可控硅中频电源
12脉中频电源技术参数英文翻译
0.95.
Dominated by thyristor control components, better
energy-saving effect, comprehensive performance fully
superior to 6 pulse common thyristor intermediate -frequency
power source(KGPS), power consumption per ton of hot metal
reduce 100 Kw.h (100℃), meeting harmonic requirements.
Compared with IGBT intermediate frequency power source,
Ps750
Rated
750
power（kW）
Input
660
PS100 0 1000
660
PS200 0 2000
660
PS250 0 2500
660
PS300 0 3000
900
PS400 0 4000
900
PS500 0 5000
900
PS60 00 6000
900
类 型：中频炉技术说明 称：《12 脉中频电源技术参数英文翻译》
80min
12 pulse intermediate frequency power source 380V 800 KVA 160A 28℃
50min
Power consumption per 710Kwh ton of hot metal
570 Kwh
Technical parameters:
KGPS可控硅中频电源与IGBT晶体管中频电源的比较解析
KGPS可控硅中频电源与IGBT晶体管中频电源的比较一、新型IGBT中频电源的特点IGBT（绝缘栅双极晶体管）是MOSFET（双极型晶体管）与GTR（大功率晶体管）的复合器件。
因此，它既具有MOSFET的工作速度快、输入阻抗高、驱动电路简单、热温度性好的优点，又包含了GTR的载流量大，阻断电压高等多项优点，是取代GTR和SCR( 可控硅)的理想开关器件。
从1996年至今，尤其是最近几年来IGBT发展很快，目前已被广泛地应用于各种逆变器中。
（1）IGBT控制是采用导通宽度及频率来实现对输出功率进行无级调节的中频电源，且采用串联谐振，无需加启动电路及前级调压装置，因此启动相当方便，启动成功率百分之百，调节输出功率极为方便。
（2）整流部分采用二极管三相全桥整流，使得控制电路极为简单，维修技术量降低。
（3）目前大部分厂家采用德国西门子公司产品作逆变器，中频电源寿命在3万次以上，采用了限压过流过压保护电路，使得故障率极低，并且过流过压保护动作时报警器马上报警显示且保护停机。
综上所述，IGBT中频电源作为铸造熔炼中频感应加热电源，是电力电子技术发展的必然趋势，它将成为二十一世纪铸造行业现代化的重要标志。
二、一拖二感应电炉系统一拖二感应电炉系统即功率共享电源系统的感应电炉，。
即一台中频电源能同时向二台电炉供电，并能在额定功率范围内自由分配向各台电炉的输入功率。
它从上世纪90年代初在国外问世，恰好遇到我国经济改革开放的大发展年代，因此这种电炉系统几乎同步进入我国的铸造业，并且得到铸造界的青睐和认同。
但碍于当时国内电炉制造商尚未开发出该项技术，而进口设备的昂贵价格又使许多铸造厂望而怯步，限制了它在我国铸造业的广泛应用。
据相关资料介绍，从我国1993年引进第一台一拖二电炉系统起到目前为止，全国现有一拖二电炉系统大约共计有近100套左右，其中功率最大的一套为6000kW功率共享电源配置二台8吨电炉。
一拖二电炉的优点采用中频感应电炉可以配置比工频感应电炉更大的功率密度（例如可以配置比工频电炉的极限配置功率密度300kW/t大3倍左右的功率密度，即达到900kW/t以上），并可实现批料熔化法。
晶闸管中频电源逆变可控硅的选定
晶闸管中频电源逆变可控硅的选定。
1)根据中频电源的工作频率段选定；
频率在100HZ--- 500HZ的选定关断时间在20us-45us的KK型可控硅。
频率在500HZ--- 1000HZ的选定关断时间在18us-25us的KK型可控硅。
频率在1000HZ---2500HZ的选定关断时间在12us-18us的KK型可控硅。
频率在2500HZ---4000HZ的选定关断时间在10us-14us的KKG型可控硅。
频率在4000HZ---8000HZ的选定关断时间在6us—-9us的KA型可控硅。
2)根据中频电源的输出功率选定；
根据并联桥式逆变线路的理论计算,流过每个可控硅的电流是总电流的0.455倍,考虑留有足够的裕量,通常都选定和额定电流同样大小的可控硅。
功率在50KW----100KW 的选定电流300A/1400V的可控硅。
