中频电源主电路设计

引言

晶闸管交流功率控制器是国际电工委员会（IEC）命名的“半导体交流功率控制器”

（Semiconductor AC Power Controller）的一种，它以晶闸管（可控硅SCR或双向可控硅TRIAC）为开关元件，是一种可以快速、精确地控制合闸时间的无触点开关，是自动控制温度系统高精度及高动态指标必不可少的功率终端控制设备。晶闸管交流调功器是在一个固定周期或变动周期里，以控制导通的交流电周波数来控制输出功率的大小。晶闸管在正弦波过零时导通，在过零时关断，输出为完整的正弦波。晶闸管交流调功器主要用于各种电阻炉、电加热器、扩散炉、恒温槽、烘箱、熔炉等电热设备的温度自动、手动控制。

1．课程设计目的 (1)

2．课程设计题目描述和要求 (1)

2.1.课程设计题目描述 (1)

2.2.课程设计题目要求及技术指标 (2)

3. 课程设计报告内容 (3)

3.1 设计方案的选定与说明 (3)

3.2论述方案的各部分工作原理及计算 (4)

3.3设计方案图表及其电路图 (6)

4．总结 (9)

5．参考书目 (10)

任务书

一设计题目

中频电源主电路设计

二设计目的

通过电力电子变流技术的课程设计达到以下几个目的：

1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。

5、提高学生课程设计报告撰写水平。

三设计数据

（1）额定中频电源输出功率PH=100kW，极限中频电源输出功率PHM=1.1PH=110kW；

（2）电源额定频率f =1kHz；

（3）逆变电路效率η=95%

（4）逆变电路功率因数：cos? =0.81，?=36o；

（5）整流电路最小控制角αmin =15o；

（6）无整流变压器，电网线电压UL=380V；

（7）电网波动系数A=0.95~1.10。

四设计内容

直流电动机选择

根据被控对象的特点和技术要求，综合设计题目给出的参数选用电动机。主电路的选择

五设计要求

（1）画出中频感应加热电源主电路原理图；

（2）完成整流侧电参数计算；

（3）完成逆变侧电参数计算。

六课程设计报告格式要求

课程设计用纸和格式统一，要求图表规范，文字通顺，逻辑性强。设计报告不少于20页。

1. 设计的基本要求（给出所要设计的装置的主要技术数据和设计装置要达到的要求（包括性能指标），最好简述所设计装置的主要用途）

2. 总体方案的确定(包括调制方式，PWM控制方法，主电路形式确定等)

3. 具体电路设计（主电路设计、控制电路设计以及参数计算等）

4. 附录（电路图，仿真结果图等）

5. 参考文献

设计思想及内容

1.设计思想

中频电源装置的基本工作原理，就是通过一个整流电路把中频交流电变为直流电，经过直流电抗器最后经逆变器变为单相中频交流电供给负载，所以中频电源装置实际上是交流电-直流电-交流电-负载。

2．设计内容：

一．整流电路的设计

1.整流电路的选择：

本设计不用整流变压器而直接由380V三相交流接入再整流为直流电源。常用的三相可控整流的电路有○1三相半波○2三相半控桥○3三相全控桥○4双反星形等。

三相全控桥整流电压脉动小，脉动频率高，基波频率为300Hz，所以串入的平波电抗器电感量小，动态响应快，系统调整及时，并且三相全控桥电路可以实现有源逆变，把能量回送电网或者采用触发脉冲快速后移至逆变区，使电路瞬间进入有源逆变状态进行过电流保护。

三相全控桥式可控整流电路与三相半波电路相比，若要求输出电压相同，则三相桥式整流电路对晶闸管最大正反向电电压的要求降低一半；若输入电压相同，则输出电压比三相半波可控整流是高一倍。而且三相全控桥式可控整流电路在一个周期中变压器绕组不但提高了导电时间，而且也无直流流过，克服了三相半波可控整流电路存在直流磁化和变压器利用率低的缺点。

从以上比较中可看到：三相桥是可控整流电路从技术性能和经济性能两方面综合指标考虑比其他可控整流电路有优势，故本次设计确定选择三相桥式可控的整流电路。因为电源额定频率f 为1KHZ,所以三相桥式可控整流电路中的晶闸管选择快速晶闸管。

2. 整流侧参数计算： (1)直流侧最大输出功率： P dm =

P η

=1.1

P η

=1.1×

100

0.95

=115.79Kw (2)整压：

U d =1.35U L cos α=1.35×380×cos15°=495.52V (3)整流侧输出电流：流侧输出电I d =

P U =115.79×1000495.52 =233.67A

(4)晶闸管额定电压：

U TN =(1+10%)×380

2=1182.28V (5)晶闸管额定电流： I TN =2

×d I

1.57

=171.87A

3.整流侧电路图：

三相桥式全控整流电路是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联，在任何时刻都必须有两个晶闸管导通才能形成导通回路，其中一个晶闸管是共阴极组，另一个晶闸管是共阳极组。六个晶闸管导通顺序为

VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6，每隔60°一个晶闸管换相。为了保证在任意时刻都必须有两个晶闸管导通，采用了双脉冲触发电路，在一个周期内对每个晶闸管连续触发两次，两次脉冲前沿的间隔为60°。

电路图如下：

二．逆变电路的设计

逆变电路也称逆变器，它与整流相对应，把直流电变成交流电，本次设计采用电流型逆变电路，主要由滤波电容、晶闸管、换相电容、换

相电感组成。整流电路的输出电压作为逆变电路的直流侧输入电压，且本次设计不考虑换相过程。整流之后的直流电压相当于逆变电路的电源，经过大电感的滤波，使得流经电路的电流的方向不变，大小恒定。因为电感反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不需要并联反馈二极管。

1.逆变侧参数计算：

(1)直流电压：

因为整流电路的输出电压为逆变电路的直流电压，所以 U d =495.52V

(2)负载两端基波电压有效值： U o =1.11

U cos ?

