串联中频炉无相差频率跟踪控制电路技术分析
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。
串联中频炉原理__串联中频炉注意事项__串联中频炉厂家介绍
串联中频炉原理__串联中频炉注意事项__串联中频炉厂家介绍今天小编心情很郁闷,有点辛苦,不管怎么样和你们一交流还是挺开心的,我们都知道串联中频炉厂家有很多,但是很多人不清楚串联中频炉注意事项,和串联中频炉厂家介绍的相关问题。
串联中频炉主要由整流电源变压器、母线、低压隔离开关柜、单供电中频电源、动力控制箱、串联中频炉炉体、液压泵站、倾炉操作台、水冷电缆、冷却水分配器、坩埚模、水冷却系统等组成。
一起来认识一下串联中频炉吧!【串联中频炉工作原理】串联中频炉根据电磁感应的基本原理,把三相工频交流电整流后变成直流电,再将直流电变为可调节的中频电流,供给由电容和感应线圈组成的负载(线圈和电容可并联,也可串联),在串联中频炉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。
这种串联中频炉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,串联中频炉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。
【串联中频炉注意事项】一、串联中频炉水资源短缺,长期使用串联中频炉的过程中,可能会在冷却水管水垢或阻塞电容到由电力电容器过热和燃烧所造成的水系统碎片。
因此,应注意在对冷却水流量电电容的观察过程中支付的,如果排放不正常,你应该使用适当的措施;二、串联中频炉电气接地阴极电容,如果使用电炉法,电绝缘电容有坏的情况发生接地故障电容器阴极导致电容器情况下,如果发生这种情况,需要对电容柜绝缘重新处理;三、串联中频炉电压过高,中频炉在这一进程的长期使用,如果高频传输电炉,电容量高于额定电压(额定电压750V及以下电力电容器,1200V及其他共同标准),将导致电力电容器击穿电压。
感应加热电源中频率跟踪控制电路的设计与分析
计数器 的就是 当频率 降低时,在输入信号和输出
图2 所示。第一部分主要是通过压控振荡器来调节
频 率 ,使 输 出 电压 和 输 入 电压 的 频率 相 同 ,但 是
两者之 间相位差 比较大 ;第二部分主要 是逻辑 电
路 ,通过鉴频鉴相器实 现频率和相位的 比较。鉴 相器 由三个计数器构成 ,将输入信 号与压控振荡
器 的输 出信 号 的相 位 进 行 比较 ,从 而 输 出一 个 相
V D 、尺 构成一恒流源 ,在输 出脉冲在产生错位 或者进位脉冲时 ,压控振荡 电路恒流源停止 向电
容C 充 电,充 电电容放 电,频率就会下降,重新
使恒流源开始充 电,使两者频率相 同。因此设计 了三组计数器来实现频率 、相位的比较。 第 1 组计数 电路 当输 出信号超前输入信号时
高 电平就 可以使计数器 I 清零 ,滤波计数器输出
端 为 低 电平 ,恒 流 源 放 电 ,电容 电压 降低 ,经 过
1 )压控振 荡器 电路
电路 中 C 5 0 双 4 二 进 制 同 步 加 计 数 D4 2 是 位
压控振荡器输 出的脉冲频率也就会降低 ;第 Ⅱ组
器 ,当输 出信号为高 电平时 ,输 出端A清零 。根
Ab t a t A e u n y t c igc nr l i u t fme im rq e c d cin h aigp we u py i d sg e sr c : f q e c a kn o to r i o du fe u n y i u t e t o rs p l e in d r r cc n o n s i hsp p r Ot a h v re fid cin h aig p we a r n ter s n n tt t o rf co n ti a e,S h t e i etro u t e t o rc nwo k i h e o a tsaewi p we a t r t n n o n h n a re u l o 1 T e c n r lcru t e l e rq e c r c i g tr u h t eVCO n o i ic is Afe e ro q a . h o to i i r ai sfe u n y ta kn h o g h t c z a d l gc cr ut. t r o cl s o eS e t g crut tbl ya dsg i c nl a tr p e r r v d s i o c p ’ tsi , ic i sa it n i f a t c pu es e daei l n i n i y mp o e .
