中频感应电源

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IGBT中频、超音频感应加热电源

IGBT中频、超音频感应加热电源

IGBT 中频、超音频感应加热电源IGBT 中频、超音频感应加热电源
IPS 系列中频、超音频电源是清华大学自行研制的新产品,该电源的逆变电路采用新型大功率电力电子器件IGBT
简介:
IPS 系列中频、超音频电源是清华大学自行研制的新产品,该电源的逆变电路采用新型大功率电力电子器件IGBT。

本产品具有体积小,噪音低,整机效率高,维护方便等优点。

频率范围2.5kHz~100kHz。

最大功率可达
500kW,可完全替代高耗能的电子管式超音频电源,中频机组和晶闸管中频电源。

主要应用于金属热处理、热加工,如淬火、透热、熔化、焊接等。

特点:。

浅谈KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法

浅谈KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法

总第283期 ·65·电气工程及自动化浅谈KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法唐更生【摘 要】本文阐述了KGPS 中频感应加热电源的工作原理及组成,列举了KGPS 中频感应加热电源常见的故障和处理措施,并介绍了中频电源常用的检修方法,对相关的维修人员和工程技术人员有一定的借鉴作用。

【关键词】KGPS 中频感应加热电源;故障现象;维修方法;检测方法作者简介:唐更生,桂林金格电工电子材料科技有限公司,工程师。

一、引言KGPS中频感应加热电源,它是利用电磁感应原理来加热,即交变的电流,产生交变的磁场,交变的磁场会在导体中产生感应涡流,从而导致导体发热。

由于它是非接触式加热,热源和受热物件可以不直接接触,加热效率高,速度快,可实现局部加热等优点,因此广泛应用于熔化、淬火、热处理、焊接等领域。

诸多领域中,要应用到KGPS 中频感应加热电源,掌握一定的检修方法是很必要的,只有熟练掌握其工作原理和检修方法,才能根据故障现象,快速、准确地分析、判断、排除故障。

二、工作原理及组成KGPS中频电源装置的工作原理:利用晶闸管元件,采用三相桥式全控整流电路,将三相工频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1000-8000赫兹的单相中频电流。

KGPS中频电源装置一般由主回路和控制电路两部分组成,主回路由断路器、整流器、直流电抗器、逆变器、电容与感应加热线圈等组成,主回路电气原理图见图一。

整流器采用三相桥式全控整流电路,包括6个快速熔断器、6个KP 型晶闸管。

逆变器采用由4个KK型晶闸管组成的单相全控桥式逆变电路。

负载由感应线圈和补偿电容器组成,负载联接方式主要有并联谐振和串联谐振两种。

控制电路一般采用数字电路,集成到一块印刷电路板上,可靠性好、使用方便。

三、常见故障现象及原因KGPS中频感应加热电源在使用过程中,经常会遇到各种各样的故障,以下列举了几种常见故障现象及处理措施。

项目五 中频感应加热电源的原理与检修

项目五 中频感应加热电源的原理与检修
整流电路。 2)电路工作原理 ①0≤α≤30°
②30≤ α ≤150°° 当触发角α ≥30°时,此时的电压和电流波形断续,各个晶闸管的 导通角小于120°,α =60°的波形。
3)基本的物理量计算 ①整流输出电压的平均值计算:
当0°≤ α ≤30°时,此时电流波形连续,通过分析可得到:
载阻抗的影响。 4)当电路出现故障时,电路能自动停止直流功率输出,整流电
路必须有完善的过电压、过电流保护措施。 5)当逆变器运行失败时,能把储存在滤波器的能量通过整流电
路返回工频电网,保护逆变器。
(3)平波电抗器 平波电抗器在电路中起到很重要的作用,归纳为以下几点:
1)续流 保证逆变器可靠工作。 2)平波 使整流电路得到的直流电流比较滑。 3)电气隔离 它连接在整流和逆变电路之间起 到隔离作用。 4)限制电路电流的上升率di/dt值,逆变失败 时,保护晶闸管。
(4)控制电路 中频感应加热装置的控制电路比较复杂,可以包括以下几种:整流触发电路、
逆变触发电路、起动停止控制电路。 1)整流触发电路
整流触发电路主要是保证整流电路正常可靠工作,产生的触发脉冲必 须达到以下要求:
①产生相位互差60º的脉冲,依次触发整流桥的晶闸管。 ②触发脉冲的频率必须与电源电压的频率一致。 ③采用单脉冲时,脉冲的宽度应该大与90º,小于120º。采用双脉冲
3)起动、停止控制电路 起动、停止控制电路主要控制装置的起动、运行、停止。一般由 按纽、继电器、接触器等电器元件组成。
(5)保护电路 中频装置的晶闸管的过载能力较差,系统中必须有比较完善的保 护措施,比较常用的有阻容吸收装置和硒堆抑制电路内部过电压, 电感线圈、快速熔断器等元件限制电流变化率和过电流保护。 必须根据中频装置的特点,设计安装相应的保护电路。

中频感应加热电源的设计

中频感应加热电源的设计

中频感应加热电源的设计
1.电源输出功率和频率:根据加热要求确定电源的输出功率和频率。

输出功率一般由加热负荷大小决定,频率一般选择在1kHz~20kHz之间,
根据不同的加热要求进行调整。

2.电源结构设计:电源的结构设计主要包括整流、逆变、振荡等电路
的设计。

整流电路用于将交流电转换成直流电,逆变电路用于将直流电转
换成交流电,振荡电路用于产生中频振荡信号。

3.电源控制系统设计:电源控制系统主要包括开关控制电路、保护电
路和自动控制电路等。

开关控制电路用于控制电源的开关,保护电路用于
保护电源和负载不受损坏,自动控制电路用于实现加热功率的调节和温度
等参数的监测和控制。

4.效率和功率因数:设计中频感应加热电源时,需要考虑电源的效率
和功率因数,以提高电源的能量利用率和减少对电网的电能需求。

5.冷却系统设计:中频感应加热电源在工作过程中会产生大量的热量,需要通过冷却系统将热量排出,以保证电源的正常工作和寿命。

6.控制方式:中频感应加热电源的控制方式有手动控制和自动控制两种。

手动控制方式需要人工操作电源的开关和参数调节,自动控制方式通
过传感器和控制器实现对加热过程的自动控制。

7.安全性设计:中频感应加热电源设计中需要考虑安全性问题,包括
过载、短路、过流、过热等保护措施的设计,以及对电源和负载的绝缘和
接地等安全措施的实施。

综上所述,中频感应加热电源的设计需要考虑输出功率和频率、电源结构、电源控制系统、效率和功率因数、冷却系统、控制方式、安全性等方面的因素。

通过合理的设计和选择,可以提高电源的性能和工作效率,满足不同加热需求的要求。

中频感应加热电源工作原理

中频感应加热电源工作原理

中频感应加热电源工作原理
中频感应
当通过导体环路所包围的磁通量发生变化时,环路中就会产生感应电势,同样,处于交变磁场中的导体,受电磁感应的作用也产生感应电势,在导体中形成感应电流(涡流),感应电流克服导体本身的电阻而产生焦耳热,用这一热量加热导体本身,使其升温、熔化,达到各种热加工的目的,这就是中频感应加热的原理。