=679.05V (3)负载电流基波有效值： I o =0.9I d =210.30A (4)晶闸管额定电压：

U TN =2o =2679.05=1920.35V (5)晶闸管额定电流： I TN =2×T

1.57 =2 =210.52

2. 逆变侧电路图

三．保护系统

由于晶闸管中频电源装置的工作受供电电网及负载的影响较大，而且晶闸管元件的超载能力又较小，故要使电路可靠工作，必须要有完善的保护措施。

当整流桥输出失控或逆变桥输出发生短路以及外界的其他因素，会使电路中的电压和电流在极短时间内上升到极大值，，故需要设计过电压过电流保护电路。消除过电压现象通常可以采用阻容吸收电路，其实

质是将引起过电压的磁场能量变成电场能量储存在电容器中，然后电容器通过电阻放电，把能量逐渐消耗在电阻中。

1.整流侧晶闸管过电压保护：

(1)RC吸收电路电容：

Cs =(2.5~5)×10-3×I

T(AV)=2.5×10-3×I

=0.53μF

Cs的交流耐压：U

csm =1.5U

=1773.15V

(2)RC吸收电路电阻：Rs =10~30( )

电阻的功率:P

R =fC(U

)2×10-6=1000×0.19×(2.45×U

)2×10-6=279.3W

2.逆变侧晶闸管过电压保护：

(1)RC 吸收电路电容：

Cs=(2.5~5)×10-3×I TN = 2.5×10-3×210.52=0.53μF

(2)RC 吸收电路电阻： Rs=10~30(Ω)

电阻的功率:P R =fC(U m )2×10-6=1000×0.29×U d )2×10-6=142.1W

三、主电路原理图

图示：中频感应加热电源主电路原理图

四、元器件清单

五、设计总结与心得

在这次电力电子技术的课程设计中，我可以及时掌握和巩固所学的基本知识，了解中频电源的工作原理，学会分析电路和设计电路的方法和步骤，同时培养我们一定的制图能力。PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD绘图软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，使用它来进行电路图的绘制既方便又美观准确。另外，在编辑公式时我还使用了公式编辑器，进行整流侧和逆变侧的计算。同时，我们还设计了过电流保护，来让我们的设计更完美。

总之，我们在这次设计中加强了实践能力，知识得到了巩固。

参考文献

1.王兆安刘进军《电力电子技术》（第五版）机械工程出版社

中频电源电路设计

摘要随着科学技术的发展以及提高我国国防能力的需要，对军事设施的技术改造已被列为军事技术改造中的重点。中频电源指输出频率为400Hz的电源，它可以为动力系统及导航与武备系统供电。传统的400Hz中频电源体积大，输出波形不稳定。本文所设计的400Hz中频电源通过整流电路、逆变电路、积分电路、放大电路和检波电路及控制其最后的输出电压，实现了电压的稳定输出，具有体积小、功率大和波形无失真等优点，有着广泛的用途和良好的发展前景。关键词：中频电源，PWM调制，输出变压器

电力电子装置及系统课程设计任务书一、课程设计的目的通过电力电子装置及系统的课程设计达到以下几个目的： 1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。 5、提高学生课程设计报告撰写水平。二、课程设计的要求 1. 题目题目：中频电源电路设计主要技术数据 ●输入电压：三相360V～400V，50Hz±5% ●输出电压：单相，220V±2%，400Hz±0.5% ●输出功率：4kW ●输出电流：22A ●功率因数：0.8 二、课程设计的要求 1. 题目题目：中频电源电路设计主要技术数据 ●输入电压：三相360V～400V，50Hz±5% ●输出电压：单相，220V±2%，400Hz±0.5% ●输出功率：4kW ●输出电流：22A ●功率因数：0.8 ●效率：85% 设计内容： ●主电路设计和参数选择 ●控制系统及辅助电源电路设计 ●电路仿真分析和仿真结果

电路原理图设计

电路原理图设计原理图设计是电路设计的基础，只有在设计好原理图的基础上才可以进行印刷电路板的设计和电路仿真等。本章详细介绍了如何设计电路原理图、编辑修改原理图。通过本章的学习，掌握原理图设计的过程和技巧。 3.1 电路原理图设计流程原理图的设计流程如图 3-1 所示 . 。图 3-1 原理图设计流程原理图具体设计步骤：（ 1 ）新建原理图文件。在进人 SCH 设计系统之前，首先要构思好原理图，即必须知道所设计的项目需要哪些电路来完成，然后用 Protel DXP 来画出电路原理图。

（ 2 ）设置工作环境。根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小。在电路设计的整个过程中，图纸的大小都可以不断地调整，设置合适的图纸大小是完成原理图设计的第一步。（ 3 ）放置元件。从元件库中选取元件，布置到图纸的合适位置，并对元件的名称、封装进行定义和设定，根据元件之间的走线等联系对元件在工作平面上的位置进行调整和修改使得原理图美观而且易懂。（ 4 ）原理图的布线。根据实际电路的需要，利用 SCH 提供的各种工具、指令进行布线，将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一幅完整的电路原理图。（ 5 ）建立网络表。完成上面的步骤以后，可以看到一张完整的电路原理图了，但是要完成电路板的设计，就需要生成一个网络表文件。网络表是电路板和电路原理图之间的重要纽带。（ 6 ）原理图的电气检查。当完成原理图布线后，需要设置项目选项来编译当前项目，利用 Protel DXP 提供的错误检查报告修改原理图。（ 7 ）编译和调整。如果原理图已通过电气检查，那么原理图的设计就完成了。这是对于一般电路设计而言，尤其是较大的项目，通常需要对电路的多次修改才能够通过电气检查。（ 8 ）存盘和报表输出： Protel DXP 提供了利用各种报表工具生成的报表（如网络表、元件清单等），同时可以对设计好的原理图和各种报表进行存盘和输出打印，为印刷板电路的设计做好准备。 3.2 原理图的设计方法和步骤为了更直观地说明电路原理图的设计方法和步骤，下面就以图 3 － 2 所示的简单555 定时器电路图为例，介绍电路原理图的设计方法和步骤。