1吨串联中频炉原理技术与分析
1吨串联中频炉原理技术与分析(1吨串联可控硅中频炉原理技术与分析)1吨串联中频炉是串联逆变中频电炉,是中频炉感应加热炉,如果配一台中频炉炉体熔炼称为单台1吨串联中频炉。
串联逆变中频炉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所示。
1吨串联中频炉逆变电源原理说明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。
半桥逆变器工作电流流动路经的描述逆变运行时,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。
0.75串联中频炉优势_0.75串联中频炉产品特点
0.75串联中频炉优势_0.75串联中频炉产品特点之前大家可能不了解0.75串联中频炉,只知道中频炉能够用到锻造产业,用了可以提升生产力,但是现在需要用到0.75串联中频炉,又对中频炉不了解,没有提前做功课,为了给需要的小伙伴排忧解惑,今天天特地写一篇关于0.75串联中频炉优势的文章,此文章会详细写出0.75串联中频炉优势,详细介绍0.75串联中频炉产品特点,只要你看过这篇文章,保证你对0.75串联中频炉的认知上升到另一个层次。
【0.75串联中频炉优势】国内外中频炉主要有二种类型,并联逆变中频炉和串联逆变中频炉二类,0.75t串联中频炉系统,用于铸钢件、铸铁件的生产,0.75串联中频炉优势由一套不小于400KW变频电源和一台0.75t无芯钢壳中频炉以及系统正常运行所需的辅助设备组成。
【0.75串联中频炉优势】1.中频电炉中间控制电路板由计算机优化设计,大规模集成电路优化组合,装置性能稳定,质量可靠、抗干扰性强;2.中频电炉元件布局协调合理、维修方便;3.中频电炉在零压启动的基础上又增加了自动扫频重复启动功能,0.75串联中频炉优势电压及电流环电路紧密跟踪,设备启动及停止平滑稳定,无电流冲击。
4.中频电炉逆变启动信号采用单信号高灵敏触发电路,0.75串联中频炉优势进一步加大了设备的启动性能,使设备的启动成功率达到百分之100;5.中频电炉恒功率电路控制系统,0.75串联中频炉优势在生产中随着炉料的变化快速的将电压和电流自动调控在很好设定上,不需要人工调节逆变截止角;6.中频电炉具有完善的过压、过流、欠压、缺水、缺相、限压限流等保护系统,从而保证了设备的使用可靠性和工作稳定性;7.中频电炉高度集成化电路方案,0.75串联中频炉优势调试和操作都快捷、简便、易学。
【0.75串联中频炉特点】(1)中频电炉熔化效率高节电效果好,结构紧凑、过载能力强(2)中频电炉炉子周围温度低、烟尘少、作业环境好。
(3)中频电炉操作工艺简单、熔炼运行可靠。
中频电炉解决方案
中频电炉解决方案一、背景介绍中频电炉是一种用于金属加热和熔化的设备,广泛应用于冶金、铸造、锻造、热处理等行业。
为了提高生产效率和能源利用率,中频电炉解决方案应运而生。
本文将详细介绍中频电炉解决方案的设计原理、技术参数、优势以及应用案例。
二、设计原理中频电炉解决方案基于电磁感应加热原理,通过高频电源将电能转换为高频电磁场,进而将金属材料加热至所需温度。
具体工作原理如下:1. 高频电源:中频电炉解决方案采用高频电源作为能源供应,高频电源输出的电能经过整流和逆变,转换为高频交流电。
2. 感应线圈:高频交流电经过感应线圈产生高频电磁场,金属材料放置在感应线圈内,受到高频电磁场的感应作用。
3. 电磁感应加热:金属材料中的电导体产生涡流,涡流在电阻中发生热量损耗,从而使金属材料加热。
4. 温度控制系统:中频电炉解决方案配备温度控制系统,通过传感器实时监测金属材料的温度,并根据设定的温度范围进行自动控制。
三、技术参数1. 功率范围:中频电炉解决方案可根据不同的应用需求提供不同功率的设备,通常功率范围从10千瓦到100兆瓦不等。
2. 频率范围:中频电炉解决方案的频率通常在1千赫兹到10兆赫兹之间,可以根据具体需求进行调节。
3. 加热效率:中频电炉解决方案具有较高的加热效率,能够实现快速加热和高温熔炼,加热效率通常在80%以上。
4. 控温精度:中频电炉解决方案配备先进的温度控制系统,控温精度可达±1℃,能够满足不同工艺要求。
5. 自动化程度:中频电炉解决方案可实现全自动化操作,配备PLC控制系统和触摸屏界面,操作简便,提高生产效率。
四、优势中频电炉解决方案相比传统燃气炉、电阻炉等加热设备具有以下优势:1. 高效节能:中频电炉解决方案采用电磁感应加热,加热效率高,能耗低,节约能源。