中频感应加热优点
加热速度快
氧化脱炭少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,由于该加热方式升温速度快,所以氧化极少,加热效率高,工艺重复性好。

加热均匀。

中频感应加热电源 原理

中频感应加热电源 原理

中频感应加热电源原理中频感应加热电源是一种常用的加热设备,它利用中频电流的感应作用将电能转化为热能。

该电源的工作原理主要包括电源单元、谐振电路、功率变换单元和控制单元等几个关键部分。

电源单元是提供电能的装置,通常由三相交流电源和整流电路组成。

交流电源通过整流电路将交流电转化为直流电,然后进一步进行滤波,以保证电源稳定。

谐振电路是中频感应加热电源的核心部分,它由电容器和电感器组成。

谐振电路的作用是将直流电转化为中频交流电,并将其输出到功率变换单元。

功率变换单元主要由功率开关管和输出变压器组成,其作用是将中频交流电通过功率开关管的控制进行变换,使其达到所需的电压和电流。

功率开关管可以根据负载的变化来调整输出功率,从而实现对加热过程的控制。

输出变压器则是将电源提供的中频交流电转化为适用于加热设备的高电压和高电流。

控制单元是中频感应加热电源的智能化部分,它通过传感器实时监测加热过程中的温度、电流和电压等参数,并根据设定的加热要求进行调节。

控制单元可以实现加热功率的精确控制和加热时间的设定,从而提高加热效率和产品质量。

中频感应加热电源具有许多优点。

首先,它具有高效率和节能的特点。

由于中频电流只在工件表面产生感应加热效应,因此加热效率较高,可以减少能量的浪费。

其次,中频感应加热电源具有快速加热和均匀加热的特点。

由于电磁感应的作用,加热速度快且加热均匀,可以提高生产效率和产品质量。

此外,中频感应加热电源还具有操作简便、自动化程度高等特点,可以提高工作环境的安全性和操作的便利性。

中频感应加热电源广泛应用于金属加热、焊接和热处理等领域。

在金属加热方面,中频感应加热电源可以用于钢铁、铜、铝等金属材料的加热和熔炼。

在焊接方面,中频感应加热电源可以实现金属材料的局部加热,从而实现高效的焊接。

在热处理方面,中频感应加热电源可以用于金属材料的淬火、回火和退火等工艺,以改善材料的性能和延长使用寿命。

中频感应加热电源是一种高效、节能的加热设备,其工作原理简单明了。

全数字中频感应加热电源设计

全数字中频感应加热电源设计

本设计是全数字中频感应加热电源, 采用串联谐振电路。

主电路整流部分采用了三相全控整流电路,逆变电路采用了单相逆变桥。

串联逆变器的输入电压恒定,近似为恒压源,逆变元件采用IGBT,利用单片机控制其开关,控制部分采用PIC16F877单片机,实现对中频电源的控制。

其中使用了IGBT专用驱动芯片。

本设计完成了中频感应电源控制系统的硬件和软件设计任务,实现了负载频率的自动跟踪。

控制电路简单可靠,方案合理。

关键词:整流;逆变;可控硅;IGBT;单片机。

This design is the entire digital mid-frequency induction heating power source. The main circuit rectification part with transported three-phase in this design has all controlled the leveling circuit, inverted the electric circuit to use the single item inversion electric circuit sine pulse width to modulate (SPWM), the load is a antiresonance circuit. This paper introduces a new inversion and three phase bridge rectification control circuit based on PIC16F877 microcontroller for thyristor medium frequency power supply. Meanwhile the hardware and software designs are also provided. It is approved by analysing the experimental results that the circuit softly starts the power supply in the way of sweeping-frequency and zero-voltage, and well tracks the tank resonant frequency in normal working. The power adjustment can be made by adopting SPWM control technology in the system. Series resonance and frequency follow technology are used. The IGBT, as the switch device, can work between 10Hz to 10kHz frequency channel, and based on the principle of the effects . Key Words: inverter; induction;IGBT; single chip computer; rectification.目录第一章全数字中频感应加热电源设计背景 (4)1.1 感应加热的基本原理 (4)1.2 全数字中频感应电源简介 (5)第二章主电路的设计 (9)2.1 可控硅工作原理 (9)2.2 可控硅触发导通 (9)2.3 整流电路的介绍 (9)2.3.1 基本工作原理 (11)2.3.2 电阻负载时三相桥式全控整流特性 (13)2.4 逆变电路的介绍 (16)2.5 负载电路的介绍 (21)2.5.1 电流过零点检测 (21)2.6 主电路的保护介绍 (22)2.6.1 闸管的保护 (22)2.7 主电路的计算及其器件选型 (25)2.7.1 主电路计算部分 (25)第三章控制电路的设计 (26)3.1 PIC单片机介绍 (26)3.2 LM339介绍 (31)第四章软件部分设计 (33)4.1 程序清单 (33)4.2流程图 (59)总结 (63)参考文献 (64)外文翻译 (65)A 外文原文 (65)B 外文译文 (76)致谢 (81)附录 (82)附录一元件明细表 (82)第一章全数字中频感应加热电源设计背景1.1 感应加热的基本原理感应加热是靠感应线圈把电能传递给要加热的金属,然后电能在金属内部转变为热能。

功率可调中频感应加热电源控制系统的设计

功率可调中频感应加热电源控制系统的设计

功率可调中频感应加热电源控制系统的设计中频感应加热电源是一种高效、节能和安全可靠的加热设备,被广泛应用于金属加热、淬火、硬化、熔炼等领域中。

其中,功率可调中频感应加热电源是一类集节能、可靠性、自动控制于一体的中频感应加热设备,可以根据不同需要实现功率的调整和控制。

本文提出一种基于单片机控制的功率可调中频感应加热电源控制系统的设计方案。

该方案主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计:1.电源电路设计:整个系统采用三相交流电源。