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：0750-3821039 传真：0750-3895308 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。 5．熔炼过程中经常观察炉衬状态，并经常在钢水倒空以后对炉衬各部分进行详细检查，发现有严重侵蚀及裂纹情况应立即采取措施停炉进行修补。安全注意事项 1．中频炉感应线圈在工作时严禁人员接触，水冷电缆冷却水均有漏电压，能危及人的安全，工作时也不能与其接触。因此，所有这些部位应用木栅栏将其围好，防止人员靠近。 2．感应器是带电体，因此，筑坩埚材料不能含有任何导电材料，如金属、石墨粉等；而且钢水绝不能接触感应器，否则对操作人员将会带来生命危险。3．炉前操作时，炉面板上必须放置干燥木板，操作者应站在木板上，木板上应放绝缘橡胶皮，手戴电焊手套，脚空绝缘鞋，保证操作者的安全。 4．水冷电缆，输水胶管，工作时勿与地面接触，使其保持良好的绝缘状态。5．电路的通水路和中频炉等带电设备维修时应停止供电方可进行。 6．冻炉在重新熔化时，炉体应倾斜30度左右，中频电源功率从10%去起逐步增加，待感应器周围钢水熔化后方可满功率运行。在熔炼过程中，人不能站在中频炉周围，防止意外爆炸事故发生。 7．中频机外壳、电容柜、炉台、减速器和炉脚均保持接地，用10㎜铁元连接，要求接触电阻小于10Ω

中频炉设计方案

中频炉烟气处理系统设计方案定稿（最终方案）

一、设计依据 1．本设计依据冶金工业部《重有色金属工业污染物防治》中有关规定执行。 2．废气排放执行GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》中一级排放标准。二、设计目标： 1．烟气排放浓度<50mg/Nm3 2．系统除尘效率>% 3．投资省、结构合理、维护简便，运行费用低。三、设计参数：正常不间断使用情况下,电炉烟气排放工艺参数： 1、烟气来源：熔炼时所产生的烟气 2、电炉烟气量： 2台中频炉：15000 m3/h， 2台2T中频炉：20000m3/h。四、工艺流程简介：设计依据以及改进：根据现场的实际情况，吸尘罩采用旋转高悬罩，在行车加料时能旋转至一边，不妨碍加料，吸尘罩口径为∮1300mm，离炉口高度为1000mm。 2台中频炉轮流使用（不同时使用），运行时粉尘含量比较高，吸口风速控制在s，运行风量在15000 m3/h。 2台2T中频炉轮流使用（不同时使用），运行时候粉尘含量比较高，吸口风速控制在 m/s 左右，运行风量在20000 m3/h，在考虑到现场实际情况，吸罩口距离炉口在1米的高度，因气流在上升的过程中，易受侧向风干扰，吸罩口过高，则越易受侧风干扰，影响整体除尘效果。。 1、方案名称：布袋除尘法 2、设备选型：火星捕集器+布袋除尘器 3、系统流程：(见附图) 4、系统流程简介：该除尘方案采用火星捕集器+布袋除尘器除尘，避免了湿式除尘产生的二次污染。在系统前道采用火星捕集器进行烟尘预处理，去除烟气中的火星，进过旋风除尘器去除一部分大颗粒的粉尘，余下的含有粉尘的烟气进入布袋除尘器后，进行烟尘的最后收集，达到除尘目的。为确保使烟气温度降低至160o C左右进入布袋除尘器，结合现场实际情况，采用以下两种方法来控制烟气温度（1、火星捕集器进口安装气液雾化装置；2、火星捕集器进口安装野风阀）。

电路原理图设计步骤

电路原理图设计步骤 1.新建一张图纸,进行系统参数和图纸参数设置; 2.调用所需的元件库; 3.放置元件,设置元件属性; 4.电气连线; 5.放置文字注释; 6.电气规则检查; 7.产生网络表及元件清单; 8.图纸输出. 模块子电路图设计步骤 1.创建主图。新建一张图纸，改名，文件名后缀为“prj”。 2.绘制主图。图中以子图符号表示子图内容，设置子图符号属性。 3.在主图上从子图符号生成子图图纸。每个子图符号对应一张子图图纸。 4.绘制子图。 5.子图也可以包含下一级子图。各级子图的文件名后缀均是“sch”。 6.设置各张图纸的图号。元件符号设计步骤 1.新建一个元件库，改名，设置参数； 2.新建一个库元件，改名； 3.绘制元件外形轮廓； 4.放置管脚，编辑管脚属性； 5.添加同元件的其他部件； 6.也可以复制其他元件的符号，经编辑修改形成新的元件； 7.设置元件属性； 8.元件规则检查； 9.产生元件报告及库报告；元件封装设计步骤 1.新建一个元件封装库，改名; 2.设置库编辑器的参数； 3.新建一个库元件，改名； 4.第一种方法,对相似元件的封装,可利用现有的元件封装,经修改编辑形成； 5.第二种方法,对形状规则的元件封装,可利用元件封装设计向导自动形成； 6.第三种方法,手工设计元件封装： ①根据实物测量或厂家资料确定外形尺寸; ②在丝印层绘制元件的外形轮廓; ③在导电层放置焊盘; ④指定元件封装的参考点 PCB布局原则 1.元件放置在PCB的元件面，尽量不放在焊接面； 2.元件分布均匀，间隔一致，排列整齐，不允许重叠，便于装拆； 3.属同一电路功能块的元件尽量放在一起；

中频炉使用说明书(通用)[1]

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：

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。 2.控制器为单板全集成控制板，采用数字触发，具有可靠性高、精确性高及调试容易，继电元件少。 3.先进的扫频式类它激、零电压启动技术，启动成功率达100%。 4.逆变控制参考美国（ABB、pillar、Ajax）公司、日本富士电机等国外先进控制技术。自行开发的逆变控制技术，具有极强的抗干扰能力。 5.自动跟随负载变化，运行时具有非故障性的自动再启动功能以及功率自动调节功能。 6.具有理想的限流、限压，特有的关断时间或逆变角控制，保证设备可靠运行。 7.具有完善的多级保护系统（水压、缺相、欠压、过流、过压、关断时间、直通、操作联锁等）。 8.具有较高的变频效率1000 Hz及以下大于96%。第二部分中频感应炉炉体使用说明一、结构简介 1.炉体部分中频炉机械部分由炉体、水电引入系统、倾炉装置等组成。 1.1炉体

中频电源主电路设计

引言晶闸管交流功率控制器是国际电工委员会（IEC）命名的“半导体交流功率控制器” （Semiconductor AC Power Controller）的一种，它以晶闸管（可控硅SCR或双向可控硅TRIAC）为开关元件，是一种可以快速、精确地控制合闸时间的无触点开关，是自动控制温度系统高精度及高动态指标必不可少的功率终端控制设备。晶闸管交流调功器是在一个固定周期或变动周期里，以控制导通的交流电周波数来控制输出功率的大小。晶闸管在正弦波过零时导通，在过零时关断，输出为完整的正弦波。晶闸管交流调功器主要用于各种电阻炉、电加热器、扩散炉、恒温槽、烘箱、熔炉等电热设备的温度自动、手动控制。

