中频炉原理及特点
串、并联中频感应电炉原理与特点对比
串、并联中频感应电炉原理与特点对比2011-04-22 06:48:51| 分类：中频炉故障与维修| 标签：逆变功率电炉中频电路|举报|字号大中小订阅11．1 串联逆变中频感应熔炼炉图1为串联逆变中频感应熔炼炉(以下简称串联电路)主回路电路图。
该种供电方式是l台电源可以同时向2台电炉馈电熔炼，亦可以1台炉子熔炼，另1台保温。
以苏州振吴电炉有限公司生产的一拖二串联电路中频感应电炉为例，由图1可知，逆变部分是由2个半桥式逆变电路相串联。
这种串联电路在使用过程中，整流电路一直处于全导通状态，所以功率因数不小于0．95(整流输出电压Ud恒定不变)，串联电路功率输出是通过调节逆变导通角大小来控制的。
这里所指的功率因数是：C0S&=P／S式中：P有功功率。
S视在功率．& 书——电路中电压与电流之间相位差。
有功功率反映了交流电在电阻性负载上做功的大小或转变为其他形式能量(如热能、机械能、光能)的效率，以图1所示的一拖二串联电路为例，逆变桥1(10t炉子)和逆变桥2(30 t炉子)各给一个10V的给定输出电压．两个给定输出电压通常以一个乘法器集成块相互控制，在工作时：1)当逆变桥l给定输出电压1V时．逆变桥l输出功率为额定功率的10％，此时逆变桥2给定输出电压最大能达到9 V。
逆变桥2输出功率为额定功率的90％。
2)当逆变桥l给定输出电压10 V时，逆变桥1输出功率为额定功率的100％，此时逆变桥2输出功率为额定功率0。
3)当逆变桥l给定输出电压6V时，逆变桥l输出功率为额定功率的60％，此时逆变桥2给定输出电压最大能达到4V，逆变桥2输出功率为额定功率的40％；以此类推，逆变桥1(10 t炉体)和逆变桥2(30t炉体)两炉体功率任意分配。
4)当逆变桥l给定输出电压3 V时，逆变桥1输出功率为额定功率的30％，此时逆变桥2也可以停用。
1．2并联电路中频感应电炉图2为并联电路中频感应电炉主回路电路图，逆变部分为并联电路。
中频炉工作原理
中频炉工作原理
中频炉是一种利用电磁感应原理进行加热的设备。
其工作原理主要是通过电源向中频线圈输送交流电，中频线圈中形成交变磁场。
当导体（如金属块）置于中频线圈内时，由于磁场的变化，导体内部会产生涡流。
涡流在导体内部产生阻碍电流流动的效应，这使得导体受到加热。
具体来说，中频线圈中的交变磁场会对导体内的自由电子进行作用，将其中的动能转化为热能，即将电能转化为热能。
这样就实现了对金属块等导体的加热。
中频炉可以通过调节电源频率和功率大小来控制加热温度和加热速度。
由于中频炉的工作频率相对较高（一般为几千赫兹到几百万赫兹），相较于传统的电阻加热法，中频炉具有更高的加热效率和更快的加热速度。
此外，中频炉的工作过程比较稳定，可以进行精确控制，适用于大规模的工业生产。
总的来说，中频炉的工作原理是利用电磁感应现象将电能转化为热能，通过控制电源频率和功率来实现对导体的加热。
这种加热方式在许多工业领域具有广泛的应用，如金属熔炼、热处理、熔融铸造等。
中频炉超高温加热原理
中频炉超高温加热原理一、中频炉基本结构中频炉是一种用于金属加热的设备，主要由感应线圈、电容器、中频电源、料斗等组成。
感应线圈与电容器串联连接，形成一个LC振荡电路。
该振荡电路会在中频电源输出的频率下产生高频电磁场。
当金属料置于感应线圈中时，高频电磁场会使金属产生涡流，并由于涡流损耗金属能量而加热金属。
二、中频炉加热原理中频炉采用电磁感应原理，将电源高压水煮沸后，产生高频电流，而高频电流会在感应线圈内形成强烈的高频电磁场。
高频电磁场穿过电炉墙面、金属料等门槛物，从而穿过金属料。
当金属料被高频电磁场穿过时，金属中的自由电子受到高频电场的抽动而高速运动，这样就会产生激烈的摩擦，导致金属料非常快速地升高温度。
由于中频炉采用了高强度的电磁感应作为热源，因此中频炉的加热效率很高，不仅能够快速提高金属温度，而且能够控制金属温度变化的速度。
三、中频炉超高温加热原理中频炉的功率密度很高，所以可以用于生产需要高温度的合金钢。