(380V进相电压)
功率在100KW—-250KW 的选定电流500A/1400V的可控硅。
(380V进相电压)
功率在350KW—-400KW 的选定电流800A/1600V的可控硅。
(380V进相电压)
功率在500KW—-750KW的选定电流1500A/1600V的可控硅。
(380V进相电压)
功率在800KW—1000KW的选定电流1500A/2500V的可控硅。
(660V进相电压)
功率在1200KW-1600KW的选定电流2000A/2500V的可控硅。
(660V进相电压)
功率在1800KW-2500KW的选定电流2500A/3000V的可控硅。
(1250V进相电压)。
KGPS可控硅中频电源与IGBT晶体管中频电源的比较解析
KGPS可控硅中频电源与IGBT晶体管中频电源的比较一、新型IGBT中频电源的特点IGBT（绝缘栅双极晶体管）是MOSFET（双极型晶体管）与GTR（大功率晶体管）的复合器件。
因此，它既具有MOSFET的工作速度快、输入阻抗高、驱动电路简单、热温度性好的优点，又包含了GTR的载流量大，阻断电压高等多项优点，是取代GTR和SCR( 可控硅)的理想开关器件。
从1996年至今，尤其是最近几年来IGBT发展很快，目前已被广泛地应用于各种逆变器中。
（1）IGBT控制是采用导通宽度及频率来实现对输出功率进行无级调节的中频电源，且采用串联谐振，无需加启动电路及前级调压装置，因此启动相当方便，启动成功率百分之百，调节输出功率极为方便。
（2）整流部分采用二极管三相全桥整流，使得控制电路极为简单，维修技术量降低。
（3）目前大部分厂家采用德国西门子公司产品作逆变器，中频电源寿命在3万次以上，采用了限压过流过压保护电路，使得故障率极低，并且过流过压保护动作时报警器马上报警显示且保护停机。
综上所述，IGBT中频电源作为铸造熔炼中频感应加热电源，是电力电子技术发展的必然趋势，它将成为二十一世纪铸造行业现代化的重要标志。
二、一拖二感应电炉系统一拖二感应电炉系统即功率共享电源系统的感应电炉，。
即一台中频电源能同时向二台电炉供电，并能在额定功率范围内自由分配向各台电炉的输入功率。
它从上世纪90年代初在国外问世，恰好遇到我国经济改革开放的大发展年代，因此这种电炉系统几乎同步进入我国的铸造业，并且得到铸造界的青睐和认同。
但碍于当时国内电炉制造商尚未开发出该项技术，而进口设备的昂贵价格又使许多铸造厂望而怯步，限制了它在我国铸造业的广泛应用。
据相关资料介绍，从我国1993年引进第一台一拖二电炉系统起到目前为止，全国现有一拖二电炉系统大约共计有近100套左右，其中功率最大的一套为6000kW功率共享电源配置二台8吨电炉。
一拖二电炉的优点采用中频感应电炉可以配置比工频感应电炉更大的功率密度（例如可以配置比工频电炉的极限配置功率密度300kW/t大3倍左右的功率密度，即达到900kW/t以上），并可实现批料熔化法。
KGPS中频感应加热电源
注意事项
1、晶闸管装置在做绝缘耐压测试时，请取下控制
板，否则可能造成控制板永久性损坏。 2、内部电路及参数的更改，恕不另行通知。 3、如果在使用中造成控制板以外的零部件损坏， 本公司概不负责。 4、KC198器件是一种CMOS器件，使用时应注意。 器件的两个引脚之间严禁短路，否则将损坏芯片， 为保证器件的安全，因此忌用万用表直接测量器 件的引脚。 5、当控制板接入主回路后，控制板上标有DANGER HIGH VOLTAGE(注意高压)的区域便带有高压电， 敬请注意，以免触电。
5
可控硅中频电源采用国际先进ISP工业模块控
制，全数字化运算，硬软件可靠保护，功能 更加齐全，适应于金属的熔炼、保温、透热、 金属热处理、淬火、烧结等场合。负载由感 应线圈和补偿电容器组成，连接成并联谐振 电路。 主要应用于感应加热.感应熔炼及其他需要中 频电源供电的场合.由于它具有整机效率高, 重量轻,噪音小,起停迅速而且对电网无冲击, 频率自动跟踪负载参数变化,功率调节方便等 一系列优点。
1.经常清除电源柜内积尘，尤其是可控硅管芯外部，要
用酒精擦除干净。运行中的变频装置一般都有专用机房， 但实际作业环境并不理想。在熔炼锻压工序，粉尘很大 振动强烈；在透热淬火工序，装置常靠近酸洗、磷化等 作业设备，有较多腐蚀性气体，这些都会对装置的元件 起到破坏作用，降低装置的绝缘强度。在积尘较多时， 往往会发生元件表面放电现象，因此必须注意经常清洗 工作，防止故障发生。
2、体积小重量轻 可控硅变频装置由半导体元件组成,没有复杂的机械旋转部
分无震动,噪音小,安装时对地面基础无特殊要求。
7
3、操作方便
可控硅装置的功率调节范围大。频率可随负载参数改变