目录 1．课程设计目的 (1) 2．课程设计题目描述和要求 (1) 2.1.课程设计题目描述 (1) 2.2.课程设计题目要求及技术指标 (2) 3. 课程设计报告内容 (3) 3.1 设计方案的选定与说明 (3) 3.2论述方案的各部分工作原理及计算 (4) 3.3设计方案图表及其电路图 (6) 4．总结 (9) 5．参考书目 (10)

任务书一设计题目中频电源主电路设计二设计目的通过电力电子变流技术的课程设计达到以下几个目的： 1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。 5、提高学生课程设计报告撰写水平。三设计数据（1）额定中频电源输出功率PH=100kW，极限中频电源输出功率PHM=1.1PH=110kW；（2）电源额定频率f =1kHz；（3）逆变电路效率η=95% （4）逆变电路功率因数：cos? =0.81，?=36o；（5）整流电路最小控制角αmin =15o；（6）无整流变压器，电网线电压UL=380V；（7）电网波动系数A=0.95~1.10。四设计内容直流电动机选择

igbt中频电源节能优势完整资料

IGBT中频电源的节能优势我国是铸造大国，铸铁件年产量几年来均居世界各国之首位，而其能耗在成本中所占比例却比工业发达国家高出2—3倍，冲天炉的能耗占了其中的大部分。主要原因是小容量冲天炉所占比例太大，而其中采用烟尘净化和余热回收装置的微乎其微，实现高水平熔炼和计算机控制的更少了。我国铸铁生产车间一万多个，每个车间年平均产量不足1000t，冲天炉开炉时间短。在冲天炉结构方面，由于我国铸造厂点过多，限制了大容量冲天炉的使用。由于产量低，效益差，限制了性能优越的现代化冲天炉及其配套设备的采用。操作不当不但对冲天炉性能造成不良影响，也是增加冲天炉能耗和环境污染的重要原因，在我国为数众多的小容量冲天炉上，更是普遍存在的现象。中频技术应用于铸造行业给铸造推广高质量、高效率、节能环保、低碳的中、高频科技技术应用与中国的铸造行业，是保持中国铸造业可持续发展的一项重大举措。与传统的冲天炉熔炼相比，中频技术应用于熔炼、精铸诠释了科技的力量。中频感应电炉经历了两次根本的变革，第一次变革源于20世纪60年代后期开发的晶闸管静态变频电源，第二次源于20世纪70年代中期开发的逆变变频及其控制技术。这样使中频感应电炉的优越性得以充分的发挥。随着大功率晶闸管变频电源的开发和可靠性的提高，中频感应电炉正在逐步替代工频感应电炉而在铸造业获得愈来愈广泛的应用。中频电源的基本工作原理,就是通过一个三相桥式整流电路,把50 Hz的工频交流电流整流成直流,再经过一个滤波器(直流电抗器)进行滤波,最后经逆变器将直流变为单相中频交流以供给负载,所以这种逆变器实际上是一只交流—直流—交流变换器,其基本线路如图：中频炉的感应加热原理，它是利用电磁感应原理将电能转变为热能，当交变电流i感应线圈时，感应线圈便产生交变磁通Φ，使感应中的工件受到电磁感应而产生感应电动势e。感应电动势e = dΦ/dt 如果磁通Φ是呈正弦变化的，即Φ = -Φm sinwt 则 e = -dΦ/dt=-Φm sinwt E的有效值 E=4.44ｆΦM (伏) 感应电动势E在工件中产生电流I, i使工件内部开始加热，其焦耳热为； Q=0.24I2Rt I--工件中感应电流的有效值（安） R--工件电阻（欧）； t—时间（秒）中频电源从最初的发展到今天应用于铸造行业，电源种类从原理上可以分为两类，一传统的可控硅中频

400HZ中频电源设计方案

400HZ中频电源设计方案目录 1 引言 (1) 2设计要求 (1) 3 400Hz中频电源的硬件原理与设计 (1) 3.1振荡电路 (2) 3.2分频电路 (2) 3.3 积分电路 (4) 3.4 放大电路 (6) 4.2控制电路的原理与设计方案 (9) 5测试结果 (11) 6结论 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14) 附录系统电路图 (14) 英文资料及中文翻译 (15)

1 引言 400Hz中频电源，可广泛应用于舰艇，飞机及机载设备以及工业控制设备，例如，旋转变压器是一种信号检测设备，通过角度的改变，可实现输出电压的改变，进而为控制设备提供控制信号。利用400Hz中频电源给旋转变压器供电，可以实现系统电信号的控制，将非电量转变成了电量。在航天航空设备中，中频电源性能的优劣和可靠性将决定着航行器的安全行驶与战斗力的发挥。新型中频电源自动控制系统具有电路简单，可以实现复杂的控制，控制灵活且具有通用性的优点。当电源本身特性发生变化时候，完全可以通过对软件参数进行修改来对电路进行改动，可以为进一步实现集中控制带来方便。采用新型数字控制系统后，中频电源具有启动平稳、运行稳定、控制精度高、调试与维修方便、体积小等优点。 2 设计要求 (1) 实现输出频率为稳定的400Hz正弦波。 (2) 输出波形没有明显失真。 (3) 输出电压为25V～65V连续可调（有效值）。 3 400Hz中频电源的硬件原理与设计 4MHz信号基准电源，通过分频电路进行分频得到400Hz的信号，经过积分电路将方波转化为正弦波，为提高电压的幅值还要经过放大电路进行放大，再通过升压变压器使最后的输出电压的有效值在25V～65V之间。通过检波电路得到直流电压，AD采集首先将模拟信号转变成数字信号后，再将采集到的电压值送到单片机中，最后通过单片机送到数码管显示电压，为保证放大电路中TDA7294的正常工作，单片机控制系统还通过稳压电路为其提供电压。中频电源设计原理流程图如图3－1所示。图3－1 400Hz中频电源设计原理流程