中频炉超高温加热原理的主要原因是电磁波在催化金属的同时，还抑制了一些原始热量损失的过程。
在中频炉中，金属的表面温度可以达到几千度，并且由于电弧熔炼的特点，金属熔化后原子的移动变得非常活跃，快速熔化金属。
而在超高温加热时，金属料可以达到超过2000℃的高温度，因此中频炉超高温加热能够有效地消除金属结构中的明棕相体并提高合金中元素的分布状态，从而使金属具有更优良的性能。
四、结论中频炉超高温加热原理采用高强度的电磁感应作为热源，能够快速提高金属温度，控制金属温度变化的速度，能够消除金属结构中的明棕相体并提高合金中元素的分布状态，从而使金属具有更优良的性能，是一种非常有效的高温加热工艺。
中频电炉原理及维修
中频电炉原理及维修中频电炉是一种通过电磁感应原理加热的设备，主要由电源系统、电磁腔体、感应线圈和工作台组成。
它主要适用于金属材料的加热处理，如熔化、铸造、锻造等工艺。
中频电炉的工作原理是通过电源系统提供交流电源，经过整流、滤波、逆变等处理，将低频电能转化为中频电能。
中频电能由感应线圈产生的磁场感应到工作台上的金属物体，将电能转化为热能，使金属物体升温。
中频电炉的主要构造是电磁腔体和感应线圈。
电磁腔体是一个密闭的空间，用于容纳感应线圈和工作台，防止能量散失。
感应线圈是中频电炉的核心组件，它由铜管绕成，并与电源系统相连。
当电源系统提供交流电源时，感应线圈中产生的磁场感应到工作台上的金属物体，从而产生涡流，将电能转化为热能，使金属物体加热。
中频电炉的维修主要包括以下几个方面：1. 电源系统维修：电源系统是中频电炉的关键部件，若出现故障需要进行维修。
常见的故障包括电源供电异常、整流电路损坏等。
维修时需要检查电源的电压、电流以及整流电路的元件，如二极管、电容等，以确定故障原因并进行修复。
2. 感应线圈维修：感应线圈是中频电炉中的重要部件，若线圈出现断线、短路等情况都需要进行维修。
维修时需要首先检查线圈的连接情况，重新焊接断开的线路，修复短路情况。
同时，还需要检查线圈的绝缘情况，如有损坏需要及时更换。
3. 工作台维修：工作台是中频电炉接触金属物体的部位，如果工作台出现变形、损坏等情况都需要进行维修。
维修时需要对工作台进行检查，如有变形需要修复，如有损坏需要更换。
同时，还需要保证工作台的平整度和表面光洁度，以提高加热效果。
4. 温度控制系统维修：温度控制系统是中频电炉中的重要部件，用于控制加热温度。
如果温度控制系统出现故障，加热温度可能无法达到要求。
维修时需要检查温度控制仪表的连接情况，并根据需要进行调整或更换。
综上所述，中频电炉通过电磁感应原理将电能转化为热能，实现金属材料的加热处理。
维修中频电炉需要对电源系统、感应线圈、工作台和温度控制系统等进行检查和修复，以保证设备的正常工作和加热效果。
中频炉的相关特点和工作原理
中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至1000HZ）的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。
中频炉这种涡流同样具有中频电流的一些性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。
例如，把一根金属圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里，金属圆柱体没有与感应线圈直接接触，通电线圈本身温度已很低，可是圆柱体表面被加热到发红，甚至熔化，而且这种发红和熔化的速度只要调节频率大小和电流的强弱就能实现。
如果圆柱体放在线圈中心，那么圆柱体周边的温度是一样的，圆柱体加热和熔化也没有产生有害气体、强光污染环境。
国内知名生产商河北恒远电炉制造有限公司生产的中频炉广泛用于有色金属的熔炼［主要用在熔炼钢、合金钢、特种钢、铸铁等黑色金属材料以及不锈钢、锌等有色金属材料的熔炼，也可用于铜、铝等有色金属的熔炼和升温，保温，并能和高炉进行双联运行。