而自动变化(既所谓频率跟踪)。负载回路保持在近乎谐 振状态,既在最佳状态下工作。再加上它有一系列的自动 保护装置,使它的工作稳定可靠。 4、启动灵活 可控硅变频装置一般采用零压软启动,启动成功率高无冲 击,快而平稳。 基于以上几个方面,并伴随着新的专有集成电路的开发成 功,其高度的稳定性及结构紧凑性,深受广大用户的欢迎。 因此;洛阳市大好机电公司为了满足用户需要。研制开发 了SCR系列宽频带中频电源控制板。1)均采用了先进的大 规摸芯片,元件少工作可靠2)先进的控制电路设计,性能 稳定故障率低。3)频率适应范围宽,在50Hz—10000Hz范 围内不必调整可直接使用。4)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。
可控硅的工作原理
可控硅中频电源的工作原理可控硅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2 。
下面分整流电路,逆变电路及保护回路分别进行一些介绍。
一三相桥式全控整流电路的工作原理1 三相桥式全控整流电路的工作过程。
三相桥式全控整流电路共有六个桥臂,在每一个时刻必须2个桥臂同时工作,才能够成通路,六个桥臂的工作顺序如图3 。
现假定在时刻t1-t2(t1-t2的时间间隔为60o电角度，既相当于一个周波的1/6)此时SCR 1和SCR6同时工作(图3(a)中涂黑的SCR),输出电压即为VAB。
到时刻t2-t3可控硅SCR2因受脉冲触发而导通,而SCR6则受BC反电压而关闭,将电流换给了SCR2,这时SCR1和SCR2同时工作,输出电压即为VAC,到时刻t3-t4,SCR3因受脉冲触发而导通，SCR1受到VAB的反电压而关闭,将电流换给了SCR3,SC R2和SCR3同时工作,输出电压为VBC,据此到时刻t4-t5, t5-t6, t6-t1分别为SCR3和SCR4, SCR4和S CR5, SCR5和SCR6 同时工作,加到负载上的输出电压分别为VBA,VCA,VCB,这样既把一个三相交流进行了全波整流,从上述分析可以看出,在一个周期中,输出电压有六次脉冲。
这种整流电路由于在每一瞬间都有两个桥臂同时导通,而且每个桥臂导通时间间隔为60o,故对触发脉冲有一定要求,即脉冲的时间间隔必须为60o,而且如果采用单脉冲方式,脉冲宽度必须大于60o,如果采用窄脉冲,则必须采用双脉冲的方法, 既在主脉冲的后面60o的地方再出现一次脉冲。
2 三相同步及触发线路1)三相同步的选取及整形根据三相桥式全控整流过程的有关要求,首先要保证触发电路与三相电源严格同步。
集成化可控硅中频电源技术说明书
集成化可控硅中频电源技术说明书第一节概述KGPS型可控硅中频电源是一种静止变频装置,利用可控硅元件将工频三相交流电源变换成中频单相交流电源,主要应用于感应加热.感应熔炼及其他需要中频电源供电的场合.由于它具有整机效率高,重量轻,噪音小,起停迅速而且对电网无冲击,频率自动跟踪负载参数变化,功率调节方便等一系列优点.因而,它正在逐步取代中频发电机组.本装置主电路采用"交流——直流——交流"变换系统由三相全控桥式整流电路,电感虑波电路,并联逆变电路组成.可控硅元件用水冷却.其控制系统由集成电路组成性能稳定,可靠.启动采用先进的零电压方式,安全,方便.维修简便,经济,特别适用于金属溶炼、加热及热处理工况.第二节使用条件(一)、环境条件及建筑设施１、本设备应安装于无剧烈震动，无导电尘埃，无腐蚀性气体，气温不高于40℃，相对湿度不大于85%，的室内。
２、本电源室应有防虫，防鼠，防蛇的措施，应有排气通风的设备，应有消防设备。
３、地沟应有防水水泥结构，上铺木板或水泥板并有排水设备，通风和散热良好。
４、本电源主机外壳应良好接地，(按一般低压电气设备标准接地，并允许重复接地)应有人身安全措施及电气防护用品。
５、在设计冷却设备时，应考虑外界停电时，能向炉子供给冷却水的备用水源。
(二)、对冷却水的要求１、PH值: 6～8２、电阻率：20kΩ/cm３、无沙石杂物４、进水温度： 5～30℃５、进口水压： 0.12～0.15Mpa６、水量： 8 吨/时７、出水管内径大于３英寸(开放式出水箱出水管)(三)、主接线１、电源进线，采用铜芯电缆线，每相截面积：100kW不小于 70mm2，160kW不小于95mm2，250kW不小于185mm2，500kW不小于300mm2。
２、电源逆变输出线采用矩形铜排：100kW：3×40mm2，160kW：3×50mm2.250k W：3×60mm2。
可控硅中频电源作用原理__可控硅中频电源优点
可控硅中频电源作用原理__可控硅中频电源优点可控硅中频电源想必大家都有一定的了解和认识，很多人都来咨询小编关于可控硅中频电源作用原理，看来大家认识的还是皮毛知识。