电源电路包括整流、滤波、逆变和输出控制等功能,通过滤波电容的设计,保证电源输出的稳定性和滤波效果。

2.中频谐振电路设计:中频感应加热电源需要产生一定频率的中频信号,用来激励感应加热线圈。

中频谐振电路可以采用LC谐振电路或者串/并联谐振电路,根据实际需要选择。

3.功率控制模块设计:采用功率芯片进行功率输出控制。

根据用户需求,可采用PID控制算法或者其他控制算法对输出功率进行控制。

4.保护电路设计:系统应包括短路保护、过流保护、过压保护等保护电路,以保证系统的稳定性和安全性。

软件设计:1.中频信号控制程序设计:根据实际需要,设计中频信号的输出和控制程序,通过控制中频信号的频率和幅值,实现功率的调整和控制。

2.功率控制算法设计:根据系统的实际需要,选择合适的功率控制算法,例如PID控制算法,通过调整算法参数,实现功率输出的控制。

3.保护程序设计:针对各种保护电路,编写保护程序,实时检测各项保护电路的工作状态,保证系统的安全稳定运行。

在实际工程应用中,中频感应加热电源控制系统设计还需要结合各种实际工况和用户需求,进行相应的优化和调整,以实现最优化的功率调节和控制效果。

中频感应加热电源常见故障与维修

中频感应加热电源常见故障与维修

中频感应加热电源常见故障与维修中频电源广范应用于熔炼透热淬火焊接等领域不同的应用领域对中频电源有不同的要求因此中频电源的控制电路和主电路有不同的结构形式只有在熟练掌握这些电路的基本工作原理和功率器件的基本特性的基础上才能快速准确地分析判断故障原因采取有效的措施排除故障在此仅对典型电路和常见故障进行探讨1 开机设备不能正常起动1.1故障现象起动时直流电流大直流电压和中频电压低设备声音沉闷过流保护分析处理逆变桥有一桥臂的晶闸管可能短路或开路造成逆变桥三臂桥运行用示波器分别观察逆变桥的四个桥臂上的晶闸管管压降波形若有一桥臂上的晶闸管的管压降波形为一线该晶闸管已穿通若为正弦波该晶闸管未导通更换已穿晶闸管查找晶闸管未导通的原因1.2故障现象起动时直流电流大直流电压低中频电压不能正常建立分析处理补偿电容短路断开电容用万用表查找短路电容更换短路电容1.3故障现象重载冷炉起动时各电参数和声音都正常但功率升不上去过流保护分析处理1逆变换流角太小用示波器观看逆变晶闸管的换流角把换流角调到合适值2炉体绝缘阻值低或短路用兆欧表检测炉体阻值排除炉体的短路点3炉料钢铁相对感应圈阻值低用兆欧表检测炉料相对感应圈的阻值若阻值低重新筑炉1.4故障现象零电压它激无专用信号源起动电路不好起动分析处理1电流负反馈量调整得不合适2与电流互感器串联的反并二极管是否击穿3信号线是否过长过细4信号合成相位是否接错5中频变压器和隔离变压器是否损坏特别要注意变压器匝间短路重新调整电流负反馈量更换已损坏的部件1.5故障现象零电压它激扫频起动电路不好起动分析处理1扫频起始频率选择不合适重新选择起始频率2扫频电路有故障用示波器观察扫频电路的波形和频率排除扫频电路故障1.6故障现象起动时各电参数和声音都正常升功率时电流突然没有电压到额定值过压过流保护分析处理负载开路检查负载铜排接头和水冷电缆2. 设备能起动但工作状态不对2.1 故障现象设备空载能起动但直流电压达不到额定值直流平波电抗器有冲击声并伴随抖动分析处理关掉逆变控制电源在整流桥输出端上接上假负载用示波器观察整流桥的输出波形可看到整流桥输出缺相波形缺相的原因可能是1整流触发脉冲丢失2触发脉冲的幅值不够宽度太窄导致触发功率不够造成晶闸管时通时不通3双脉冲触发电路的脉冲时序不对或补脉冲丢失4晶闸管的控制极开路短路或接触不良2.2 故障现象设备能正常顺利起动当功率升到某一值时过压或过流保护 分析处理分两步查找故障原因1先将设备空载运行观察电压能否升到额定值若电压不能升到额定值并且多次在电压某一值附近过流保护这可能是补偿电容或晶闸管的耐压不够造成的但也不排除是电路某部分打火造成的2若电压能升到额定值可将设备转入重载运行观察电流值是否能达到额定值若电流不能升到额定值并且多次在电流某一值附近过流保护这可能是大电流干扰要特别注意中频大电流的电磁场对控制部分和信号线的干扰3. 设备正常运行时易出现的故障3.1 故障现象设备运行正常但在正常过流保护动作时烧毁多支KP 晶闸管和快熔分析处理过流保护时为了向电网释放平波电抗器的能量整流桥由整流状态转 到逆变状态这时如果а1500就有可能造成有源逆变颠覆烧毁多支晶闸管和快熔,开关跳闸并伴随有巨大的电流短路爆炸声对变压器产生较大的电流和电磁力冲击严重时会损坏变压器3.2 故障现象设备运行正常但在高电压区内某点附近设备工作不稳定直流电压表晃动设备伴随有吱吱的声音这种情况极容易造成逆变桥颠覆烧毁晶闸管分析处理这种故障较难排除多发生于设备的某部件高压打火1连接铜排接头螺丝松动造成打火2断路器主接头氧化导致打火3补偿电容接线桩螺丝松动引起打火补偿电容内部放电阻容吸收电容打火(4)水冷散热器绝缘部分太脏或炭化对地打火(5)炉体感应线圈对炉壳炉底板打火炉体感应线圈匝间距太近匝间打火或起弧固定炉体感应线圈的绝缘柱因高温炭化放电打火6晶闸管内部打火3.3故障现象设备运行正常但不时地可听到尖锐的嘀—嘀声同时直流电压表有轻微地摆动分析处理用示波器观察逆变桥直流两端的电压波形可看到逆变周期性短暂一个周波失败或不定周期短暂失败并联谐振逆变电路短暂失败可自恢复周期性短暂失败一般是逆变控制部分受到整流脉冲地干扰非周期性短暂失败一般是由中频变压器匝间绝缘不良产生3.4故障现象设备正常运行一段时间后设备出现异常声音电表读数晃动设备工作不稳定分析处理设备工作一段时间后出现异常声工作不稳定主要是设备的电气元器件的热特性不好可把设备的电气部分分为弱电和强电两部分分别检测先检测控制部分可预防损坏主电路功率器件在不合主电源开关的情况下只接通控制部分的电源待控制部分工作一段时间后用示波器检测控制板的触发脉冲看触发脉冲是否正常在确认控制部分没有问题的前提下把设备开起来待不正常现象出现后用示波器观察每支晶闸管的管压降波形找出热特性不好的晶闸管若晶闸管的管压降波形都正常这时就要注意其它电气部件是否有问题要特别注意断路器电容器电抗器铜排接点和主变压器3.5故障现象设备工作正常但功率上不去分析处理设备工作正常只能说明设备各部件完好功率上不去说明设备各参数调整不合适影响设备功率上不去的主要原因有1整流部分没调好整流管未完全导通直流电压没达到额定值影响功率输出2中频电压值调得过高过低影响功率输出3截流截压值调节得不当使得功率输出低4炉体与电源不配套严重影响功率输出5补偿电容器配置得过多或过少都得不到电效率和热效率最佳的功率输出即得不到最佳的经济功率输出6中频输出回路的分布电感和谐振回路的附加电感过大也影响最大功率输出3.6故障现象设备运行正常但在某功率段升降功率时设备出现异常声音抖动电气仪表指示摆动分析处理这种故障一般发生在功率给定电位器上功率给定电位器某段不平滑跳动造成设备工作不稳定严重时造成逆变颠覆烧毁晶闸管故障现象设备运行正常但旁路电抗器发热烧毁分析处理造成旁路电抗器发热烧毁的主要原因有1旁路电抗器自身质量不好2逆变电路存在不对称运行造成逆变电路不对称运行的主要原因来源于信号回路3.8故障现象设备运行正常经常击穿补偿电容分析处理故障原因1中频电压和工作频率过高2电容配置不够3在电容升压电路中串联电容与并联电容的容量相差太大造成电压不均击穿电容4冷却不好击穿电容3.9故障现象设备运行正常但频繁过流分析处理设备运行时各电参数波形声音都正常就是频繁过流当出现这样的故障时要注意是否是由于布线不当产生电磁干扰和线间寄生参数耦合干扰如强电线与弱电线布在一起工频线与中频线布在一起信号线与强电线中频线汇流排交织在一起等4. 直流平波电抗器故障现象设备工作不稳定电参数波动设备有异常声音频繁出现过流保护和烧毁快速晶闸管分析处理在中频电源维修中直流平波电抗器故障属较难判断和处理的故障直流平波电抗器易出现的故障有1用户随意调整电抗器的气隙和线圈匝数,改变了电抗器的电感量影响了电抗器的滤波功能使输出的直流电流出现断续现象导致逆变桥工作不稳定逆变失败烧毁逆变晶闸管随便调小电抗器的气隙和减少线圈匝数在逆变桥直通短路时会降低电抗器阻挡电流上升的能力烧毁晶闸管随意改变电抗器的电感量还会影响设备的起动性能2电抗器线圈松动电抗器的线圈若有松动在设备工作时电磁力使线圈抖动线圈抖动时电感量突变在轻载起动和小电流运行时易造成逆变失败3电抗器线圈绝缘不好对地短路或匝间短路打火放电造成电抗器的电感量突跳和强电磁干扰使设备工作不稳定产生异常声音频繁过流烧毁晶闸管造成线圈绝缘层绝缘不好短路的原因有 a. 冷却不好温度过高导致绝缘层绝缘变差打火炭化 b. 电抗器线圈松动线圈绝缘层与线圈绝缘层之间线圈绝缘层与铁心之间相对运动摩擦造成绝缘层损坏 c. 在处理电抗器线圈水垢时把酸液渗透到线圈内酸液腐蚀铜管并生成铜盐破坏绝缘层5. 晶闸管故障现象更换晶闸管后一开机就烧毁晶闸管分析处理设备出故障烧毁晶闸管在更换新晶闸管后不要马上开机首先应对设备进行系统检查排除故障在确认设备无故障的情况下再开机否则就会出现一开机就烧毁晶闸管的现象在压装新晶闸管时一定要注意压力均衡否则就会造成晶闸管内部芯片机械损伤导致晶闸管的耐压值大幅下降出现一开机就烧毁晶闸管的现象5.2故障现象更换新晶闸管后开机正常但工作一段时间又烧毁晶闸管分析处理发生此类故障的原因有1控制部分的电气元器件热特性不好2晶闸管与散热器安装错位3散热器经多次使用或压装过小台面晶闸管造成散热器台面中心下凹导致散热器台面与晶闸管台面接触不良而烧毁晶闸管4散热器水腔内水垢太厚导热不好造成元件过热烧掉5快速晶闸管因散热不好温度升高同时晶闸管的关断时间随着温度地升高而增大最终导致元件不能关断造成逆变颠覆烧掉晶闸管6晶闸管工作温度过高门极参数降低抗干扰能力下降易产生误触发损坏晶闸管和设备7检查阻容吸收电路是否完好5.3故障现象更换新晶闸管后设备仍不能正常工作烧晶闸管分析处理设备出现故障后烧掉晶闸管换上新晶闸管后经静态检测设备一切正常但仍不能正常稳定工作易烧晶闸管这时要特别注意脉冲变压器电源变压器中频变压器中频隔离变压器是否出现初级线圈与次级线圈之间线圈与铁心之间匝与匝之间是否绝缘不好6. 结束语中频电源的故障现象是多种多样千奇百怪的对具体故障要做具体分析随着中频电源技术的发展和功率的增大中频电源维修人员必须要具备相当的电路理论基础知识和丰富的实践经验最后我们一定要切记在更换晶闸管后一定要仔细检测设备即使在故障排除后也要对设备进行系统检查。