2. 温度控制精度高:中频电炉解决方案配备先进的温度控制系统,能够实现精确的温度控制,提高产品质量。
3. 加热速度快:中频电炉解决方案具有快速加热的特点,能够提高生产效率,缩短生产周期。
中频电炉解决方案
中频电炉解决方案一、背景介绍中频电炉是一种常用的热处理设备,广泛应用于冶金、机械创造、汽车创造等行业。
它具有加热速度快、能耗低、效率高等优点,因此备受企业青睐。
然而,中频电炉在使用过程中也存在一些问题,如温度控制不稳定、能源消耗过高等。
为了解决这些问题,我们为您提供了以下中频电炉解决方案。
二、解决方案介绍1. 温度控制优化针对中频电炉温度控制不稳定的问题,我们提出了以下优化方案:(1)采用先进的温度控制系统,结合传感器和控制器,实现对加热温度的精确控制;(2)增加温度监测点,对炉内温度进行多点检测,提高温度控制的精确性;(3)引入闭环控制技术,根据实时温度变化调整加热功率,实现温度的稳定控制。
2. 能源消耗优化为了降低中频电炉的能源消耗,我们提出了以下优化方案:(1)采用高效的电源变换器,提高电能利用率;(2)优化电炉结构,减少能量损耗;(3)引入节能型电炉材料,提高加热效率。
3. 安全性提升为了提升中频电炉的安全性,我们提出了以下方案:(1)加装温度、电流、电压等传感器,实时监测电炉的工作状态,及时发现异常情况并采取相应措施;(2)增加安全防护装置,如漏电保护器、过载保护器等,确保电炉的安全运行;(3)加强员工培训,提高操作人员的安全意识和技能水平。
4. 自动化控制为了提高中频电炉的生产效率和操作便捷性,我们提出了以下自动化控制方案:(1)引入PLC控制系统,实现电炉的自动化控制;(2)配备触摸屏操作界面,方便操作人员进行参数设置和监控;(3)实现远程监控和远程操作功能,方便管理人员随时随地监控电炉的运行状态。
三、方案优势1. 提高生产效率:优化温度控制、能源消耗和自动化控制,提高了中频电炉的生产效率,缩短了加热时间,提高了生产效率。
2. 降低能源消耗:采用高效的电源变换器和节能型电炉材料,减少了能源消耗,降低了生产成本。
3. 提升产品质量:通过温度控制优化和自动化控制,实现了对加热温度的精确控制,提高了产品的质量稳定性。
3吨串联中频炉技术说明
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,
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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
高频串联谐振逆变器频率跟踪控制电路的仿真与应用
1 锁 相 环 路 仿 真模 型 的建 立
11 锁 相环 的 组 成 及 工 作 原 理 口 。 司
锁相 环是一个 相位反馈 控制 系统 ,其 特点是
实现对输 入信号 频率和相 位 的 自动跟踪 。锁相环
最基本 的结构如 图 l 所示 。它 由 3个基本 的部件
组成 : 鉴相 器 (D) 环路 滤波器 (P ) P 、 L F 和压 控振荡
究 生 , 究 方 向为 电力 电 子 。 研
郭
红 : 频 串 联 谐 振 逆 变 器 频 率 跟踪 控 制 电路 的仿 真 与 应 用 高
1 . 锁 相环路 的建模与仿 真嘲 2
块; 环路 滤 波器 ( P ) L F 采用 有 源 比例 积分 滤 波器 ;
m - O为压 控振 荡 器 ( c 子 电路模 块 ; yV C v o) K 为压 控 振荡器 压控灵敏 度 , K 一般选 取在 2 -142r , 0  ̄ n X - x 16 d (・ 之 间。压 控振荡器 的输 出 电压为 0r / sV) a
.
。
锁 相环 的仿 真工作 波形如 图 3 示 。图 3 所
中, 实线 表示 输入 信 号 / 虚线 表示 压控 振荡 器输 Z , 出信 号 。
∥
() f= MH af o 1 z - =
宁波 职 业 技 术 学 院学 报
如果将逆变器 负载 电压或 电流相位 作为 锁相环 的
在 P pc si e仿真 软件 中, 有现 成 的模 型 可用 , 没 为实 现锁 相环 的基本 功 能 ,构 造 出如 图 2所示 的 仿真模 型框 图。
图 2中 , 为输人 方波 信号 ,频率 为. myp 。 厂 -d ;
一拖一1吨串联中频炉主要技术参数
类 型:中频炉技术说明 名 称:《1 吨一拖一中频炉技术分析与说明》
名炉商城
走情况下可以方便的拆装线圈和对线圈的维修、观察、散热。