可控硅中频电源装置简称可控硅中频装置，是利用可控硅的开关特性把50Hz的工频电流变换成中频电流的一种电源装置,主要是在感应熔炼,感应加热,感应淬火等领域中广泛应用。
说了这么多，是不是觉得认识可控硅中频电源很有用呢，今天小编给大家讲解一下关于可控硅中频电源作用原理以及可控硅中频电源优点的相关知识，希望可以帮助大家更好的选择可控硅中频电源生产厂家。
可控硅中频电源控制部分主要由电源、调节器、移相控制、保护电路、相序自适应电路、启动演算电路、逆变频率跟踪、逆变脉冲形成、脉冲放大及脉冲变压器组成．可控硅中频电源核心部件采用美国生产的高性能高密度大规模专用ASIC-2集成电路,使其内部电路除调节器外,其余均实现数字化,整流触发器部分不需要任何调整,而且可靠性高、脉冲对称度高、抗干扰能力强、反应速度快等特点,又由于有相序自适应电路,可控硅中频电源无需同步变压器,所以,现场调试中免去了调相序、对同步的工作,仅需把KP可控硅的门极线接入控制板相应的接线端上，整流部分便能投入运行。
【可控硅中频电源优点】1、可控硅中频电源效率高，可控硅电源装置具有相当高的变换效率(百分之90-95),输出功率低时,电源转换效率并不降低,特别是在热处理行业中,有些被加热工件需要分段加热,频繁开机和停机,在停机状态下无损耗。
因此,在感应加热行业中采用可控硅中频装置可节约能源。
2、可控硅中频电源体积小重量轻，可控硅变频装置由半导体元件组成,没有复杂的机械旋转部分无震动,噪音小,安装时对地面基础无特殊要求。
3、可控硅中频电源操作方便，可控硅装置的功率调节范围大。
频率可随负载参数改变而自动变化(既所谓频率跟踪)。
负载回路保持在近乎谐振状态,既在很好状态下工作。
再加上它有一系列的自动保护装置,使它的工作稳定可靠。
可控硅中频电源原理图
5
1111 1113 1114
8V80
6
1111 1101 1112 1114 11T1 线槽 1115 8K88 1112 1102 11T2 1110 1115 8A81 1113 N N 32A0 3221 1200 32K0 3211 3103 1223 线槽 线槽
8T81
1263 1000
A A A A A
0140 N 32A0
+24V -24V
2010 32A2 2011 3223 1200 32K0
A A A A A
感应炉水温保护信号
32A3
感应炉水温保护信号
3224 1224 32K1
A A A A A
3103 32A0电源水温保护信号 1200 32A0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名 设 校 审 工 标 批 11 目 计 对 核 艺 准 准 签 12 名 日 13 期 14 15 16 17 18 19
12K61-12K62
10.4
1240 1241 0.1 0.2
12D1 电源水温保护 12D2 1242 故障保护 12D3
0.4
起振成功 1243 12D4
起振失败
1216
6 7 9 1201（内操） 1202（外操） 10 名 设 11 目 计 签 名 日 期 12 13
3200 3201
蓝 褐
10F3
单极空气开关 DZ47-60/1P C5
10F4
单极空气开关 DZ47-60/1P C5
10F5
单极空气开关 DZ47-60/1P C5
10K1
三相交流接触器 10K1
1010
1011
洛阳海特 ＫＧＰＳ中频电源装置 ＳＣＲ系列控制板 使用说明
２）适用频率范围 ４００Ｈｚ－８０００Ｈｚ
３）起动方式
零电压软起动
４ ） 起 动 成 功 率 :轻 载 不 小 于 １ ０ ０ ％ ,重 载 不 小 于 ９ ５ ％
５）调整方式
电流、电压双闭环调节
６）整流触发脉冲移相范围
０－１５０°
７）整流触发脉冲形式及脉宽 双窄脉冲列１８°
８）整流触发脉冲最大触发电流 大于８００ｍＡ
我公司生产的ＳＣＲ系列中频电源控制板具有以下优点： 1． 控制 板 采用 了 先进 的集 成 电路 作 为控 制系 统 的核 心 ，控 制能 力 极强 ，集
成度 高 ，整个 控 制 电路 安 装在 一 块 280*220mm 左 右的 印 刷 电路 板 上 ，与 主电路的连线只用四五十条，简单而且可靠，却具有强大的控制功能。 2． 控制板采用三相电源同步直接输入，省去了体积较大的同步变压器等， 使整机电路进一步简化，设备体积减少，安装调试简单而且维修方便， 控制系统如有故障，只要将备用板换上即可，省时省力，不影响生产。 3． 该 控 制 板 采 用 内 置 固 态 继 电 器 代 替 了 外 设 的 中 间 继 电 器 ，进 行 起 动 和 停 止的控制，不仅节省了成本与设备体积，而且使连线变得更加简单。 4． 