中频感应加热电源常见故障与维修

中频感应加热电源常见故障与维修
分析处理: 发生此类故障的原因有: 1、控制部 分的电气元器件热特性不好。2、晶闸管与散热器 安装错位。3、散热器经多次使用或压装过小台面 晶闸管, 造成散热器台面中心下凹, 导致散热器台 面与晶闸管台面接触不良, 而烧毁晶闸管。4、散热 器水腔内水垢太厚, 导热不好造成元件过热烧掉。 5、快速晶闸管因散热不好, 温度升高, 同时晶闸管 的关断时间随着温度地升高而增大, 最终导致元 件不能关断, 造成逆变颠覆烧掉晶闸管。6、晶闸管 工作温度过高, 门极参数降低抗干扰能力下, 降易 产生误触发损坏晶闸管和设备。7、检查阻容吸收 电路是否完好 。 4.3 故障现象: 更换新 晶 闸 管 后 , 设 备 仍 不 能 正 常工作, 烧晶闸管。
分析处理: 设备出故障, 烧毁晶闸管。在更换 新晶闸管后, 不要马上开机, 首先应对设备进行系 统检查, 排除故障。在确认设备无故障的情况下,
本文对感应加热原理做了简要阐述, 并对晶 体闸管中频电源的常见故障做出了分析处理, 随 着中频电源技术的发展和广泛应用, 中频电源维 修人员必将会积累更丰富的实践经验 , 处理故障 的能力会得到很大提高。
分析处理: 分两步查找故障原因: 1、先将设备 空载运行, 观察电压能否升到额定值。若电压不能 升到额定值, 并且多次在电压某一值附近过流保 护。这可能是补偿电容或晶闸管的耐压不够造成 的, 但也不排除是电路某部分打火造成的。2、若电 压能升到额定值, 可将设备转入重载运行, 观察电 流值是否能达到额定值, 若电流不能升到额定值, 并且多次在电流某一值附近过流保护, 这可能是 大电流干扰。要特别注意中频大电流的电磁场对 控制部分和信号线的干扰。
在确认控制部分没有问题的前提下, 把设备 开起来, 待不正常现象出现后, 用示波器观察每支 晶闸管的管压降波形, 找出热特性不好的晶闸管。 若晶闸管的管压降波形都正常, 这时就要注意其 它电气部件是否有问题, 要特别注意断开电容器、 电抗器铜排接点和主变压器 。 3.5 故障现象: 设备工作正常, 但功率上不去 。