电力电子技术课程设计中频加热电源主电路设计

电力电子技术课程设计题目中频加热电源主电路设计学院专业班级学号学生姓名指导老师

目录 1 设计内容和设计要求 (3) 1.1 设计内容 1.2 设计要求 2 中频加热电源 (4) 2.1 中频加热电源基本原理 2.2 中频加热电源基本结构 3 整流电路的设计 (6) 3.1 整流电路的选择 3.2 三相桥式全控整流电路 3.3 整流电路参数计算 4 逆变电路的设计 (10) 4.1 逆变电路的选择 4.2逆变电路参数计算 5 保护电路的设计 (14) 5.1过电压保护 5.2 过电流保护 6 设计结果分析 (18) 6.1 仿真结果 6.2 主电路原理图 6.3 结果分析 7 设计心得体会 (23) 8 参考文献 (24)

1 设计内容和设计要求 1.1 设计内容 1) 额定中频电源输出功率PH=100kw，极限中频电源输出功率 P HM=1.1 P H=110kW； 2) 电源额定频率f =1kHz； 3) 逆变电路效率h=95% 4) 逆变电路功率因数：cosj =0.866，j =30o； 5) 整流电路最小控制角amin =15o； 6) 无整流变压器，电网线电压UL=380V； 7) 电网波动系数A=0.95～1.10。 1.2 设计要求 1) 画出中频感应加热电源主电路原理图； 2) 完成整流侧电参数计算； 3) 完成逆变侧电参数计算； 4) 利用仿真软件分析电路的工作过程； 5）编写设计说明书，设计小结。

2 中频加热电源 2.1 中频加热电源基本原理感应加热利用导体处于交变的电磁场中产生感应电流，即涡流，所形成的热效应使导体本身发热。根据不同的加热工艺的要求，感应加热采用的电源的频率有工频（50HZ），中频（60-10000HZ），高频（高于10000HZ）。感应加热本身的物体必须是导体，感应加热能在被加热物体内部直接生热，因而热效率高，升温速度快，容易实现整体均匀加热或局部加热。感应加热利用交流电建立交变磁场涡流对金属工件进行感应加热，基本工作原理如图1，A为感应线圈，B为被加热工件，若线圈A 中通以交流电流i1，则线圈A内产生随时间变化的磁场，置于交变磁场中的被加热工件B要产生感应电动势e2，形成涡流i2，这些涡流使金属工件发热，因此，感应加热是靠感应线圈把电能传递给要加热的金属工件，然后在金属工件内部转换成热能，感应线圈与被加热工件不直接接触，能量是通过电磁感应传递的。

中频炉使用说明书

1500kW/3T中频无心感应熔铝炉使用说明书西安欣悦电器有限责任公司电话：（029）88323945 88321751 88321954 二〇一九年八月二十五日

第一章设备安装说明设备安装说明对冷却系统的要求远距离布线和连锁的注意事项第二章控制操作与指示仪表简介指示仪表指示灯和LED 按钮及开关可选控制功能操作程序第三章设备简介主要技术参数功率主电路整流部分逆变部分输出电路电子控制系统感应体工作原理调试第四章维护保养安全预防措施定期保养推荐的保养日程表故障检修总述基本的电源电路检修第五章设备供货范围及随机文件第六章技术保证及存储

第一章设备安装说明设备安装说明这一型号的电源相当重，因此必须检验地面能否承受这一重量，此外一般还要求妥善保护电源，防止周围环境，尤其是灰尘的侵害。产品环境条件：符合高、低压电机电器安装条件： ⑴海拔不超过1000m； ⑵环境温度在5～40℃范围内； ⑶使用地区最湿月每日最大相对湿度的平均值不大于90%； ⑷周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能严重损坏金属和绝缘的腐蚀性气体； ⑸没有明显的振动和颠簸； ⑹工频进线三相电源应近似对称，其不平衡度不大于5%； ⑺工频进线三相电源电压波动范围不大于±5%。为了减少传输线上的电压降和功率损耗，电源理想的安装部位，应是尽可能靠近负载的地方，注意电源不得放置在工作线圈所产生的过大热量的作用范围内。高功率的传输线必须远离金属表面或结构件，避免电磁耦合会使它们发热。安装设备前，请向我公司咨询。我公司将帮助确定设备的布局。电源定位时，有几点需要考虑，这一尺寸的电源，应尽量靠近交流进线电源，并利用单独的馈线，最好是专用的变压器连接，减少电源与其他灵敏设备之间的相互干扰，固态电源在线电压波形上产生“缺口”，而某些电器设备易受这类失真的影响。请尽量注意！！！！！炉体安装注意事项： ⑴地脚螺栓采用二次灌浆固定。 ⑵总进水管，总回水管，送电电缆铜排应整齐地从地沟引入或引出，水电路要分开。控制线要穿管埋地下引线。 ⑶各连结管线的截面尺寸：中频电源柜上的总进回水管: 进水内径φ51胶管，回水2.5寸。电容器柜上的总进回水管: 进水内径φ51胶管,回水8根φ20胶管+16 增强管。炉体上的总进回水管: 进水3根内径φ63胶管，回水13根φ25胶管+2根φ45胶管。中频电源至电容器柜铜排之间连线：2X800mm2铜排。车间低压柜至中频电源工频进线：6-5×60 铜排。液压站至倾炉油管之间无缝钢管φ28。液压站至炉盖油管之间无缝钢管φ18。对冷却系统的要求冷却系统对于这类电源的无故障运行至关重要。产品环境条件和对冷却水的要求： ⒈产品环境条件：符合高、低压电机电器安装条件： ⑴海拔不超过1000m；

反激开关电源主电路工作原理

反激开关电源一．定义：直流电压正好激励变压器的初级线圈时，变压器的次级线圈并没有向负载提供输出功率，而是仅在关断变压器初级线圈的激励电压后，才对负载提供输出功率。二．反激开关电源的主电路开关管导通时，反激开关电源将电能转化为磁能，存储在变压器中；开关管关断时，发激开关电源再将存储的磁能转化为电能传送给负载。电路特点： 1. 结构简单，效率高，体积小，造价低 2. 输出纹波电压比较大 3. 输出功率一般在150W 一下，经常作为辅助电源应用在控制系统中 4. 适合多输出小功率场合三．反激开关电源原理分析 CCM 模式 1. 开关管T 导通电源电压in V 加在变压器的初级绕组1N 上，在次级绕组2N 上产生感应电压 221 N in N u V N =- ，初级绕组电流线性增加，in P P V di dt L =，电流P i 最大值