该控制板具有完善的过流、过压、限流、限压等多路保护系统，一旦电 路出 现 故障 ，保 护 系统 能 在短 时 间内 动作，可 靠地 保 护 晶闸 管 和中 频电 容 等 贵 重 元 件 ，以 免 损 坏 ，造 成 不 必 要 的 损 失 。该 控 制 板 还 具 有 保 护 动 作 后 ，功 率 调 节 电 位 器 反 时 针 旋 到 底 时 ，保 护 系 统 自 动 复 位 ，有 效 地 防 止 了 误 操 作 且 在 大 功 率 状 态 下 电 源 系 统 快 速 启 动 ，有 大 的 冲 击 而 造 成 元 器件的损坏。 5． 该 控 制 系 统 采 用 零 电 压 软 起 动 和 慢 起 动 的 功 能 ，并 采 用 了 先 进 的 双 闭 环 调 节 系 统 ，在 实 际 使 用 中 能 100%可 靠 起 动 ，并 且 起 动 无 冲 击 。设 备 在 实 际运行中，负载变化较大的情况下，也能够稳定可靠地工作。 6． 该 控 制 系 统 调 整 点 少 ，控 制 板 安 装 好 后 ，用 户 只 需 将 过 流 、过 压 、限 流 、 限压调整好即可。 7． 该控制板控制的电源设备对各种负载的适应性强，可广泛应用于煅造、 冶炼、精密铸造、热处理、焊接、弯管等工业领域。 我公司生产的ＩＧＢＴ高频电源控制板除具有ＳＣＲ系列中频电源控制板 类似优点外，还设有水压．温度等保护，设备频率范围可从３ＫＨｚ－５０Ｋ
中频感应加热电源常见故障与维修
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 。
可控硅中频电源中变压器的作用
可控硅中频电源中变压器的作用可控硅中频电源中变压器作为关键部件，具有以下主要作用：
电压变换和隔离
变压器将输入交流电压转换为中频高压，为逆变器提供必要的电压支撑。
同时，变压器提供电气隔离，确保输入和输出端之间不会出现短路，提高系统的安全性。
阻抗匹配
变压器通过次级绕组的匝数比调节，匹配逆变器和负载之间的阻抗关系。
这确保了功率的有效传输，最大限度地减少功率损耗。
能量存储
变压器的磁芯可以存储能量，在逆变器开关周期内提供能量缓冲。
当逆变器关断时，变压器释放能量，维持负载的连续供电。
电流限制
变压器可以限制通过逆变器的电流，防止过流损坏。
通过选择
合适的变压器匝数比和电感量，可以限制短路电流并保护逆变器元件。
电压调节
某些变压器设计具有分接头，允许调整输出电压。
这提供了灵
活性，可以在不同的负载条件下优化电源性能。
谐波抑制
变压器可以抑制逆变器产生的高频谐波。
通过使用分布式绕组
或其他特殊结构，变压器可以作为谐波滤波器，改善电源输出波形。
绝缘保护
变压器的绝缘系统防止绕组之间和绕组与磁芯之间的短路。
这
确保了长期的可靠性和安全性。
散热
变压器具有散热片或其他散热机制，以散发出运行过程中产生
的热量。
这有助于防止过热，延长变压器和电源系统的使用寿命。
总而言之，变压器在可控硅中频电源中发挥着至关重要的作用，提供电压变换、隔离、阻抗匹配、能量存储、电流限制、电压调节、谐波抑制、绝缘保护和散热等功能，确保电源的可靠、高效和安全
运行。
可控硅中频电炉与IGBT晶体管模块中频电炉经济效益的比较
可控硅中频电炉与IGBT晶体管模块中频电炉经济效益的比较
可控硅中频电炉在经济效益方面存在的缺点：
可控硅中频电炉故障率很高，逆变侧可控硅经常被击穿，电容器需要经常性的更换，电抗器线圈经常烧毁，每年材料费直接损失达数千元，另外在修理过程中，钢水冷却凝固，修好后重新熔炼，造成重复用电，浪费了电能，影响产量，直接造成经济损失。
可控硅中频电炉在使用一年后，就会出现水路堵塞、结垢，工作时发现水路不通，就必须停车修理；而在处理过程中，同意存在重复用电的问题，导致电能和产量的损失。
可控硅中频电炉是并联谐振电路，也是电流谐振电路，它会使铜排、电缆、感应圈温度急剧升高，冷缺水池需要经常排热水冷水来保持水温在35度左右，以保证熔炼的正常运行。
目前，可控硅中频电炉生产厂家为了迎合用户的要求，要产量、要速度，采用将感应圈匝数减少，增大了电源功率，增大变压器容量，导致在同样的0.5吨300千瓦可控硅中频电炉，每熔炼一炉钢水，它的功率必须达到400~450千瓦。
IGBT晶体管模块中频电炉是串联谐振电路，也是电压谐振电路，它的谐振电压高、电流小、铜排、电缆、感应圈温度升高有限，冷却水池也无需频繁加放冷水降温，节约了大量的水资源。
IGBT晶体管模块中频电炉之需要使用315KV A变压器即可正常工作，如果可控硅中频电炉使用同样容量的变压器（315KV A），就必须使用强制风冷，或者将变压器放入冷却水池中，否则变压器将会被烧毁。
变压器每千伏安基本电费18元，相当于每月增加1800元电费，每年增加电费达到21600元。
以上内容由河北恒远电炉()提供。
新型中频感应烧结炉技术参数