3.2.2 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 10mm 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
3.1.7 逆变电容组
1 吨串联中频炉是一套串联谐振电容补偿装置,以满足输出,可以炉体进
行送电。电容安装于全封闭的逆变柜内,
3.1.8 控制系统 配备输出电压表、输出功率表、工作频率表、输入电流表、输入电压
表、直流电压表、直流电流表、控制板上装有缺相显示、逆变工作显
示。 电路控制板包含了所有必需的控制和电子逻辑元件,对各感应线圈的
3.1.3 受电部分 断路器接收整流变压器二次侧通过母线槽或铜排供电,断路器为德力西
DW15。它们配有一只手动开关和欠电压线圈用于连锁保护。由断路器、电压 互感器、电流互感器等组成。
3.1.4 整流部分 电压反馈串联型;电路采用 6 脉冲电路整流方式,进线电压采用 380V ,
整流部分的可控硅采用最新的叠装式散热器组件。 可控硅两端的阻容吸收支路,可以在可控硅开关时,起到缓冲电流突然
感应线圈上部和下部设有不锈钢水冷圈,保证炉衬受热均匀。线圈上、 下端部需设有法拉弟短路环,充分吸收上下端漏磁通,防止炉体发热。炉体 接电采用大截面水冷电缆,引出线采用侧引出线形式。线圈压紧装置采用不 锈钢拉杆上下拉紧。
3.2.5 磁轭 磁轭采用 Z11 优质晶体取向冷轧硅钢片叠制,其厚度为≤0.3mm,用不锈
作者:康忠波 永鑫电炉城站长
ห้องสมุดไป่ตู้
串联谐振中频电炉故障分析
串联谐振中频电炉故障分析
中频炉设备出现故障的原因很简单,但逐一排查起来并非易事。
只有深入了解中频电源的基本原理,才能透过现象看到产生故障的本质原因。
下面用诙振中频炉设备常出现的6种常见故障。
1、假如出现主回路合闸瞬间放炮,顶闸到上级电站这种现象。
2、假如出现主回路合闸正常,中频启动瞬间放炮,检查发现两路熔断器及对应的晶闸管烧毁,主控板烧毁的现象。
3、假如出现设备能运行启动,但是在某一段调节功率上升和下降时,设备有异响和颤动,电流表电压表不停摆动的现象。
4、假如出现中频重载可正常启动,逆变电压可加到300 V,持续30 s即跳闸,又自动重启的现象时。
5、假如出现中频炉启动时直流电流大,直流电压低,中频电压升不起来的现象。
6、假如出现中频启动后,调功电位器旋钮已旋到尽头,但是电流表电压表的指示值仍很小,出料温度达不到工艺要求的现象。
可控硅串联逆变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。
串联中频电炉优势_串联中频电炉操作方式
串联中频电炉优势_串联中频电炉操作方式说到串联大家肯定会想到高中物理的串联电路,小编物理学的可不好,总是分不清串联并联,不过小编近期参观了康达电炉的工作车间了解了一下串联中频电炉的一些相关知识,发现也不是那么难理解啊,下边决定把这内容都无私的分享给大家,为大家介绍一下串联中频电炉优势以及串联中频电炉操作方式的问题,对于串联中频电炉感兴趣的朋友们快点一起围观吧~#详情查看#【串联中频电炉:工艺流程】#详情查看#【串联中频电炉:厂家直销】【串联中频电炉优势】1.串联中频电炉元件布局协调合理、维修方便;2.串联中频电炉逆变启动信号采用单信号高灵敏触发电路,进一步加大了设备的启动性能,使设备的启动成功率达到百分之100;3.串联中频电炉恒功率电路控制系统,在生产中随着炉料的变化快速的将电压和电流自动调控在很好设定上,不需要人工调节逆变截止角;4.串联中频电炉具有完善的过压、过流、欠压、缺水、缺相、限压限流等保护系统,从而保证了设备的使用可靠性和工作稳定性;5.串联中频电炉中间控制电路板由计算机优化设计,大规模集成电路优化组合,装置性能稳定,质量可靠、抗干扰性强;6.串联中频电炉高度集成化电路方案,调试和操作都快捷、简便、易学。
7.串联中频电炉在零压启动的基础上又增加了自动扫频重复启动功能,电压及电流环电路紧密跟踪,设备启动及停止平滑稳定,无电流冲击。
【串联中频电炉操作方式】1、串联中频电炉开炉前要检查好电气设备、水冷却系统、感应器铜管等是否完好,否则禁止开炉。
2、串联中频电炉炉膛熔损超过规定应及时修补。
严禁在熔损过深坩埚内进行熔炼。
3、串联中频电炉送电和开炉应有专人负责,送电后严禁接触感应器和电缆。
当班者不得擅自离开岗位,要注意感应器和坩埚外部情况。
4、串联中频电炉装料时,应检查炉料内有无易燃易爆等有害物品混入,如有应及时除去,严禁冷料和湿料直接加入钢液中,熔化液充满至上部后严禁大块料加入,以防结盖。