］、锻造加热［用于棒料、圆钢，方钢，钢板的透热，补温，兰淬下料在线加热，局部加热，金属材料在线锻造（如齿轮、半轴连杆、轴承等精锻）、挤压、热轧、剪切前的加热、喷涂加热、热装配以及金属材料整体的调质、退火、回火等。
］热处理调质生产线［主要供轴类（直轴、变径轴，凸轮轴、曲轴、齿轮轴等）；齿轮类；套、圈、盘类；机床丝杠；导轨；平面；球头；五金工具等多种机械（汽车、摩托车）零件的表面热处理及金属材料整体的调质、退火、回火］等。
中频炉系列透热炉特点节约特点●加热速度快、生产效率高、氧化脱炭少、节省材料与成本、延长模具寿命由于中频感应加热的原理为电磁感应，其热量在工件内自身产生，普通工人用中频电炉上班后十分钟即可进行锻造任务的连续工作，不需烧炉专业工人提前进行烧炉和封炉工作。
由于该加热方式升温速度快，所以氧化极少，中频加热锻件的氧化烧损仅为0.5％，煤气炉加热的氧化烧损为2％，燃煤炉达到3％，中频加热工艺节材，每吨锻件和烧煤炉相比至少节约钢材原材料20-50千克。
中频电炉原理
中频电炉原理一、中频电炉简介中频电炉是一种利用电磁感应加热的热处理设备，广泛应用于冶金、机械加工、建材等行业。
那么中频电炉是如何工作的呢？二、电炉工作原理中频电炉的工作原理基于电磁感应加热效应，通过电磁感应将电能转化为热能。
具体的工作原理如下：2.1 电源供电中频电炉使用三相供电，通过整流电路将交流电转换为直流电，并通过逆变电路将直流电转换为中频交流电。
中频电炉通常使用频率在1 kHz至20 kHz之间的交流电源。
2.2 电磁感应电炉中的感应线圈（线圈数量根据电炉设计不同而有所不同）产生强大的磁场。
当通电时，感应线圈中的电流会产生磁场，这个磁场会穿过炉料并感应其中所含的磁性物质。
2.3 炉料加热当炉料中存在磁性物质时，由于磁场的作用，炉料内部会产生涡流。
根据涡流效应，炉料内部的涡流会产生热量，实现对炉料的加热。
2.4 加热效果中频电炉的加热效果受到炉料本身的磁导率和电导率的影响。
磁导率高的炉料对磁场的吸收更强，能产生更多的涡流，因此加热效果更好。
而电导率高的炉料对电流的传导更好，同样能产生更多的涡流，加热效果也更好。
三、中频电炉优势中频电炉相比于其他传统加热方式具有以下的优势：3.1 高效节能中频电炉由于采用电磁感应加热原理，能够直接将电能转化为热能，因此能够实现高效的能量利用，减少能源浪费。
3.2 温度控制精确中频电炉能够通过控制电炉的供电电压、频率和工作时间，精确控制炉料的加热温度，实现对工件加热过程的精确控制。
3.3 加热速度快由于中频电炉能够将电能迅速转化为热能，加热速度相比于传统加热方式更快。
这对于工业生产来说，能够提高生产效率。
3.4 环保相比于燃烧加热方式，中频电炉不产生废气、废水和灰渣等污染物，减少了对环境的污染。
四、中频电炉应用领域中频电炉在许多行业中都有着广泛的应用。
以下是中频电炉的一些典型应用领域：4.1 冶金行业中频电炉在冶金行业中被广泛应用于金属熔炼、铸造和热处理过程。
中频炉超高温加热原理
中频炉超高温加热原理
中频炉是一种常见的高温加热设备，它利用电磁感应原理将电能转换成热能，实现对物体的加热。
中频炉的工作原理可以简单概括为：通过交变磁场在感应线圈内产生感应电流，感应电流在物体内部产生涡流，涡流通过电阻加热物体，使其达到所需的高温。
中频炉的核心部件是感应线圈和电容器。
感应线圈是由导体绕成的线圈，通过高频电源产生高频电流。
电容器则是提供电能储存和释放的装置，它与感应线圈串联构成中频电路。
中频炉的加热过程可以分为三个阶段：预热、加热和保温。
其中预热阶段主要是为了提高物体的温度到一定程度，以便进入加热阶段；加热阶段是物体达到所需温度的过程；保温阶段则是为了维持物体的高温状态。
在加热过程中，中频炉通过不断改变磁场的方向和大小，使得感应电流在物体内部来回流动，从而达到加热的目的。
同时，中频炉还会根据物体的特性和所需温度，控制加热功率和时间，以保证物体加热均匀、稳定。
总之，中频炉超高温加热原理是基于电磁感应和涡流原理的。
通过中频电路产生高频电流，利用感应线圈在物体内部产生涡流，从而实现对物体的高温加热。
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中频电炉工作原理