中频电源的基本简介

中频电源的基本简介

中频电源的基本简介
中频电源是工业中常见的电源之一,它主要是将高频电压转化为中频电压,供
应给各种高频电子设备使用。

中频电源主要由四个部分组成,分别是变压器、整流桥、滤波器和逆变器。

变压器
中频电源的变压器通常是通过磁耦合的方式将高频电信号传输到二次侧,从而
将高电压信号降压至中压信号。

变压器的主要工作原理是将二次侧的电流通过磁场感应作用到一次侧,从而形成一个磁通量,根据法拉第定律,磁通量的改变会在一次侧产生感应电势。

整流桥
变压器将高频电压转化为中压信号之后,中频电源的下一个部分便是整流桥,
整流桥通常由四个二极管构成,它们交替导通将中压交流信号转化为直流信号。

整流桥的主要作用是将交流信号转化为直流信号,消除交流信号的干扰。

滤波器
中频电源的直流信号需要经过滤波器处理,滤波器主要功能是去除直流信号中
的残余杂波,从而使得直流信号更加稳定。

滤波器通常由一个电容和一个电感串联组成,当直流信号通过电容时,电容可以充电,并且储存电荷,当直流信号通过电感时,电感可以将直流信号的残余杂波转化为电磁波,从而将残余杂波去除。

逆变器
中频电源的最后一个部分就是逆变器,逆变器的主要作用是将直流电信号转化
为交流信号,从而为各种高频电子设备供电。

逆变器通常采用高频开关电源或谐振电路的方式来实现直流到交流的转换。

除了以上几个部分之外,中频电源还有许多其它组件,例如:维护开关、熔丝、输出线路等等,在使用中频电源时,需要根据具体的需求进行选择。

中频电源具有使用方便、输出电压稳定、性价比高等诸多优点,因此在电子设
备的制造和生产过程中得到了广泛应用。

中频感应加热电源

中频感应加热电源

任务一 认识中频感应加热电源
任务一 认识中频感应加热电源
1.整流电路 中频感应加热电源装置的整流电路设计一般要满足以下要求。 (1)整流电路的输出电压在一定的范围内可以连续调节。 (2)整流电路的输出电流连续,且电流脉动系数小于一定值。 (3)整流电路的最大输出电压能够自动限制在给定值,而不受负载 阻抗的影响。 (4)当电路出现故障时,电路能自动停止直流功率输出,整流电路 必须有完善的过电压、过电流保护措施。 (5)当逆变器运行失败时,能把储存在滤波器的能量通过整流电路 返回工频电网,保护逆变器。
任务一 认识中频感应加热电源
(三)中频感应加热电源的组成 目前应用较多的中频感应加热电源主要由可控或不可控 整流电路、滤波器、逆变器和一些控制保护电路组成。 工作时,三相工频(50Hz)交流电经整流器整流成脉动 直流电,经过滤波器变成平滑的直流电送到逆变器。逆 变器把直流电转变成频率较高的交流电流送给负载,组 成框图如下图所示。
任务一 认识中频感应加热电源
5.保护电路 中频装置的晶闸管的过载能力较差,系统中必须有比较 完善的保护措施,比较常用的有阻容吸收装置和硒堆抑 制电路内部过电压,电感线圈、快速熔断器等元件限制 电流变化率和过电流保护。另外,还必须根据中频装置 的特点,设计安装相应的保护电路。
任务二 数字移相触发电路
任务二 数字移相触发电路
任务二 数字移相触发电路
(二)数字移相触发电路工作原理 1.触发脉冲的产生 工作原理分析以a相同步信号产生的触发脉冲为例。 移相电路由RP2、R2、R3及C2组成,移相后的同步电压经零电压比较器A1 变换后输出方波电压,该电压经异或门A2和或非门A3组合后输出相位互差 180°的矩形波同步信号。它们分别控制A7和A8的输出,允许A7的输出在 同步电压正半周给整流电路中的晶闸管VS1提供触发脉冲,而A8的输出在 同步电压负半周给整流电路中的晶闸管VS4提供触发脉冲。延时信号在异 或门A5中组合,A5的输出端获得与同步电压波形过零点相对应的窄脉冲作 为A6(计数器)的置零脉冲。来自CD4046第4脚的脉冲列与A6(计数器) 的14脚输出信号分别输入异或门A4,经A4调制后输出到A6(计数器)的第 10脚,作为A6(计数器)的调控CP脉冲。

中频感应加热电源的设计及原理

中频感应加热电源的设计及原理

中频感应加热电源的设计及原理
中频感应加热电源是通过交流电源的变换和逆变过程,将低频电源转换成所需输出频率的高频电源的装置。

它是实现电磁感应加热的关键设备之一。

中频感应加热电源的设计原理是通过电源的变频和变压技术,将电源输入的低频电能转换成高频电能。

其主要包括以下几个模块:
1. 变频器:将输入的交流低频电源转换成高频电源。

常用的变频器有大功率管管式变频器和大功率矩阵变频器。

2. 逆变器:将变频器输出的高频电源逆变成交流高频电源。

逆变器一般采用全桥逆变电路,通过控制开关管的导通和关断来实现高频交流电源的输出。

3. 输出滤波器:对逆变器输出的高频电源进行滤波,去除谐波和杂散信号,得到纯净的高频交流电源。

4. 输出匹配网络:将滤波后的高频交流电源与工作线圈进行匹配,以达到最大功率传输。

5. 控制系统:对电源的输出功率、频率和保护等进行控制和调节,保证电源的稳定工作和安全性。

中频感应加热电源的工作原理是利用电流通过工作线圈时产生的磁场来感应工件内部的涡流,达到加热的效果。

当高频电流通过工作线圈时,会在工作线圈和工件之间形成一个交流磁场。

由于工件的电阻和屏蔽效应,高频磁场会在工件表面产生涡流。

涡流通过电阻转化为热量,达到加热的效果。

中频感应加热电源具有加热速度快、效果好、加热均匀等优点,广泛应用于金属加热、金属熔化、热处理等领域。

中频感应电源的设计说明书

中频感应电源的设计说明书
The thesis discussed the Choice of converter scheme in detail as well as introduced the control circuit of this power source and its design principle. Develop 20kW intermediate frequency induction heating power system with switch element IGBT. Make a research on Converter Circuit, control circuit, driver circuit etc.
关键词:感应加热电源;串联谐振;逆变电路;IGBT
Abstract
The Intermediate Frequency Induction Heating has been widely applied in melting, casting, bend, hot forging, welding, Surface Heat Treatment due to its advantages of high heating efficiency、high speed、easily controlled、easily being mechanized and automated.
有效值为:
(1-3)
感应电势E在工件中产生感应电流 使工件内部开始加热,其焦耳热为:
(1-4)
式中: ——感应电流有效值(安),R——工件电阻(欧),t——时间(秒)。
这就是感应加热的原理。感应加热与其它的加热方式,如燃气加热,电阻炉加热等不同,它把电能直接送工件内部变成热能,将工件加热。而其他的加热方式是先加热工件表面,然后把热再传导加热内部。