max min in P P P V I I DT L --=+ ，变压器铁心被磁化，磁通线性增加，()1 in V DT N +?Φ=。 2. 开关管T 关断初级绕组开路，次级绕组工作，次级绕组电压2N o u V =，次级绕组电流线性下降， S o S di V dt L =，电流S i 最小值min m (1)o S S ax S V I I D T L --=--，变压器铁心去磁，磁通线性减小，()2 (1)o V D T N -?Φ= -。 3. 基本关系：()()+-?Φ=?Φ? 211(1)(1)o in V N D D V N D n D =?=?--，其中12N n N = 开关管T 电压应力：1 21in T in o V N V V V N D =+ =- 二极管D 的电压应力：2 1o D o in V N V V V N D =+ = 此时，负载电流o I 等于二极管电流的平均值，即min m 1 ()(1)2 o S S ax I I I D --=+- 由变压器工作原理 1min 2min 1max 2m P S P S ax N I N I N I N I ----== 可得 2max 11 12in P o P V N I I DT N D L -= +- 11m max 22112in S ax P o P V N N I I I DT N D N L --= =+- 临界模式此时有min 0P I -=且min 0S I -=，则有下列式子成立：初级绕组最大电流：max in P P V I DT L -= 次级绕组最大电流：1max 2in S P V N I DT N L -= 负载电流：m 1 (1)2 o S ax I I D -= -

电力电子课程设计中频电源主电路设计汇总

辽宁石油化工大学课程设计信控学院电气工程及其机动化专业电气1103班题目中频电源主电路设计学生指导老师

二零一一年六月课程设计任务书

目录 1.1 课程设计的题目 (1) 1.2 设计思想及内容 (2) 1.3 主电路原理图 (6) 1.4 元器件清单 (7) 1.5 设计总结 (8) 参考文献 (8)

电力电子技术课程设计 1.1课程设计的题目 1.原始数据及资料：（1）额定中频电源输出功率P H=100kW，极限中频电源输出功率P HM=1.1P H=110kW；（2）电源额定频率f =1kHz；（3）逆变电路效率h=95%；（4）逆变电路功率因数：cos j =0.81，j =36o；（5）整流电路最小控制角a min=15o；（6）无整流变压器，电网线电压U L=380V；（7）电网波动系数A=0.95~1.10。 2.设计要求（1）画出中频感应加热电源主电路原理图；（2）完成整流侧电参数计算；（3）完成逆变侧电参数计算。

1.2 设计思想及内容 1.设计思想中频电源装置的基本工作原理，就是通过一个整流电路把工频交流电变为直流电，经过直流电抗器最后经逆变器变为单相中频交流电供给负载，所以中频电源装置实际上是交流电-直流电-交流电-负载。 2．设计内容：一．整流电路的设计 1.整流电路的选择：本设计不用整流变压器而直接由380V三相交流接入再整流为直流电源。常用的三相可控整流的电路有○1三相半波○2三相半控桥○3三相全控桥○4双反星形等。三相全控桥整流电压脉动小，脉动频率高，基波频率为300Hz，所以串入的平波电抗器电感量小，动态响应快，系统调整及时，并且三相全控桥电路可以实现有源逆变，把能量回送电网或者采用触发脉冲快速后移至逆变区，使电路瞬间进入有源逆变状态进行过电流保护。三相全控桥式可控整流电路与三相半波电路相比，若要求输出电压相同，则三相桥式整流电路对晶闸管最大正反向电电压的要求降低一半；若输入电压相同，则输出电压比三相半波可控整流是高一倍。而且三相全控桥式可控整流电路在一个周期中变压器绕组不但提高了导电时间，而且也无直流流过，克服了三相半波可控整流电路存在直流磁化和变压器利用率低的缺点。从以上比较中可看到：三相桥是可控整流电路从技术性能和经济性能两方面综合指标考虑比其他可控整流电路有优势，故本次设计确定选择三相桥式可控的整流电路。因为电源额定频率f为1KHZ,所以三相桥式可控整流电路中的晶闸管选择快速晶闸管。

500kW-1000Hz中频电源技术说明书

KGPS—500KW/1000Hz全集成电路控制晶闸管中频电源使用说明书西安奥邦科技有限公司电话:(029) 62606501 二〇〇九年十月

目录一、概述............................... .. (1) 二、产品环境条件和对冷却水的要求......... (1) 三、主要技术参数....................... .. (1) 四、外形及结构........................ ...... .. (2) 五、线路原理............................... . (2) 六、调试.................................. ..... ..5 七、设备的安装及使用................. . (7) 八、维护和检修......................... .. (7) 九、中频电炉操作范......................... .... .8 十、操作注意事项........................ (9) 十一、附图.......................... . (10) 1.控制电路原理图 2.主电路原理图

.1. 一、概述晶闸管中频电源是一种将工频50赫兹交流电变为中频500-10000赫兹交流电的静止式变频装置。适用于金属熔炼,透热,淬火及各种金属钎焊等感应加热场合,尤其适用于需要频繁启动的工作场合。 KGPS型号含义如下: KG P S --□/□ │││││ │││││ 晶闸管───┘│││└───额定输出频率(千赫) 变频装置────┘││ 水冷却───────┘└────额定输出功率二、产品环境条件和对冷却水的要求: 1.产品环境条件:符合高、低压电机电器安装条件: a.海拔不超过1000m; b.环境温度在5-40℃范围内; c.使用地区最湿月每日最大相对湿度的平均值不大于90%; d.周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能严重损坏金属和绝缘的腐蚀性气体; e.没有明显的振动和颠簸; f.工频进线三相电源应近似对称,其不平衡度不大于5%; g.工频进线三相电源电压波动范围不大于±5%。 2.产品对冷却水的要求: 水质要求: a.总硬度2.25--3.5度(CaO含量2.25--3.5mg当量) b.溶解性固体 <300mg/L c.PH值 7--7.5 d.碱度 60mg/L e.电导率 <500us/cm 供水系统: a.最高进水温度 <35℃ b.最低进水温度 >5℃ c.进水压力 0.2--0.3MPa d.出水温度 <55℃ 说明：晶闸管中频电源及配套电容器在断水的情况下运行将会产生晶闸管烧坏、电容器损坏等严重事故。因此,除装置本身带有水压保护外,操作者仍需经常观察水系统运行情况，并对水系统进行精心维护。