中频电炉工作原理
中频电炉是一种常用的加热设备，其工作原理是利用电磁感应将电能转化为热能。
中频电炉由电源系统、变流系统、电极系统和炉体组成。
电源系统提供高频电源，其频率一般为400Hz至10000Hz，电源
的特点是输出的电压较高，电流较小。
变流系统通过将高频电源转变为中频电流，并通过电极输送到炉内。
电极系统将中频电流引入到炉内，一般采用钢制的电极。
炉体部分是放置物料和产生加热的空间，通常采用导电材料制成。
当中频电源接通后，电源系统会将电能转换为高频电源，并传输到变流系统。
变流系统将高频电源转变为中频电流，并通过电极输送到炉内。
中频电流通过电极进入炉内后会产生电磁感应。
由于炉体是导电材料制成，炉内会产生强烈的交变电磁场。
物料的导电性能会导致电流在物料内部产生涡流。
这些涡流会在物料内部产生摩擦和阻力，将电能转化为热能，实现加热。
中频电炉采用电磁感应加热的方式，具有加热速度快、能效高、加热均匀等特点。
这种加热方式适用于各种材料的加热，尤其适用于金属材料的熔炼和加热加工。
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中频炉电源原理及特点
（1）IGBT中频电源是一种采用串联谐振式的中频感应熔炼炉，它的逆变器件为一种新型IGBT模块（绝缘栅双极型晶体管，德国生产），它主要用于熔炼普通碳素钢、合金钢、铸钢、有色金属。
它具有熔化速度快、节能、高次谐波污染低等优点。
（2）IGBT中频电源为一种恒功率输出电源，加少量料即可达到满功率输出，并且始终保持不变，所以熔化速度快；因逆变部分采用串联谐振，且逆变电压高，所有IGBT中频比普通可控硅中频节能；IGBT中频采用调频调功，整流部分采用全桥整流，电感和电容滤波，且一直工作在500V，所以IGBT中频产生高次谐波小，对电网产生污染工低。
（3）节能型IGBT晶体管中频电源比传统可控硅中频电源可节能15%-25%,节能的主要原因有以下几下方面：
A、逆变电压高，电流小，线路损耗小，此部分可节能15%左右，节能型IGBT晶体管中频电源逆变电压为2800V，而传统可控硅中频电源逆变电压仅为750V，电流小了近4倍，线路损耗大大降低。
B、功率因数高，功率因数始终大于0.98，无功损耗小，此部分比可控硅中频电源节能3%-5%。
由于节能型IGBT晶体管中频电源采用了半可控整流方式，整流部分不调可控硅导通角，所以整个工作过程功率因数始终大于0.98，无功率损耗小。
C、炉品热损失小，由于节能型IGBT晶体管中频电源比同等功率可控硅中频电源一炉可快15分钟左右，15分钟的时间内炉口损失的热量可占整个过程的3%，所以此部分比可控硅中频可节能3%左右。
（4）高次谐波干扰：高次谐波主要来自整流部分调压时可控硅产生的毛刺电压，会严重污染电网，导致其他设备无法正常工作，而节能型IGBT晶体管中频电源的整流部分采用半可控整流方式，直流电压始终工作在最高，不调导通角，所以它不会产生高次谐波，不会污染电网、变压器，开关不发热，不会干扰工厂内其他电子设备运行。
（5）恒功率输出：可控硅中频电源采用调压调功，而节能型IGBT晶体管中频电源采用调频调功，它不受炉料多少和炉衬厚薄的影响，在整个熔炼过程中保持恒
功率输出，尤其是生产不锈钢、铜、铝等不导磁物质时，更显示它的优越性，熔化速度快，炉料元素烧损少，降低铸造成本。
三、炉体优势及特点
1、厚壁感应圈将提供更多的熔炼能量厚壁感应圈与其它截面的感应线圈相比具有更大的载流截面,因此线圈电阻低,更多的能量可以用熔炼.并且由于四周管壁的厚度均匀,因此它的强度要比管壁不均匀、一边管壁较薄的线圈结构的强度高.也就是说荣泰的这种结构的线圈不易发生因电弧和膨胀而引起的损坏.
2、感应线圈的匝间开放空间提高了电效率,减少了水汽，经过反复实践思考,我们设计的感应线圈的匝间留有空间,这样能够士提高线圈载流的效率,并且可以让炉衬材料中的水汽很容易挥发.在无间隙式感应圈的炉体中,一个通常的问题是线圈常受到邻近线圈磁场的影响,从面使得阻抗增加.