5、串联中频电炉补炉和捣制坩埚时严禁铁屑、氧化铁混杂,捣制坩埚须密实。
中频炉常见故障分析以及维修检测方法
中频炉常见故障分析以及维修检测方法中频炉是一种常用的加热设备,常见故障包括电源故障、电路故障、元件故障等,下面分别介绍这些故障的分析及维修检测方法。
一、电源故障分析及维修检测方法:1.主电源故障:主要表现为中频炉无法正常启动或无法传递电流。
可能原因包括主电源供应不稳定、断路器触发、保险丝断开等。
维修方法主要是检查主电源连接是否稳固,更换断路器或保险丝。
2.控制电源故障:主要表现为中频炉无法调节和控制输出功率,或者功率输出波动较大。
可能原因包括控制电源供应不稳定、电源启动电容故障等。
维修方法主要是更换或修复控制电源的故障部件。
二、电路故障分析及维修检测方法:1.电路板故障:主要表现为中频炉无法正常启动、控制电路失灵等。
可能原因包括电路板连接不良、电路板元件损坏等。
维修方法主要是检查电路板连接是否稳固,更换或修复损坏的电路板元件。
2.接线故障:主要表现为中频炉一些部分无法正常工作、电流传递不畅等。
可能原因包括接线松动、接线部分损坏等。
维修方法主要是检查接线是否紧固,更换或修复损坏的接线部分。
三、元件故障分析及维修检测方法:1.电容故障:主要表现为中频炉启动困难、电流传递不稳定等。
可能原因包括电容老化、电容接触不良等。
维修方法主要是更换故障的电容。
2.整流管故障:主要表现为中频炉无法正常启动、输出功率偏低等。
可能原因包括整流管老化、整流管短路等。
维修方法主要是更换故障的整流管。
维修检测方法主要包括以下几个步骤:1.外观检查:检查中频炉的外观是否有明显损坏、烧焦等情况。
2.电源检测:使用合适的电压表和电流计等工具,检测主电源和控制电源的电压、电流是否正常。
3.电路检测:使用示波器等工具检测中频炉的各个电路是否工作正常,包括电路板、接线等。
4.元件检测:使用万用表等工具检测中频炉的元件是否工作正常,包括电容、整流管等。
中频炉控制电路原理
中频炉控制电路原理
1.电源电路
电源电路是中频炉控制电路的基础,主要提供稳定的电源供给。
一般采用三相交流电源,通过三相变压器进行降压,并经过整流电路将交流电转换为直流电。
2.整流电路
整流电路将交流电信号转换为直流电信号,一般采用整流桥电路来实现。
整流桥电路由四个二极管组成,能够将传统交流电转换为具有一定脉动的直流电。
3.逆变电路
逆变电路将直流电信号转换为中频交流电信号,用于供给中频炉的感应线圈。
逆变电路一般采用全桥逆变电路,由四个可控硅组成。
4.功率控制电路
功率控制电路用于对中频炉的加热功率进行调节。
根据加热负荷的需求,通过调节电流引入的角度和脉宽,可以实现对功率的控制。
5.保护电路
保护电路用于对中频炉的工作状态进行监测和保护。
主要包括过电流保护、过压保护、欠压保护、温度保护等功能。
当检测到异常情况时,保护电路可以及时切断电源,避免对设备和人员的损害。
以上就是中频炉控制电路的主要原理。
通过电源电路、整流电路、逆变电路、功率控制电路和保护电路的配合工作,中频炉可以实现稳定的加
热功率和频率,并保证设备和人员的安全。
实际中频炉控制电路的设计还需要考虑到各种因素,比如系统的稳定性、控制的精度、安全性和可靠性等。
因此,设计中频炉控制电路需要综合考虑各种因素,并根据具体需求进行优化设计。
串联中频电炉有什么技术优势?
串联中频电炉有什么技术优势?串联中频电炉符合我国节能减排发展方向。
随着行业自身的发展,产品的不断普及,以及技术改造的逐步加快,保守估计串联中频炉未来3~5年的年增长率不会低于30%,将维持40%的年增速。
近年来,节能串联中频炉吸引了一批新进入者,竞争较为激烈,并且已在大范围内实现进口替代。
其未来最具增长潜力的子领域,是高性能串联中频炉和超大功率串联中频炉。
因为通用型并联中频炉以不能满足节能需求,而高性能串联中频炉的满足节能需求。
串联中频炉整流分为单整流电源(6脉中频电源),双整流电源(12脉中频电源)供串联逆变运行。
功率因数始终大于0.95,谐波含量小,整流输出电压恒定不变,波形好,因此设备的运行效率高,可以节约10~20%电能,节能效果明显。
完全能达到国家的用电标准要求。
整流采用12脉可控硅中频电源供电,不含5、7次谐波分量,按照谐波分析,12脉整流电源产生的谐波影响大大小于6脉普通中频电源。
控制系统全数字化,起动成功率达到100%. 符合我国节能减排发展方向。
串联中频电炉技术优势1、技术先进。
采用目前国际最先进技术,具有诸多优势。
2、省电。