新型中频感应烧结炉技术参数一、设备组成本设备主要由可控硅中频电源、氢气烧结炉和温度自动控制系统等组成。
各部分的组成如下：1、可控硅中频电源由KGPS-250/2.5250KW 2.5KHz电源柜，电热电容器柜，连接铜排，引擎机构组成；2、烧结炉由罐体、感应器、氧化铝、氧化锆耐火材料、钨坩锅、开启式回水箱、氢气/氮气流量调节阀控制板、台架组成；3、温度自动控制系统推荐以下方式：3.1、温度自动控制系统由光纤传感仪测温，由温度调节仪进行控制，由记录仪进行加热温度的记录。
二、主要技术指标1、内坩埚尺寸：φ400×750×162、内坩埚材料：钨3、烧结最高温度：不小于2200℃4、控温精度：±10℃5、电源电压：380V、50Hz、三相四线制6、工作频率：2500Hz7、温度自动测量、显示、自动记录8、炉内氢气保护、流量可调出口设排渣9、具有过流、过压、缺相、水压不足、超温保护功能10、设备数量1台一、产品制造执行标准1.JB/T8669-1997《感应加热用半导体变频装置》2.JB4086-85《中频感应加热用电控设备技术条件》3.GB10067.3-88《电热设备基本技术条件—感应加热设备》4.GB5959.3-88《电热设备的安全—对感应和导电加热设备及感应熔炼的特殊要求》5.GB/T35859.3-93«半导体变流器、变压器和电抗器»6．GB2681-81电工成套装置中的导线颜色7.GB3926-83中频设备额定电压四、设备使用条件1.海拔高度不超过1000米；2.现场相对湿度≤85%；3.现场无导电尘埃，无腐蚀性气体，无强烈振动；4.电源电压：380V±10%，50Hz；三相四线制;5.电网的功率裕量≥320KVA;三相不平衡度≤5%；6.冷却水进水压力0.2--0.3Mpa,进水温度5℃≤T≤35℃;无凝露.7.耗水量10立方/小时，冷却水可采用自循环软化水池冷却,循环水池及冷却水泵、冷却塔由用户自备。
可控硅中频电源中变压器的作用
可控硅中频电源中变压器的作用变压器是中频电源中不可缺少的组成部分，它在可控硅中频电源中起着至关重要的作用。
本文将从变压器的基本原理、在中频电源中的作用以及在可控硅中频电源中的应用等方面进行详细的探讨，以帮助读者更深入地了解变压器在可控硅中频电源中的重要性。
一、变压器的基本原理变压器是一种电磁感应器件，它是由铁芯和绕制在铁芯上的两组（或多组）线圈组成的。
当交变电流通过一组线圈时，就会在另一组线圈中产生交变电压，这就是变压器产生电压变换的基本原理。
变压器根据变换的方式可以分为升压变压器和降压变压器。
升压变压器就是将输入的电压增加，而降压变压器则是将输入的电压减小。
在中频电源中，根据需要的输出电压来选择合适的变压器，以满足设备对电压的要求。
二、变压器在中频电源中的作用中频电源通常用于供给感应加热设备、电子设备和工业机械等。
而变压器在中频电源中起到了至关重要的作用，主要包括以下几个方面：1.电压变换：中频电源通常需要将市电的高压变换成需要的低压，以适应设备的工作需求。
而这种电压的变换就需要借助变压器来完成，通过变压器将输入的高压电流变换成适合设备工作的低压电流。
2.绝缘功能：变压器通常会在输入端和输出端之间起到绝缘的作用，阻止可能产生的电气故障对其他设备和人员造成危害。
在中频电源中，这种绝缘作用尤为重要，可以有效地保护设备和操作人员的安全。
3.电流控制：变压器可以通过控制输入输出电压的大小来实现对电流的控制，以满足设备对电流的需求。
在中频电源中，通过合理地设计和选择变压器，可以有效地控制设备工作时的电流大小，以提高设备的稳定性和效率。
三、变压器在可控硅中频电源中的应用可控硅中频电源是一种通过可控硅控制工作周期来改变电压和频率的中频供电系统。
在可控硅中频电源中，变压器的选择和应用对整个系统的性能和稳定性至关重要，主要体现在以下几个方面：1.电压调节：可控硅中频电源通常需要根据不同设备的需求来调节输出电压，以满足各种设备对电压的需求。
中频炉的三种电源
中频炉的发电机组分卧式和 立式两种。 中频发电机组的输出电流的频 率不随负载而变化，它具有过载能力强， 运行可靠，安装维修方便等优点，但与静 止变频器相比，它有噪音大，振动大，用 料多，体积笨重以及电效率低（百分之80 －85）等缺点。
A．中频炉整流：通过三相桥式全波整流线 路，将三相交流电（380V）整流为直流电。 B．中频炉滤波：经电抗器滤波后获得一个 波形平稳的直流电源，供给逆变器。
中频炉的三种电源
中频炉的电源有三种： 1.中频发电机组，2. 可控硅静止变频器，3.倍频器 (1.2适用于中 小型中频炉，3用于大型炉)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一.可控硅静止变频器 电路中由变压器将三 相工频电源降压后，供给变频器，在变频 器内首先经三相桥式半控全波整流后，再 经电抗器滤波，获得直流电源，该直流电 源经 单相桥式逆变器变为频率可变的中频 电源，供给感应炉。