3、线圈设计原理，线圈是感应炉的心脏，感应线圈在电流的作用下产生强大的磁场，此磁场使炉膛内的金属产生涡流而发热。
线圈是电能转换成热能的关键所在，所以线圈的设计非常重要。
本炉的线圈是结合感应炉的实际使用情况，根据电磁场原理，通过计算机专业软件的计算而确定的较佳方案，采用最新线圈反并绕技术（双感应圈并联），更好的聚集磁场，提高磁场搅拌力，感应线圈的设计功率与实际运行功率的误差不大于5％，线圈的绝缘，特别是匝间绝缘采用先进的绝缘处理办法来保证，专用的夹紧技术能有效地减少线圈的轴向振动。
4、开放式的炉底减少了水汽，开放式的炉底设计易于通气,避免了水分的积聚.并且万一漏炉发生,能降低损坏程度.
5、冷却环延长了炉衬的寿命，良好地冷却炉衬不仅能提供更好的绝热及阴热物性,而且可以提高炉衬的寿命.为了达到这种目的,荣泰在炉体设计时,在顶部和底部分别加了冷却环,这样水仅能够起到均匀炉衬温度的目的,而且降低了热膨胀.由于采用了低热耗,高强度的紫铜冷却环,大大提高了电炉的效率.
中频熔炼炉特点
●产品启动性能非常好。
它是采用串联谐振电路，彻底解决了可控硅中频启动困难的问题。
●产品几乎不产生高次谐波。
不会污染电网、变压器，开关不发热，不会干扰工厂内的电子设备运行。
●产品具有高可靠性。
主要元器件全部采用世界名厂生产的元器件，IGBT晶体管是德国西门子公司生产的。
●产品节约电能。
●产品水循环系统采用水热交换器和内外水循环系统。
内循环是蒸馏水，长期使用，设备内各水路不结垢不堵塞，大大减少了故障，节约了维修费用。
●产品能在熔炼过程中始终保持恒功率输出。
调试中如发现缓冲速度不理想，可通过调整W5来进行微调，逆时针调缓冲时间变短。
反之调缓冲时间加长。
轻载运行中，如出现电抗器功率低端发颤，属限压过激，可适当放大限压值，或顺时针调整W5直至颤音消除。
维修中如遇过压过流同时动作现象，应作谨慎处理
6、逆变触发回路绝缘不良（如脉冲变压器，中频互感器初次级漏电）；
在升压线路中，在某种特定情况下，隔离电容与中频变压器产生谐振时，会出现不规则过压过流，可暂时将隔直电容短接以验证之（必须保证有泻流电抗，否则中频变压器会很快烧掉）。
如验证属实，可通过改变串联电容值（或在电容上并接一个消振电阻500～5K/5W）来消除谐振现象。
如在加料时出现过流现象，可适当放大过流值（一般过流是限流的1.2倍）即可。
同样，过压现象亦可按则方法处理。
过载保护是指炉料变化时引起的保护动作，这种保护动作时，电抗器没有过大冲击声；
故障保护是指逆变颠覆、缺相、欠压、元件击穿等设备不正常引起的保护动作，故障保护时电抗器冲击声很大，切不可盲目放大过流过压值，否则会加大故障。
冷却不好，可通过测试元件运行温度来判别，处理办法是疏通水路或更换水套；脉冲变压器初次级绝缘击穿，该种原因一般会引起逆变相应功放管损坏；
并肩硅性能不佳（不能正常开通或关断），该种现象往往被维修人员忽视，烧了很多硅，一直到该硅也烧掉，换了之后才恢复正常。
无规律烧硅一般是保护系统有故障，应重点检查过流过压，主回路接触问题和绝缘问题。
当然逆变触发回路出现故障也会引起无规律烧硅。
1）设备故障——逆变元件击穿、水电缆开路、感应器匝间短路、补偿电容击穿、触发回路不正常等原因，对于该种故障，只有修复损坏部位才能恢复；
2）负载阻抗不匹配，重载不好启动，可通过增大电抗器间隙、减小换流电感值、谐振回路套接磁环、电抗器逆变侧并接冲磁电阻（20/3KW）、电抗器两端并接旁路电阻（20/3KW）、改变恒流启动值（调整W10或W5）、增大中心频率VCO电压值（5～7V）等办法来解决，但最好的办法是减少补偿电容或增加感应器匝数来调整负载阻抗。
小角度问题：由于换流电感和逆变输出至补偿电容引线电感的存在，重载时，负载阻抗逆变换流时间增大，原先调好的小角度会变小，此时可能出现升功率至一半时逆变颠覆，所以，空载调小角度时，应偏大一点为好（一般Ua/Ud＝1.2～1.3）。