较普通KGPS熔化炉可节电10%-20%。
3、运行稳定。
采用可控硅控制,运行稳定。
4、适应性强。
对环境要求低,耐用。
5、维修维护简单。
采用可控硅控制,维修维护简单,费用低。
6、谐波达标。
通过技术方面的设计,谐波污染达到国家标准7、功率因数高:≥0.95,因为串联电源的整流部分所有可控硅均处于全开放状态8、输出波形:矩形波9、输出电流波形:正弦波10、感应线圈基波电压Q×:逆变输出电压11、感应线圈基波电流:逆变输出电流12、直流滤波环节:大电容13、谐波:谐波低,对电网污染小14、效率:效率高相对于并联电源可高出10%-20%15、启动:启动成功率为100%因为串联谐振电源是调频调功,通过调逆变的频率来调节功率,故启动率高。
使用方便,保护功能齐全,过流保护、过压保护、缺相保护、水温高保护、水温低保护、水压高、水压低等保护,可靠度高,在现场使用中证明可靠度超过并联谐振电源,节能相对并联电源节能10%~20%华天电力专业生产串联谐振(又称工频耐压试验设备),从事电测行业多年,旗下产品品质一流,欢迎广大客户前来选购。
中频炉控制电路原理
中频炉控制电路原理控制电路原理整个控制电路除逆变末级触发电路板外,做成一块印刷电路板结构,从功能上分为整流触发部分、调节器部分、逆变部分、启动演算部分。
详细电路见《控制电路原理图》。
1. 1 整流触发工作原理这部分电路包括三相同步、数字触发、末级驱动等电路。
触发部分采用的是数字触发,具有可靠性高、精度高、调试容易等特点。
数字触发器的特征是用计(时钟脉冲)数的办法来实现移相,该数字触发器的时钟脉冲振荡器是一种电压控制振荡器,输出脉冲频率受移相控制电压Uk 的控制,Uk 降低,则振荡频率升高,而计数器的计数值是固定的(256),计数器脉冲频率高,意味着计一定脉冲数所需时间短,也即延时时间短,α角小,反之α角大。
计数器开始计数时刻同样受同步信号控制,在α=0 时开始计数。
现假设在某Uk 值时,根据压控振荡器的控制电压与频率间的关系确定输出振荡频率为25KHZ,则在计数到256 个脉冲所需的时间为(1/25000)×256=10.2(ms)相当于约180 °电角度,该触发器的计数清零脉冲在同步电压〔线电压〕的30°处,这相当于三相全控桥式整流电路β=30°位置, 从清零脉冲起,延时10.2ms 产生的输出触发脉冲, 也即接近于三相桥式整流电路某一相晶闸管α=150°位置,如果需要得到准确的α=150°触发脉冲, 可以略微调节一下电位器W4。
显然有三套相同的触发电路,而压控振荡器和Uk 控制电压为公用,这样在一个周期中产生6个相位差60°的触发脉冲。
数字触发器的优点是工作稳定,特别是用HTL 和CMOS 数字集成电路,可以有很强的抗干扰能力。
IC16A 及其周围电路构成电压----频率转换器,其输出信号的周期随调节器的输出电压Uk 而线性变化。
W4 微调电位器是最低输出频率调节(相当于模拟电路锯齿波幅值调节)。
三相同步信号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R23、C1、R63、C40、R102、C63 进行滤波、移相,经6 只光电耦合器进行电位隔离,获得6 个相位互差60°、占空比略小于50%的矩形同步信号。
中频电炉解决方案
中频电炉解决方案引言:中频电炉是一种常见的熔炼设备,广泛应用于金属熔炼、热处理和铸造等领域。
为了更好地满足不同行业的需求,中频电炉解决方案逐渐发展起来。
本文将介绍中频电炉解决方案的五个部分,包括电源系统、感应线圈、冷却系统、控制系统和安全系统。
一、电源系统1.1 高效电源转换器:中频电炉的电源系统通常采用高效电源转换器,能够将输入电源的直流电转换为中频交流电。
高效电源转换器具有高转换效率和稳定输出电流的特点,能够提高电炉的工作效率。
1.2 可调频控制技术:中频电炉的电源系统还采用可调频控制技术,可以根据熔炼工艺的需要,调整电源的频率。
可调频控制技术能够提高熔炼的质量和效率,适应不同材料的熔炼需求。
1.3 能量回收技术:电源系统还采用能量回收技术,将电炉工作时产生的废热能够回收利用,提高电炉的能源利用效率。
二、感应线圈2.1 多回路感应线圈:中频电炉的感应线圈通常采用多回路设计,能够提高电炉的熔炼能力和熔炼效率。
多回路感应线圈能够使电磁场分布更均匀,提高炉料的加热效果。
2.2 冷却方式选择:感应线圈的冷却方式有水冷和气冷两种选择。
水冷方式适用于高功率电炉,能够有效降低感应线圈的温度;气冷方式适用于中低功率电炉,减少了冷却系统的复杂性。