一、中频感应加热电源主要参数

一、中频感应加热电源主要参数
27×45×46
27×45×52
35×55×65
40×87×75
中频成套冷却水要求
≥0.2Mpa≥6L/Min
≥0.3Mpa≥10L/Min
≥0.3Mpa≥20L/Min
中频电源冷却水要求
≥0.2Mpa≥3L/Min
≥0.2Mpa≥4L/Min
≥0.2Mpa≥6L/Min
电源水路
一个进水;一个出水
一个进水;三个出水
单独中频电源冷却水要求
≥0.2Mpa≥3L/Min
≥0.2Min≥4L/Min
≥0.2Mpa≥6L/Min
中频整套炉冷却水要求
≥0.2Mpa≥6L/Min
≥0.2Mpa≥10L/Min
≥0.2Mpa≥20L/Min
安装
尺寸
电源体积CM
(宽×高×长)
27×45×46
27×45×52
35×55×65
40×87×75
进水口:1个出水口:1个
进水口:1个出水口:3个
进水口1个,出水口2个
水管规格
接设备进水水管:内径8MM
接设备出水水管:内径8MM
接水阀水管:内径25MM
接设备进水水管:内径25MM
接设备出水水管:内径13MM
接水阀水管:内径25MM
接设备进水水管:内径25MM
接设备出水水管:内径13MM
接水阀水管:内径25MM
一、中频感应加热电源主要参数
型号
HYZ—15
HYZ—25
HYZ—35
HYZ—45
HYZ—70
HYZ—90
HYZ—110
输入功率
15KVA
25KVA
35KVA
45KVA

中频电源说明书

中频电源说明书

中频电源说明书一、概述中频电源是一种用于驱动输电线圈和电源电路的设备,通过高频振荡电路和整流电路,将交流电转换为中频电流,并提供给设备供电。

本说明书将为用户提供有关中频电源的详细信息,包括产品特点、工作原理、使用方法以及注意事项等。

二、产品特点1. 宽电压输入范围:中频电源适用于广泛的电源输入范围,稳定工作在100V-240V电源电压范围之间。

2. 高效能转换:中频电源采用先进的开关电源技术,具有高效能转换特性,能够将输入电源转换为中频电流的形式,降低能量损耗。

3. 多重保护功能:中频电源设有多种保护机制,包括过载保护、过温保护和短路保护等,确保设备安全稳定运行。

4. 超静音设计:中频电源采用静音风扇以及优化的散热系统设计,确保设备在工作时的低噪音环境。

三、工作原理中频电源的工作原理是将交流电源经过整流电路转换为直流电压,然后通过高频振荡电路产生高频信号,并经过变压器调整电流大小和频率,最终输出稳定的中频电流。

四、使用方法1. 连接电源:将中频电源插头插入电源插座,并确保电源输入电压范围符合设备要求。

2. 接线连接:根据设备要求,正确连接中频电源的输出端口与输电线圈或电源电路的输入端口。

3. 开启电源:打开中频电源的电源开关,听到设备发出工作声音即表示中频电源已经正常工作。

五、注意事项1. 使用前请先阅读本说明书,确保正确理解和使用中频电源。

2. 在使用中应避免将中频电源接触水或其他液体,以免造成设备损坏或触电危险。

3. 请勿将中频电源长时间暴露在高温、潮湿或有腐蚀性气体的环境中,以免影响设备寿命和性能。

4. 如发现中频电源存在故障或异常,请立即停止使用,并联系售后维修部门进行检修。

六、维护与保养1. 定期清洁:建议用户定期对中频电源进行清洁,注意避免使用湿布或带有化学物质的清洁剂进行清洁。

2. 注意防尘:请在使用中注意避免灰尘和杂物进入中频电源,以免影响设备正常运行。

七、常见问题解决1. 无法正常工作:请检查电源插座是否通电,以及输入电压是否符合设备要求。

7种常见中频感应加热设备电源故障及其解决方法

7种常见中频感应加热设备电源故障及其解决方法

7种常见中频感应加热设备电源故障及其解决方法我们都知道,中频感应加热设备的重要组成部分就是电源,如果电源出现故障,那么中频感应加热设备就无法工作了,今天为大家总结了7种常见的中频感应加热设备电源故障的解决方法,我们一起来看看吧。

一、欠水1.电源主板故障:一般不会出现故障。

2.冷却水水压没有达到标准值:检查冷却水泵是否为增压堵住吹水嘴,让冷却泵水压升高警报消除后恢复出水。

3.电源水压故障/水压开关设定不准确:换水压开关将水压开关设置的值调低。

二、过流1.感应线圈短路自检感应线圈是否出现绝缘破损的情况2.电源驱动板或者调压板损坏检查驱动板或调压板电路板是否亮灯换驱动板/调压板。

3.驱动电源板损坏进行电压测试,反复测试还是不正常就更换电源板。

4.主板损坏更换主板。

5.电容箱电容短路反复测试电容箱的电容是否短路更换短路电容柱或者去掉短路线路。

三、过压1.电源主板故障:更换主板或者联系供应商维修。

2.电压传感器故障:更换电压传感器;3.过流情况会伴随过压情况产生。

四、过热1.电源主板损坏:更换主板或者联系供应商维修。

2.电容箱温度过高,超出预定温度值:将电源与电容箱的连线断开,如果警报解除,则电容箱温度太高;否则,电源内部温度太高,降低冷却水水温;3.温度开关损坏:根据第二步确定原因,然后更换温度开关。

五、设备无法启动1.电源主板损坏:如果继电器线包有电阻但是不能运行,则是电源主板损坏,建议更换主板或者联系供应商维修。

2.继电器故障:检查继电器是否存在短路,如果是,更换继电器;3.电容箱电容短路:反复测试电容箱的电容是否短路更换短路电容柱或者去掉短路线路。

4.功率调的太小或者料太大:将功率调大,设备开启之前料加的少点六、电源灯和数据表不亮1.电源开关没有打开2.电源保险丝断裂3.没有电源输入4.设备内部故障5.电源开关损坏七、短路1.传感器故障:更换电阻丝。