二.中频炉发电机组组成的主电路该回路中 包括感应器、电容器、中频发电机组和高 （低）压开关等。中频发电机组由发电机 和电动机两部分组成。其中电动机的工作 电压分为高压（6000V或10000V）和低压 （380V）两种形式。高压用于大容量炉子， 低压用于小容量炉子。电动机均为鼠笼型 异步电动机。发电机由电动机拖动并产生 中频电流供给感应炉。
C．中频炉逆变：滤波后的直流电，由单相 桥式逆变线路，利用可控硅的轮番导通和 关断，使直流电变成频率可调的中频电流。 可控硅静止变频器与中频发电机组相比较 优越，但尚存在对制造元件的质量要求很 高带来的问题。例如：逆变器中并联使用 的可控硅元件的关断参数，必须尽量接近， 此外，需要较高的维修技术。
KGPS可控硅中频电源与IGBT晶体管中频电源的比较
KGPS可控硅中频电源与IGBT晶体管中频电源的比较一、新型IGBT中频电源的特点IGBT（绝缘栅双极晶体管）是MOSFET（双极型晶体管）与GTR（大功率晶体管）的复合器件。
因此，它既具有MOSFET的工作速度快、输入阻抗高、驱动电路简单、热温度性好的优点，又包含了GTR的载流量大，阻断电压高等多项优点，是取代GTR和SCR( 可控硅)的理想开关器件。
从1996年至今，尤其是最近几年来IGBT发展很快，目前已被广泛地应用于各种逆变器中。
（1）IGBT控制是采用导通宽度及频率来实现对输出功率进行无级调节的中频电源，且采用串联谐振，无需加启动电路及前级调压装置，因此启动相当方便，启动成功率百分之百，调节输出功率极为方便。
（2）整流部分采用二极管三相全桥整流，使得控制电路极为简单，维修技术量降低。
（3）目前大部分厂家采用德国西门子公司产品作逆变器，中频电源寿命在3万次以上，采用了限压过流过压保护电路，使得故障率极低，并且过流过压保护动作时报警器马上报警显示且保护停机。
综上所述，IGBT中频电源作为铸造熔炼中频感应加热电源，是电力电子技术发展的必然趋势，它将成为二十一世纪铸造行业现代化的重要标志。
二、一拖二感应电炉系统一拖二感应电炉系统即功率共享电源系统的感应电炉，。
即一台中频电源能同时向二台电炉供电，并能在额定功率范围内自由分配向各台电炉的输入功率。
它从上世纪90年代初在国外问世，恰好遇到我国经济改革开放的大发展年代，因此这种电炉系统几乎同步进入我国的铸造业，并且得到铸造界的青睐和认同。
但碍于当时国内电炉制造商尚未开发出该项技术，而进口设备的昂贵价格又使许多铸造厂望而怯步，限制了它在我国铸造业的广泛应用。
据相关资料介绍，从我国1993年引进第一台一拖二电炉系统起到目前为止，全国现有一拖二电炉系统大约共计有近100套左右，其中功率最大的一套为6000kW功率共享电源配置二台8吨电炉。
一拖二电炉的优点采用中频感应电炉可以配置比工频感应电炉更大的功率密度（例如可以配置比工频电炉的极限配置功率密度300kW/t大3倍左右的功率密度，即达到900kW/t 以上），并可实现批料熔化法。
可控硅中频电源说明书(恒功率大板)
KGPS系列感应加热用可控硅变频装置（全集成化恒功率型）使用说明书二零一一年三月目录第一章前言 (1)1.1 型号含义 (1)1.2 KGPS系列可控硅中频电源的基本参数 (3)1.3 部分GWJ系列快速熔炼（钢）炉技术参数 (3)1.4 安装使用条件 (4)1.5 冷却水 (5)1.6 产品执行标准 (6)第二章可控硅中频电源的工作原理 (6)2.1 三相全控桥整流电路的工作原理 (6)2.2 触发脉冲移相电路 (9)2.3 调节器工作原理 (10)2.4 逆变部分工作原理 (11)2.5 启动演算部分工作原理 (11)第三章并联逆变方式的中频电源 (12)3.1 并联逆变的工作原理 (12)3.2 中频频率的自动调整 (14)第四章安装与调试 (14)4.1 安装 (14)4.2 调试 (16)第五章日常使用维护、保养及注意事项 (17)附件1：炉衬打结工艺 (19)附件2：功率与频率的选择 (21)附件3：可控硅中频电源操作规程 (24)附件4：中频电源系统维护与维修 (25)第一章前言KGPS系列全集成化可控硅中频电源装置是一种利用可控硅把50Hz的工频电流变换成某一种频率的中频电流的半导体变频装置（又称固态静止变频装置），它与各种形式的负载配合，作为一种最干净的加热方式，在锻件加热、金属熔炼、表面淬火、正火、退火、弯管加热、钎焊……等场合得到非常广泛的应用。
这种在70年代发达国家迅速推广的新技术，代替了大多数燃料加热的燃烧炉，并以节能、高效、生产率高、损耗小、无污染、工人劳动强度低的优点得到了使用厂家的一致称赞。