中频电源电流及各参数计算

中频电源已广泛应用于工业加热领域 0 引言工频加热技术与其它各种物理加热技术相比，确实具有较高的效率，但存在一些明显的不足。在现代工业的金属熔炼、热处理、焊接等过程中，感应加热被广泛应用。感应加热是根据电磁感应原理，利用工件中涡流产生的热量进行加热的，它加热效率高、速度快、可控性好，易于实现高温和局部加热[1]。随着电力电子技术的不断成熟，感应加热技术得到了迅速发展。本文设计的70KW/500HZ中频感应加热电源采用IGBT 串联谐振式逆变电路，能够实现频率自动，电路结构简单，高效节能。 1 主电路结构主电路由整流电路、逆变电路、保护电路组成，其结构如图1。 2 主要器件的设计 2.1 整流电路的设计中频电源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[2]。根据设计要求：额定输出功率P=70KW，输出频率f=500HZ，进线电压UIN=380V，取逆变器的变换效率=0.9。 1）确定电压额定值URRM 考虑到其峰值、波动、雷击等因素，取波动系数为 1.1，安全系数=2，选取电压为：URRM≥UIN× ×1.1 =1179V 根据实际二极管电压等级，取URRM=1600V。 2）确定电流额定值IT(AV) IT(AV)=0.368×Id =0.368× =0.368× =56A 考虑冲击电流和安全系数，实取额定电压1600V，额定电流200A的整流模块。 2.2 逆变电路的设计逆变电路是由全控器件IGBT构成的串联谐振式逆变器，两组全控器件V1、V4和V2、V3交替导通，输出所需要的交流电压。IGBT的主要参数有最高集射极电压（额定电压）、集射极电流等[3]。 1）确定电压额定值UCEP IGBT的输入端与电容相并联，起到了缓冲波动和干扰的作用，因此安全系数不必取得很大，一般取安全系数=1.1平波后的直流电压： Ed=380V× × =590V 关断时的峰值电压： UCESP=(590×1.15+150)× =912V 式中1.15为电压保护系数，150为L 引起的尖峰电压。令UCEP≥UCESP,并向上靠拢IGBT 等级，取UCEP=1200V。 2）确定电流额定值Ic Ic=( ×1.5)Id = ≈374A

EDA简单电路原理图设计

实验四简单电路原理图设计一、实验目的： 1．掌握利用Protel 99 SE进行电路原理图设计的一般步骤。 2．掌握原理图编辑器中对图纸的设置，对电路图的大小、网格、光标、对象系统字体的设置方法。 3．掌握绘制原理图的基本方法，能绘制比较简单的电路原理图。二、实验仪器： PC机一台，Protel 99 SE软件三、实验内容： 1．在原理图文件中，练习打开及关闭以下工具栏：主工具栏：【View】｜【Toolbars】｜【Main Tools】布线工具栏：【View】｜【Toolbars】｜【Wiring Tools】绘图工具栏：【View】｜【Toolbars】｜【Drawing Tools】电源及接地工具栏：【View】｜【Toolbars】｜【Power Objects】常用器件工具栏：【View】｜【Toolbars】｜【Digital Objects】2．利用菜单命令和键盘功能键放大及缩小原理图。 3 图电路原理样图 4. 绘制如图所示带有总线的电路原理图。表 1 带有总线的电路图元件明细表

74LS04 U9 74LS04 DIP14 RES2 R3 470K RES2 R4 470K 4040 U12 4040 DIP16 SW DIP-8 SW1 SW DIP-8 DIP16 U9 在Protel DOS Schematic 中的Protel DOS Schematic U12 在Protel DOS Schematic 中的Protel DOS Schematic 其余元件在Miscellaneous 图带有总线的电路原理图四、实验步骤： 1．启动Protel99 SE，新建一个设计数据库文件，名称定为“班级姓名.ddb”。 2．启动电路原理图编辑器，新建一个原理图文件，命名为“姓名.sch”。 3．先分析电路图中所有元器件的属性，装入元器件库、Miscellaneous 和Protel DOS Schematic 。 4．然后按照样图把所有元器件和端口放置到电路原理图纸上，调整各元件的位置，用导线连接，启动“自动搜索电气节点”功能，启动“自动节点放置”功能。编辑导线，调整导线长短。

恒功率中频电源

恒功率中频电源使用说明书感谢您选用建德巨龙电炉有限公司生产的KGPS系列恒功率中频电源。为了更好地使用和维护本装置，请在使用前仔细阅读本说明书。 KGPS系列恒功率中频电源是一种将工频50Hz交流电转变成2508000Hz的中频电源装置，可用于金属的熔炼、保温、透热和淬火，单晶硅提纯，晶体生长等需要感应加热的场合作为中频供电的电源设备。一.概述 1．KGPS系列晶闸管恒功率恒功率中频电源是我公司最新开发研制的第六代数字化恒功率中频电源,与其它类型的恒功率中频电源相比较，其优点主要表现在以下几个方面： 2．由于控制电路采用数字化结构，具有相序自适应功能，可自动实现与电网的同步，使得电源的三相交流输入可不区分相序。结构简单，控制电路的外围器件及连线大大减少，整个系统的可靠性也有较大提高。 3．逆变电路采用扫频式零压启动方式，并设有自动重复启动电路，只要负载的品质因数Q≥ 2.5，启动成功率便可达到100%，无需任何附加的启动电路。信号取样只需中频电压信号，省去了中频电流互感器，因此，电源与负载回路的连接无需区分极性。 4．电源具有完善的保护功能，主电路与控制电路的合闸、分闸次序以及使用人员的误操作等，均不会对系统产生任何不良影响。具体功能有：缺相(OP)、过电压(OV)、过电流(OC)、水压低(WPL)、控制电源欠压(LV)等。二．使用条件 1．海拔不超过2000米。 2．环境温度-5℃～+35℃。 3．相对湿度不超过90%（25℃时）。 4．没有导电和易燃、易爆尘埃，没有腐蚀金属和损坏绝缘气体的场合。 5．无剧烈振动和冲击的室内。 6．电网电压波动不大于±10%。三．技术参数参数输入电压输入电流中频电压中频功率中频频率稳压精度型号 KGPF-15 3φ-380V 25A 650V 15KW 2500Hz-8000Hz 0.5% KGPF-25 3φ-380V 40A 650V 25KW 2500Hz-8000Hz 0.5% KGPF-35 3φ-380V 56A 650V 35KW 1000Hz-8000Hz 0.5% KGPF-50 3φ-380V 80A 650V 50KW 1000Hz-8000Hz 0.5%