2.电阻的问题:检测输出电压/电阻是否出现短路更换电阻。

GBT中频感应加热电源的研究

GBT中频感应加热电源的研究
王 永星 彭咏 龙 李 亚斌
( 北 电力 大 学 电气与 电子 工 程 学院 ,河 北 保 定 0 1 0 ) 华 705
摘 要 : 分析并联 型逆 变器的工作 状 态的 基础上 ,提 出 了电压 、 电流双 闭环 整 流控 制 方 法 ;设 计 了一种 在 锁相 电路 与 定角控 制 相结合 的逆 变器频 率跟踪 方 法 ;对IB 中频感应加 热 电源 易产生 的常 见故障 进行 了分 GT
WANG Yo g i g P n x n , ENG Yo gln LI b n n o g, Ya i
( c o l f l t cl n lcrnc n ie r g Not hn lc i P we nv ri , S h o o e r a a dE et i E gn ei , r C iaEe t c o r ies y E ci o n h r U t
第 l卷 第 2 4 期
2 1 2 01 年 月
奄 泾 敷 左 阕
PO W ER U PPLY S TECH N O LO GI S N D PPLI E A A CA TI N S O
Vo . 4 No 2 11 . Fe b 201 1
IB 中频感应加热 电源的研 究 GT
功 率器 件 的容 量 要 求 较低 ,逆 变 桥 易 并联 扩 容 ,
对 负 载适 应 能 力 强 等 优 点 ,所 以在 感 应 加热 电源
析 ,并设 计 了相应 的保 护措 施和 保护 电路 。研 制 了1 Ow / k z k O 8 H并联 型 中频 感应加 热 电源 ,验 证 了所设 计
控 制 方法 的正 确性和 有 效性 。
关键 词 : 感应 加热 ;I T G ;中频 ;过 压保护 B Re e r h 0 GBT e u — e ue yI uc i n H e tngPo e ppl s a c nI M di m Fr q nc nd to a i w rSu y

KGPS系列中频感应加热电源使用说明书

KGPS系列中频感应加热电源使用说明书

感谢贵公司使用西安动化实业有限公司生产的KGPS系列中频感应机电一体加热电源,为了更好地使用、维护此电源,请在使用前仔细阅读本说明书。

一. 型号含义:晶闸管变频装置,是将三相工频交流电能转变为单相中频电能的静止变频装置。

本装置采用并联逆变电路,因此负载适应能力较强,可以作为淬火、透热、熔炼以及其它感应加热设备的供电电源。

标称频率额定功率晶闸管水冷变频装置二. 使用条件:1.海拔高度不超过1000米环境温度不超过+5℃~+35℃。

2.电源电压波动不大于±10%,波形畸变小于5%。

3.环境无易燃、易爆粉尘、无腐蚀性气体,无强烈振动。

4.安装于通风良好、无剧烈振动和冲击的工作场地;安放电源柜时垂直倾斜度不超过5度。

5.装置工作水压0.2~0.3MPa;进水温度不高于+5℃~30℃;水质PH大于等于6小于等于9;装置不可在凝露情况下使用。

三. 技术数据:四. 安装维护:1、设备拆箱后,首先检查各电器元件在运输过程中是否有损坏,所有紧固零件是否有松动或脱落,如果有上诉情况发生应及时修复和紧固。

2、设备应安装在通风良好,不受雨水侵袭的室内,机体与墙壁应保持一定的距离,以便机体前后左右门能正常开启。

3、进出水路由用户连接,进出水各用两路,进水口管径为1.5英寸;出水口管径为2英寸。

4、用户选择操作方便的位置安装与外操纵台,机体与外操纵台气缸之间均对号连接。

5、用户应自备气源,管路各压力≥6kg/cm2;连接至推料气缸。

6、冷却水质应比较纯净;电阻率不小于2.5kΩ.CM(在温度25℃左右测量);PH值在6~9之间。

7、本装置应每月检查一次,清除机内尘埃,如发现损蚀、松动等现象应予修复后再使用。

8、若本装置需停用一段时间,则应清除冷却水路中的积水,并加强通风干燥,以免装置受潮引起元件损坏。

9、熔断器熔断后应换上同型号的熔断器。

五、电路原理:1、主电路原理:本系列中频电源装置是采用晶闸管元件,将三相工频交流电整流为直流,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的单相中频电流。

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普传科技PI7800MF系列中频感应加热电源的应用
【前言】
普传科技股份有限公司根据冶金和石油行业特殊用途,基于公司产品研发战略,在成功开发冶金行业电磁搅拌器专用电源基础上,开发生产了新一代数字化控制高性能特殊电源——PI7800MF中频感应加热电源,主要应用领域有:金属熔炼、透热、钎焊、晶体生长、稀有金属加工及石油工业的感应电加热采油(稠油井的空心抽油杆电加热)、石油集输管道的感应加热等设备,还可以应用于集输管道加热和其它类型的中频电源相比,在结构、性能及可靠性方面,具有非常明显的优势,控制电路采用高性能专用32位DSP及大规模数字专用集成电路,IGBT/IPM功率器件,整流控制、逆变控制、功率调节、操作接口、保护等部分均集成在一块控制板上,调试、维护方便,可靠性提高,节能效果好。

在石油工业应用上,由于中频电源涡流感应加强,导致集肤效应更强,漏磁减少,因此电加热效果大大好于工频电源。

该设备可替代现有的工频加热电源,节能效果达到30%以上,大大地降低了采油生产能源的消耗。

本专用电源对电网没有污染,与同类产品相比,提高了电源的可靠性,减少了因停机造成的生产损失。

一、电源基本框图及原理
1.1 电路基本构成如下:
TI DSP
1.2 原理:中频加热电源主电路为AC-DC-AC变频结构,由整流电路、滤波、逆变电路和保护电路组成。

其工作原理是将三相50Hz工频交流电经过三相全控整流桥整流成电压可调的脉动直流,再通过电容将脉动的直流电滤波变成光滑平稳的直流电送到单相
逆变桥,最后通过逆变桥将直流电变成单相频率可调的中频交流电供给负载。

采用三
相全控桥式整流电路,它的输出电压调节范围大,而移相控制角的变化范围小,有利于系统的自动调节,输出电压的脉动频率较高,可以减轻直流滤波环节的负担。

逆变电路是由全控器件IGBT构成的串联谐振式逆变器: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,自动跟踪负载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SPWM电路控制输出功率,由功率检测电路组成闭环控制。

电解电容Cd主要起滤波、稳定电压和改善功率因数的作用
二、性能特点
u采用32位美国德州仪器TI公司专用控制芯片DSP,控制系统性能增强,电路简化,负载适应性强。