2.3 线圈材质和结构设计:感应线圈的材质和结构设计对电炉的工作效果有重要影响。
一般采用高导磁性的材料,如硅钢片,以提高感应线圈的磁导率。
线圈的结构设计要合理,以提高线圈的耐高温性能和使用寿命。
三、冷却系统3.1 冷却水系统:中频电炉的冷却系统通常采用冷却水进行散热。
冷却水系统需要具备稳定的供水和排水能力,以保证电炉的正常运行。
3.2 冷却水温控制:冷却水的温度对电炉的工作效果有重要影响。
冷却水温度过高会影响电炉的散热效果,温度过低则会影响电炉的加热效果。
因此,冷却水温度需要进行精确控制。
3.3 冷却系统的安全性设计:冷却系统需要具备良好的安全性设计,防止冷却水泄漏、水压过高等问题。
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串联中频炉无相差频率跟踪控制电路技术分析
1、前言
串联中频炉在加热过程中,因温度变化和炉料熔化等因素,使负载等效参数和固有谐振频率发生变化。
对晶闸管中频逆变器而言,为了保证串联中频炉逆变器件能可靠换流,逆变器能工作在较高的功率因数下,要求逆变器的输出频率能随负载固有频率变化。
也就是说,控制电路必须具有自动频率跟踪功能。
由可关断器件构成的逆变器,虽不象晶闸管那样存在换流问题,但为了使逆变器始终工作在功率因数接近或等于1的准谐振或谐振状态,以实现逆变器件的零电流开关(ZCS)或零电压开关(ZVS),其频率跟踪电路是不可缺少的。
随着逆变器输出频率的提高,频率跟踪电路对快速性和准确性的要求也相应提高。
为此本文提出一种由集成锁相环CD4046(PLL)、霍尔电流传感器和电压比较器LM339实现的无相差频率跟踪控制电路,它具有跟踪速度快、跟踪频率准确、保护容易、抗干扰能力强等优点。
2、串联中频炉CD4046集成锁相环的特点
锁相环(PLL)主要由鉴相器PD、压控振荡器VCO和外接R、C无源低通滤波器LPF(也可接有源低通滤波器)组成,见图1。
CD4046有两个独立的鉴相器PD1和PD2。
PD1是异或门鉴相器,若采用无源低通滤波器,其输出信号与输入信号之间的相位差将随被锁定频率的变化在0~180°之间变化。
采用该鉴相器无法实现无相差的
频率跟踪。
PD2是鉴频鉴相器,它由逻辑门控制的四个边沿触发器和三态输出电路组成,其输出为三态结构,系统一旦入锁,输出将处于高阻状态,LPF的电容C无放电回路,PD2相当于具有极高的增益, PD2的两个输入信号上升沿可严格同步。
采用CD4046的PD2和使用LPF,可保证锁相环输出信号与输入信号的相位差为零
3、串联中频炉频率跟踪控制
CD4046集成锁相环可实现无相差的频率跟踪,若将负载电压uo和负载电流io的信号采样后,送CD4046锁相环的PD2,则可使uo和io的相位差为零,即逆变器工作在负载谐振状态。
图2示出控制电路原理框图。
图3示出对应的逆变器主电路。
若不考虑驱动电路和IGBT的开关时延,VCO的输出信号可近似看作为uo的采样信号。
io的采样可通过霍尔电流传感器实现,它将io线性变换后送LM339过零比较器N,N
将电流信号变换成方波电流信号i,
并与电压信号进行鉴相比较。
在不
计电流采样传输时间,经锁相环锁定后,
uo和io的相位差为零。
感应加热过程中,负载等效参数的变化会
引起负载固有频率的变化,只要该固有频
率在锁相环的跟踪范围之内,就可保证负载处于谐振状态。
图4示出控制电路的相关波形和uo、io波形。
由图可见,方波uo和正弦io的
相位差为零,VI1、VI2正好在电流过零时换流,从而实现了ZCS,使器件的电磁应力和开关损耗减小到最低,这有
利于提高逆变频率。
4相位补偿的实现
按上节分析,VI1、VI2应在电流过零时换流,但
在实际电路中,电流采样、锁相跟踪、隔离驱动
和IGBT的开关都需要时间,这将引起负
载电压uo滞后io一个相角度,使得逆变器实际工作在容性负载状态。
实验表明,从电流采样到IGBT完全开通,大约需要3~3.5Ls 的时间,对超音频串联中频炉而言,这个时延引起的uo与io的相位差是不容忽视的,它一方面使IGBT在大电流处开通,另一方面使电源的功率因数降低,影响功率输出。
基于此原因,必须在实际电路中加入相位补偿环节。
本文利用CD4046锁相环的特点,配合N,巧妙地实现了相位补偿。
由CD4046的PD2构成锁相环的特点是:
①输出信号的占空比始终为50%,并与输入信号的占空比无关;
②输入信号上升沿触发,锁相环的输出信号与输入信号的上升沿同步。
图5示出相位补偿原理。
