IGBT中频感应熔炼炉技术说明

IGBT中频电源设备使用说明书

目录

一、用途及技术规

格 (1)

二、电源部分使用说明 (2)

〈一〉、结构组成及工作原理 (2)

〈二〉、性能特点 (3)

〈三〉、操作方法 (4)

二、炉体部分使用说明 (5)

〈一〉、炉体 (5)

〈二〉、感应圈 (5)

〈三〉、炉衬 (6)

〈四〉、固定炉架 (6)

〈五〉、水循环系统 (6)

〈六〉、机械倾炉系统 (6)

〈七〉炉体安装与调整 (6)

三、注意事项 (7)

四、使用维护 (8)

五、炉衬捣打，烘炉工艺 (9)

一、用途及技术规格

1. 用途

本产品适用于钢、铁黑色金属的熔炼及升温，也可用于熔炼铜、铝等有色金属。

2. 技术规格及基本要求

2.2.1 本产品技术条件符合JB/T4280中的有关规定.

2.2.2 本产品应在下列条件下正常工作：

a.海拔高度不超过1000米。

b.环境温度在+5℃~40℃之间。

c.适用地区最湿月平均最大相对湿度不大于90%，同时该月的月平均最低湿度不高于25%.

d.周围没有导电性尘埃、爆炸性气体及能严重损坏金属和绝缘的腐蚀性气体。

注：如在其它条件下工作，用户应与制造厂家协商解决，

e.水质要求

（1）纯水或蒸馏水。

（2）水的比电阻

额定电压≥2000V~3000V 比电阻≥5000Ω

（3）进水压力0.1~0.3mpa

( 4 ) 进水温度5°~ 40℃（炉体） 5°~36℃（电源）备注:本设备进水严禁用井水或自来水直接给设备供水.以免在夏季高温环境中因循环水与周围环境温差过大,使设备部结水露而造成设备故障.

f.供电要求

（1）电网电压三相不平衡度不大于5%

（2）电网电压波动不大于±10%,

（3）电网电压为正弦波，波形畸变不大于10%。

二、电源部分使用说明

〈一〉、结构组成及工作原理

节能型IGBT晶体管中频电源共由四部分组成，它们分别为整流、滤波、逆变输出、熔炼炉体，组成结构图如下：

节能型IGBT晶体管中频电源各部分工作原理如下：

1、整流部分：节能型IGBT晶体管中频电源整流采用三相半可控方式，可控硅仅作开关使

用，即每当启动设备时整流后的电压总保持500V，而不随功率大小而变化，这样可大大减小了谐波的产生，减轻了对电网的谐波干扰。整流控制部分采用PLD控制，它与IGBT中频主板之间通过四根线进行连接，其中两根作为启动整流线，另两根作为停止、保护信号线。

2、滤波部分：IGBT中频采用电抗器滤波和电解电容滤波两种方式，电抗器滤波可使电

流连续，电解电容滤波可使电压恒定，这样可保逆变部分得到一个稳定的电压源和电流源。

3、IGBT模块逆变部分：逆变部分采用IGBT半桥串联逆变，逆变器件为德国西门子公

司生产的FZ400R12KE3 IGBT模块，此种模块为一种正温度系数的模块，即当温度升高时它的通态阻抗将增大，这样有利于多个IGBT模块之间的均流。

4、IGBT模块驱动：驱动部分采用德国西门康公司生产的SKHI 26W驱动板，此种驱动

板驱动能力强，保护功能完善，同时可驱动6块IGBT模块，具有过流、过压保护功能，高档次的驱动板是设备可靠运行的有利保障。

5、驱动电源：驱动电源采用隔离电源模块，即驱动电源的“地”与外部电源是隔离的，

这样可避免外部干扰的影响，有利于设备的可靠运行。

6、主控板具有以下功能

A、脉冲合成功能：主控制板将单路脉冲信号通过JK触发器分成两路脉冲，然合通

过一系列的逻辑门电路将此信号合成为两路对称的双路脉冲，两路脉冲之间的

死区时间可调。

B、频率跟踪功能：主控板将槽路信号与调功电位器电压信号合成一复合电压信号，

通过此电压信号控制压控振荡器的输出频率，从而使线路板上的输出频率始终

跟随槽路频率。说明：调功电位器实质是调整换流角度。

C、同步保护功能：当槽路频率与主控制板上触发输出脉冲频率不同步时，设备功率将

自动降到最低，这样有利于保护设备。

D、过流、限流功能：IGBT中频主控制板具有两路过流和限流功能，一路来自三相

进线，另一路来自感应圈。当超过所设定的电流值时主控制板将报过流故障，

并自动停止设备运行；当输出电流达到所规定的电流时主控板将进行限流状态，

并使电流稳定于所设定的电流值不变，此时达到恒功率运行。

E、水温、水压保护功能：IGBT中频主控板通过温度传感器监视循环水的温度，当

水温超出所规定的温度时主控制板将报警，同时自动停止设备运行；IGBT中频

主控板同时具有水压保护功能，因IGBT中频采用外两个循环，所以水压保护分

为水压和外水压报警，当水压低于设定的水压值时主控板将报警，同时自动停

止设备运行。

〈二〉、性能特点

a)节能：节能型IGBT晶体管中频电源比传统可控硅中频电源节能25%-28%，节能的主要

原因有以下几个方面：

①、逆变电压高，电流小，线路损耗小，此部分可节能15%-18%，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；

②、功率因数高，功率因数始终大于0.97，无功损耗小，此部分可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0.97，无功损耗小。

③、炉口热损失少：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20分钟，

20分钟时间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。

节能型IGBT晶体管中频电源与可控硅中频电源经济效益对比表：