实现电源控制的全数字化,智能化。

u采用先进的大功率绝缘栅双极性晶体管(IGBT)作为功率开关器件,逆变频率可调。

u具有相序自适应功能,无需鉴别进线相序。

u输出可进行恒功率、恒电压、恒电流控制。

u采用零压软启动,启动成功率高无冲击。

完全能够满足广大热加工行业用户的需求。

u采用扫描式零压启动方式和自动重复启动
电路,启动成功率可达100%。

采用中频电压作为
取样信号,无中频电流互感器,输出部分和负载的
连接不需区分极性。

u控制电路采用电压、电流双闭环系统,并
设有阻抗调节器,逆变角调节器,使电源的运行更
加稳定可靠。

u人机对话的显示界面,可通过键盘的选择
显示工作频率及电流,输出脉冲的占空比、电流变
比等,并可显示故障状态及原因,使显示更直观,
更易于操作。

显示与主控板共用一个线路板,排列
更紧凑,避免了信号传输过程中的干扰,工作更稳
定。

u保护功能齐全:具有过压、过流、缺相、
控制电源欠压、水压低等故障报警功能。

u输出电压、电流连续可调,可以使加热系统处于最佳工作状态,能源利用率高,节能效果明显恒输出电压/恒输出功率控制选择功能。

u高效节能,全功率范围内,极高的功率因数和电源效率。

三、主要技术参数及产品型谱
型号PI7800MF 输出功率范围60-700KVA
相数/电压/频率三相/380V-1140V/50Hz
输入电源
允许波动电压±15% 频率± 2%
工作频率在260-1500Hz之间任意设定
输出频率
精度1Hz
输出电压 300~3000V(根据变压器选定)
控制面板操作/远程操作、上位机
输出功率 60-700KVA
稳压精度0.5%
输入功率因数≥ 0.9
转换效率> 95% (电源本体)
显示运行频率、输出占空比、输出电流、故障代码等
保护功能短路、过压、欠压、缺相、过热、过流等
工作环境温度-200C—+400C
运行环境
相对湿度<90%RH 无凝霜
无导电、易燃、易蚀、易爆及损害绝缘气体的场合
*用户有特殊要求的,可个性化定做,具体尺寸、技术参数等以技术协议为准
四、应用举例1在稠油井抽油系统上的应用
【前言】在我国石油开采中,稠油井的比例占相当大一部分,这类井原油粘度高、凝固点高、密度大、含蜡量高,难以开采。

目前国内外开采这类油井的最广泛效果最好的采油工艺技术是稠油热采。

采用空心杆电加热工艺技术,使稠油变稀,可实现稠油的顺利开采。

以前的空心杆加热技术,采用工频加热,因负载为单相,需要有一个独立的变压器,将三相输入变为单相输出,造成三相电网的不平衡,功率因数低,电能消耗大,对电网的污染大,加热效果不明显,造成电能的极大浪费。

因此,需要探讨一种先进的加热方式,以提高功效,增强加热效果。

经过多方试验,采用现已掌握的较成熟的变频技术,为该加热装置提供一种新的变频电源—PI7800MF系列中频加热电源。

该设备可提供260——1500Hz的频率,实现了输出电压、电流的连续可调,以达到输出功率连续可调的目的,提高了加热效果。

目前已在胜利油田、辽河油田稠油加热,输油管道加热及油井井口加热,很受油田采油人员的欢迎。

应用感应加热法开采高粘度石油或为输油管线解除油路堵塞,目前,加热元件主要采用感应加热器和空心加热秆,前者为感性负载,后者为阻性负载。

PI7800MF系列油井采油中频感应加热电源通过DSP控制IPM/IGBT功率器件,实现功率和频率可调的中频电源输出。

它充分利用中频集肤效应、邻近效应和圆环效应原理,通过感应加热器和油管柱,使电能有效的转化为热能,从而达到油井降粘降稠、稳产高产的目的。

1、采用了先进的移相控制技术和软起动技术,使工作更可靠。

2、人机对话的显示界面,可通过键盘的选择显示工作频率及电流,输出脉冲的占空比、电流变比等,并可显示故障状态及原因,使显示更直观,更易于操作。

显示与主控板共用一个线路板,排列更紧凑,避免了信号传输过程中的干扰,工作更稳定。

3、输出部分采用环形中频变压器,用于隔离输入、输出电压,同时经电容组与控制柜输出相连接,起到隔直作用,防止由于直流偏磁或过励磁产生的磁饱和,同时可起到串联谐振的作用。

中频变压器为非晶钛材料,导磁率高,工作频率高,自身能量损耗极低,整机效率提高。

若频率再提高,其体积可做得更小,工作效率更高。

4、保护功能齐全。

设置了过流、短路、机内温升过高及过、欠压保护,功能更齐全,工作更可靠,避免了由于各种不正常因素而造成的损坏。

【应用效果】
产品面市以来,普传科技在胜利油田、辽河油田等几个稠油井分布的区域内成功运用了中频加热电源技术。

通过现场调整,结合加热电缆及功率,一般将频率调至500Hz-800Hz左右,比工频提高了10倍,根据功率调整电流,一般75kW的电源输出电流在80A左右,93kW的电源在100A左右,通过中频变压器,输出电压800V左右(串联输出电压: 500V、600V、700V、800V),其加热效果十分明显,较之工频加热:
1、功率因数明显提高,原工频加热,功率因数约在0.7左右,而用变频加热,经测试都在0.95以上。

2、减少了对电网的污染。

原工频加热,需三相变二相,造成变压器输入三相电压严重不平衡,对电网污染严重。

应用变频器以后,功率因数提高,谐波含量明显减少,减轻了对电网的污染。

3、加热效果明显。

根据集肤效应,频率提高后,负载所获得的能量提高,线路损耗也相应减少从而提高了加热效果。

据测试,变频加热可比工频加热提前1—2小时达到预定效果,而且温度也要高。

4、保护功能齐全。

原工频柜因无单片机控制,其保护功能差,往往由于负载的短路、断路及电压的不稳定,造成变压器烧毁、工作不稳定。

而变频电源柜由于DSP的控制,其保护功能齐全,避免了由于电网及负载的故障引起的问题,保证系统的稳定运行。

5、节能效果明显。

据测试,每台变频电源柜比相应的工频柜节电都在20%左右,有力的节约了电能,提高了工作效率,保证了加热系统的效果。

总之,变频加热是稠油热采的一次革命。

我国的稠油资源相当丰富,推广该技术,是采油行业节能减排和提高效率的有效途径。

2、普传科技中频感应加热电源在钢铁行业应用
实践中,在以下加工中很好地利用了中频感应加热技术。

铝壳炉体出钢
大型钢板加热感应器钢轨淬火
透热设备淬火。

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