主变失灵保护启动回路原理示意图

主变失灵保护启动回路原理示意图 +24V （BP-2B 电源）复合电压动作解除失灵复压 I 母失灵出口失灵出口短延时跳母联失灵出口长延时跳I 母复合电压动作解除失灵复压 II 母失灵出口失灵出口短延时跳母联失灵出口长延时跳II 母说明：TJR1：1号主变第一套978保护出口跳闸信号，开关跳开时瞬时返回，实际是通过光隔开入； TJR2：1号主变第二套978保护出口跳闸信号，开关跳开时瞬时返回，实际是通过光隔开入； 1LP19：1号主变第一套978保护启动失灵；2LP19：1号主变第二套978保护启动失灵； 8LP21：RCS-974保护装置失灵启动；8LP22：RCS-974保护装置解除复合电压； LP552：母差屏1号主变失灵启动；LP75：母差屏1号主变解除复合电压闭锁； 1G ：25011闸刀辅助接点；2G ：25012闸刀辅助接点； LJ1、LJ2、LJ0分别为RCS-974保护装置中失灵启动过流、负序过流、零序过流动作接点； SLQD2：1号主变失灵启动短延时（解除复压）；SLQD1：1号主变失灵启动长延时（失灵启动），实际是通过光隔开入； T1：BP-2B 失灵出口短延时；T2：BP-2B 失灵出口长延时；动作过程：失灵保护动作后经短延时（0.5秒）解除复压，长延时(0.8)秒去启动BP-2B 装置中的失灵保护。BP-2B 保护装置中的失灵保护启动后，经短延时（0.3秒）去跳母联，长延时（0.6秒）去跳开相应母线所有元件。瓦斯保护为什么不去启动失灵保护？答：由于瓦斯保护的接点动作后，当开关跳开不会迅速返回，可能造成失灵保护误动作，所以瓦斯保护不去启动失灵。第一套978第二套978（974电源）

IGBT中频电源原理

IGBT 中频电源的原理工频加热技术与其它各种物理加热技术相比，确实具有较高的效率，但存在一些明显的不足。在现代工业的金属熔炼、热处理、焊接等过程中，感应加热被广泛应用。感应加热是根据电磁感应原理，利用工件中涡流产生的热量进行加热的，它加热效率高、速度快、可控性好，易于实现高温和局部加热[1]。随着电力电子技术的不断成熟，感应加热技术得到了迅速发展。本文设计的70KW /500HZ 中频感应加热电源采用IGBT 串联谐振式逆变电路，能够实现频率自动，电路结构简单，高效节能。 2.1 整流电路的设计中频电源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[2]。根据设计要求：额定输出功率P =70KW ，输出频率f =500HZ ，进线电压U IN =380V ，取逆变器的变换效率 η=0.9。 1）确定电压额定值U RRM 考虑到其峰值、波动、雷击等因 I T(AV)=0.368×I d 额定电压1600V ，额定电流200A 的整流模块。

2.2 逆变电路的设计逆变电路是由全控器件IGBT 构成的串联谐振式逆变器，两组全控器件V 1、V 4和V 2、V 3交替导通，输出所需要的交流电压。IGBT 的主要参数有最高集射极电压（额定电压）、集射极电流等[3]。 1）确定电压额定值U CEP IGBT 的输入端与电容相并联，起到了缓冲波动和干扰的作用，因此安全系数不必取得很大，一般取安全系数α=1.1平波后的直流电压： E d =380V ×2×α=590V 关断时的峰值电压： U CESP =(590×1.15+150)×α=912V 式中1.15为电压保护系数， 150为L t i d d 引起的尖峰电压。令U CEP ≥U CESP ,并向上靠拢IGBT 等级，取U CEP =1200V 。 2）确定电流额定值I c Ic =(2×1.5)I d = IN U P ???9.05.12≈374A 式中，2为I d 的峰值，1.5为允许1min 过载容量，0.9为变换效率。由于电路采用桥式结构，4只IGBT 轮流导通，根据IGBT 等级，选用西门子BSM200GB120两单元并联。 3）电解电容C d 的计算 C d 主要起滤波、稳定电压和改善功率因数的作用，在串联谐振电路中相当于电压源。C d 可用下式计算： C d =(40～50)×Id ≈(40～50)×150A ≈6000～7500F μ 选用6800/400VDC 电解电容，三只并联后再串联，在每只电解电容两端并联上放电电阻100K Ω/2W ,两只并联。由于串联谐振式逆变器的直流电源回路还必须流过无功电流，该无功电流随逆变器的输出功率因数减小而增大，而电解电容C d 中不能流通高频无功电流，否则会发热损坏[4]。高频电容的选择一般根据逆变器的工作频率和容量大小来确定，电路中选用两只2F /1200V 的薄膜电容直接并在IGBT 的两侧。 2.3 逆变电路的保护 IGBT 采用缓冲保护电路，它以上下桥臂为单元进行设置，这种电路缓冲元件的功耗小，降低了IGBT 的关断损耗。通常采用计算和实验相结合的方法，确定缓冲元件的参数。C S 选取3～5μF /1200V 的电解电容，R S 选用62Ω/150W 的无感电阻。在开关电源中，逆变电路中二极管除整流作用外，还起电压嵌位和续流作用，二极管在正向偏置时，呈低阻状态，近似短路，在反向偏置时，呈高阻状态，近似开路。二极管从低阻转变成高阻或从高阻转变成低阻并不是瞬间完成的，普通二极管的反向恢复时间较长，不适应高频开关电路的要求，需要使用快速恢复二极管[5]。系统阻容吸收电路中采用IXYS 公司的DSE12X 快速恢复二极管模块，其恢复时间在60ns 左右。由电路产生的PWM 脉冲，不能直接驱动大功率器件，为确保功率管的开关准确可靠，IGBT 驱动放大电路采用三菱公司的M57962L ，它采用+15V \-15V 双电源供电，外围元件少，具有较强的驱动能力，又能有效的限制短路电流值和由此产生的应力，实现软关断。 3 负载电路的计算中频电源用于加热时，负载主要是由集肤效应、涡流效应、滞后效应产生的阻抗和感抗，虽然还存在着其