在N的正向输入端加一偏置电压up,使N的输出信号上升沿提前$T时间,锁相环对应的输出信号作VI2的驱动信号,反相后作VI1的驱动信号,驱动信号相对电流而言,提前了T时间,而T就是相位补偿时间。
电容C和二极管VD对采样电流信号i起整流滤波作用,up与io的幅值成正比。
这样,可保证$T 不随io的幅值波动而变化。
调节电位器RP2,即可调节T的值。
对应不同的T值,电源可分别工作在感性、容性和近谐振状态。
若$T的值大于电路延迟时间值,
负载工作在感性状态,反之,负载工作在容性状态;若$T的值等于电路延迟时间,由于驱动信号设置有死区时间,则负载工作在近(准)谐振状态。
图6示出准谐振补偿时CD4046的输入信号、输出信号实验波形,它分别对应图5中的uN和uVI2波形。
电源的起动串联中频炉一般都设有较复杂的由它激到自激的转换电路。
它激信号一般由外加振荡器产生。
当反馈信号达到一定幅值时,由电子开关或手动切换到自激状态。
串联谐振负载在谐振点阻抗最低,对应的io最大,在该点它激起振,起动最容易。
当它激起动频率偏离负载固有谐振频率过大时,负载品质因数Q值过高和逆变器输入电压过低都可能引起它激io过小而不能起动。
逆变器的起动必须满足两个条件:
①负载固有频率在锁相环的跟踪范围内;
②它激io足以使N工作。
采用它激起动时,它激频率必须尽可能靠近负载固有频率,起动前需根据负载固有频率选择它激频率。
本文利用CD4046本身特点,由CD4046实现它激频率扫描和它激到自激的自动转换,使控制电路简化,起动可靠性更高。
图7示出起动控制电路
原理。
端9是VCO控制端,当端9加电源电压uc时,VCO输出最
高频率;当端9电压为零时,VCO输出最低频率。
电路工作原理:在起动瞬时,Cs可视为短路,当端9加uc时,VCO输出最高频率,随着Cs的充电,端9电压逐渐降低,VCO从最高频率滑向最低频率。
只要负载固有频率在最高频率与最低频率之间,那么VCO的输出扫描频率就会引起负载产生谐振,锁相环进入锁定状态,起动更为容易。
起动完成后,VD将起动电路与滤波电路隔离,锁相环工作于无相差跟踪状态。
3、串联中频炉实验结果与分析
本文对不同的$T,在6kW20~
55kHz的装置上进行实验。
图8
示出欠补偿、过补偿和近(准)
谐振下,选用相同主电路的吸
收电路实验波形。
欠补偿(含不补偿)时,驱动信号滞后io过零点,io 相位超前uo,逆变器工作于容性状态,逆变频率低于负载固有谐振频率。
逆变器按VI1→VD1→VI2→VD2→VI1的顺序换流,VT1→VD1和VI2→VD2属臂内换流,电流过零时自然换流,VD1→VI2和VD2→VI1属强制性臂间换流,二极管关断时的反相恢复电流使臂间换流期的VI1和VI2出现电流尖峰,增加了器件的开关损耗,且在二极管反相恢复电流迅速下降至零时,与IGBT串联的寄生电感会产生较高的感应电势叠加在IGBT上,造成IGBT电压尖峰。
图8a为欠补偿时io和uVI2波形;图8b为uo和io波形。
由图8a、b可见,二极管续流
关断后会出现电压尖峰。
过补偿时,驱
动信号超前io过零点,io滞后
uo,逆变器工作于感性状态,逆变频率
高于负载固有谐振频率。
逆变器按VI1
→VD2→VI2→VD1→VI1的顺序换流,VD1
→VI1和VD2→VI2属自然换流,VI2→
VD1和VI1→VD2属强制性的臂间换流,
IGBT是硬关断,回路寄生电感产生电压
尖峰,关断电流越大,电压尖峰也越
大。
图8c、d为过补偿时的实验结果。
由图8c、可见,IGBT关断时会出现较大的电压尖峰。
适当调节$T,可使逆变器工作于近(准)谐振状态。
IGBT在电流接近零时关断,死区时间内二极管导通续流,电流过零时另一IGBT触发开通。
换流顺序同于过补偿情况,但因死区时间很小,IGBT的关断电流接近于零,器件的关断损耗和关断时引起的尖峰电压都很小,IGBT基本上实现了ZCS。
图8e、f为近谐振时的实验结果,它对应的死区时间为1. 5Ls。
由此可见,IGBT关断时只有很小的电压尖峰,逆变器的工作频率略高于负载固有谐振频率。
7结束语
利用CD4046集成锁相环得到的无相差频率跟踪控制电路,为串联逆变器实现ZCS创造了条件。
ZCS减轻了器件的开关损耗和电磁应力,使逆变器能运行于更高的频率。
实验表明,利用CD4046设计的频率跟
踪电路、相位补偿电路及起动电路,只要适当调节$T,就能实现无相差频率跟踪,既可使逆变器功率因数近似为1,又可使IGBT在接近电流过零点时换流,从而基本实现了零电流软开关。
中频电炉:
中频炉维修:
串联中频炉:
/BdwlkjNews.asp?id=558。