位的车间面积工艺流程按照地基图施工安装。
2.炉体的安装,必须先按炉体安装基础图筑好基础,注意左右及前后的平衡。
3.中频电源安装接上三相四线叫源进线应为185平方,零线10平方。
4.水冷系统接好各进水管和回水管接通中频电源,中频电源进水压力调节至1 公斤/厘米,感应器进水压力调节至2.5—3公斤/厘米,检查所有冷却系统水路是否畅通,并排除各连接处、渗水、漏水现象。
六、维修及注意事项1.必须经常检查各导电系统的接触部分是否良好。
2.炉体外壳连接处在操作过程中防止金属接触形成短路环。
3.在熔炼过程中严禁断水,因此除正常水源外还须增设水塔或备用水泵,当炉衬太薄或其它事故发生需要停炉维修或处理事故时亦应保持水流畅通。
4.熔炼过程中应随时注意感应器出水温度和水压使水压保持2~3公斤左右出水温度保持在55度左右。
大中频炉作业指导书

大中频炉作业指导书引言概述:大中频炉是一种常见的工业设备,广泛应用于熔炼、加热和热处理等领域。
为了保证炉子的正常运行和操作人员的安全,制定一份详细的作业指导书是非常必要的。
本文将从炉子的操作、安全注意事项、维护保养、故障排除和常见问题解答等五个方面,提供一份完整的大中频炉作业指导书。
一、炉子的操作1.1 开机操作:1.检查电源及控制系统,确保接线正确且电压稳定。
2.打开水冷系统,确保冷却水流通畅。
3.打开炉门,将待熔炼物料放入炉腔中。
4.关闭炉门,启动炉子,并设置合适的工作参数。
1.2 加热操作:1.根据炉子的规格和待熔炼物料的特性,设置合适的加热模式和功率。
2.观察加热过程中的温度变化,并根据需要调整加热功率。
3.在达到所需温度后,住手加热并将炉子切换到保温模式。
1.3 关机操作:1.先将炉子切换到待机模式,等待炉子冷却至安全温度。
2.关闭炉门,住手水冷系统,断开电源。
3.对炉子进行清洁,清除炉腔中的残留物。
二、安全注意事项2.1 电气安全:1.操作人员必须戴好绝缘手套、安全帽等个人防护装备。
2.禁止在湿地操作炉子,以防触电事故发生。
3.定期检查电源路线和控制系统,确保其完好无损。
2.2 热安全:1.操作人员必须穿戴防热服装、防烫手套等防护装备。
2.加热过程中,禁止将身体部位挨近炉子,以免烫伤。
3.在关机后,炉子仍然具有高温,需等待冷却后再进行维护操作。
2.3 操作安全:1.操作人员必须经过专业培训,熟悉炉子的操作流程和安全规程。
2.严禁在炉子周围堆放易燃和易爆物品。
3.定期检查炉子的安全阀和报警系统,确保其正常运行。
三、维护保养3.1 清洁维护:1.定期清理炉腔,清除积灰和残渣。
2.检查炉子的密封性能,确保其正常工作。
3.清洗水冷系统,防止阻塞和腐蚀。
3.2 零部件检查:1.检查加热元件和感应线圈的连接情况,确保其紧固可靠。
2.定期检查电源路线和控制系统的接线,防止松动和短路。
3.检查水冷系统的水流和温度,确保其正常工作。
0.5吨中频炉(铝壳)普通并联设备技术说明

0.5吨中频炉(铝壳)普通并联设备
技术参数分析与说明
(1
本公司电源采用目前最先进的电子线路控制,具有过压、过流、限压、限流、缺相、欠压、欠水压、相序自动识别、冷却水温超限报警保护等多项保护功能。
功率因数自动调节功能。
可实现从冷炉料到浇铸整个循环期间不论炉况如何变化,自动保持向炉体送满功率,使得每度电熔炼金属量最多,同样功率加热时间最短,因此增加了生产厂商利润。
提高了劳动生产率。
控制线路专设集成箱与高压区全隔离,保持控制室清洁,冷却。
大大提高控制线路板寿命和系统可靠性。
优选国际、国内知名厂家大功率变流器件,并将他们运行在50%的额定容量下,因此具有100%的设计安全系数,增加整个系统可靠性。
采用宽大的空气冷却铜排,与水冷铜排相比,更多的能量用于加热,效率增加,不需要维修。
电源起动采用零电压扫频起动,无冲击,在空载、重载、冷钢等状态时均能可靠起动态,稳定可靠,无故障时间长,方便检修。
(2)加热特点:
加热速度快,加热温度均匀,氧化损耗少,金属成分均匀。
可从冷炉直接加热,更换品种方便。
精湛的线圈设计,优质的厚壁铜管,通过合理选择感应圈的匝间距离使得感应圈的转换效率最高,电阻最小,更多的能量可用于熔炼、加热,强度高,线圈不易发生因电弧和膨胀力而引起损坏。
牢固的线圈支撑系统,使得每匝线圈都牢牢的锁紧,消除匝间短路可能。
克服电磁力作用推动力,大大延长炉衬使用寿命。
二、水冷却装置
采用RBL-30T封闭式循环冷却塔,能大量节约生产场地占地面积。
循环水冷却设备技术参数如下表:能大量节约生产场地和占地面积。
作者:康忠波永鑫电炉城站长。
KGPS中频熔炼炉使用说明书模板

前言非常感谢您购买陕西科文机电设备有限公司KGPS系列中频电炉设备。
本说明书主要介绍KGPS系列中频电炉设备。
KGPS系列中频电炉设备是按目前最先进的技术设计、制造的,其先进性和可靠性将给您带来高效率和低维修量。
本说明书详述了KGPS系列中频电炉设备的工作原理、操作方法和维护要点等等,在使用前务必请详细阅读,并按要求进行日常维护工作,以延长设备的使用寿命,降低故障。
本说明书仅是KGPS系列可控硅中频电炉设备及其相关附件的技术说明文件。
说明书中提到的附件并不一定装在每一套电源内。
电源的具体成套范围应以供货合同和技术协议书为准。
本说明书所标示的有关技术数据,说明和规格是根据现有产品而定的,鉴于产品的不断改进和提高,我们有可能调整部分技术数据和零部件规格,调整之处我们会提供附加的技术说明文件。
今后若有与本说明书不符的产品应以改进后的产品和附加的技术说明文件为准。
对以前生产的产品我们不承担改进的责任。
目录第一章概述 (3)第二章规格和技术参数 (4)第三章主电路工作原理 (5)第四章控制板原理 (14)第五章操作和安全守则 (22)第六章日常维护 (24)第七章故障诊断 (25)第八章安装 (29)第九章中频电炉的产品概述 (31)第十章附图第一章中频电源概述KGPS系列中频电源的作用是将输入的三相工频电能转变为单相中频电能,它主要用于中频感应熔化、保温、加热、淬火等等,作为此类设备的供电电源。
本系列电源的输出功率从100kW至12000kW,工作频率从100Hz至10kHz。
本系列电源的型号由二部分组成,见下图:KGPS1000/0.5表示KGPS系列晶闸管中频电源,输出功率1000kW,工作频率500Hz。
本系列中频电源采用交流-直流-交流变频方式,中频电源部分包括并联电容器组,160 kW以下中频电源规格的电容器组装在电源柜内,其它规格的中频电源均外置电容器组。
本系列电源的工作环境应符合下列要求:1.海拔高度不超过2000米。
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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 f f 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,d0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变压器一次电流6脉冲整流谐波分析变压器一次电流是工频基波电流的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。