我公司是研制、生产成套装置的专业生产厂家，有雄厚的技术力量，高级工程师、工程师占公司总人数的30%以上，是一家带有科研性质的、生产专用设备的公司。
多年来与大专院校、研究院所合作，开发了多种电路的中频电源、透热炉、熔炼炉及淬火设备。
近几年，又开发研制了全数字触发电路，大量采用集成电路及可编程控制逻辑芯片，并在简化操作、简化维修、简化调整、提高可靠性方面做了大量的工作。
中频电源(KGPS)
中频电源(KGPS)中频电源是一种静止变频装置，将三相工频电源变换成单相电源。
对各种负载适应力强、适用范围广，主要应用于各种金属的熔炼、保温、烧结、焊接、淬火、回火、透热、金属液净化、热处理、弯管、以及晶体生长等。
标准输出功率系列为：30kW~4000kW标准配置熔炼炉系列为：5kg(30kW)~5000kg(4000kW)脉冲变压器次边接在晶闸管上，原边接在主控板上，用万用表测量原边电阻约为50Ω。
续流二极管一般不容易出现故障，检查时用万用表二极管挡测其二端，正向时万用表显示结压降约有500mV，反向不通。
（三）逆变器：逆变器包括四只快速晶闸管和四只脉冲变压器，可以按上述方法检查。
（四）变压器：每个变压器的每个绕组都应该是通的，一般原边阻值约有几十欧姆，次极几欧姆。
应该注意：中频电压互感器的原边与负载并联，所以其电阻值为零。
（五）电容器：与负载并联的电热电容器可能被击穿，电容器一般分组安装在电容器架上，检查时应先确定被击穿电容器所在的组。
断开每组电容器的汇流母排与主汇流排之间的连接点，测量每组电容器两个汇流排间的电阻，正常时应为无穷大。
确认坏的组后，再断开每台电热电容器引至汇流排的软铜皮，逐台检查即可找到击穿的电容器。
每台电热电容器由四个芯子组成，外壳为一极，另一极分别通过四个绝缘子引到端盖上，一般只会有一个芯子被击穿，跳开这个绝缘子上的引线，这台电容器可以继续使用，其容量是原来的3/4。
电容器的另一个故障是漏油，一般不影响使用，但要注意防火。
安装电容器的角钢与电容器架是绝缘的，如果绝缘击穿将使主回路接地，测量电容器外壳引线和电容器架之间的电阻，可以判断这部分的绝缘状况。
(六)水冷电缆：水冷电缆的作用是连接中频电源和感应线圈，它是用每根直径Φ0.6�Ф出在传输线或主控板上。
2．将示波器探头接在逆变晶闸管的门极和阴极上，示波器置于内同步，接通控制电源后可以看到逆变触发脉冲，它是一串尖脉冲，幅度应大于2V，通过示波器的时标读出脉冲周期，算出触发脉冲频率，正常时应比电源柜的标称频率高约20%，这个频率称为启动频率。
中频电源
摘要感应加热电源具有加热效率高，速度快，可控性好，易于实现高温和局部加热，易于实现机械化和自动化等优点，目前已在金属熔炼、工件透热、淬火、焊接、铸造、弯管、表面热处理等行业得到了广泛的应用。
本设计研究了中频感应加热及其相关技术的发展、现状和趋势，并在较全面的论述基础上，对可控硅中频感应加热电源的整流电路以及控制电路进行了设计。
本文设计的电源电路可用于大型机械热加工设备的感应加热电源。
整流电路采用三相桥式全控整流电路，其电路结构简单，使电源易于推广。
本设计主要是分析由半导体二极管、晶闸管、大功率晶体管等元件组成的三相桥式可控整流电路、单相桥式并联逆变电路、保护电路以及继电器接触器控制电路等的工作原理和参数计算，并对整流触发电路和晶闸管中频电源等原理作专门的分析。
关键词：可控硅中频电源，感应加热，逆变，保护电路ABSTRACTInduction heating power is equipped with lots of advantages such as high heating efficiency, fast speed, good controllability, which is prone to make heating of high and partial temperature ， and realize mechanization and automation. At present metal melting, work piece heat penetration, quenching, welding, casting, elbow piece, surface heating processing has been widely applied. Induction heating of medium frequency and development, current situation, and tendency related technology has been studied，and have made quite comprehensive and in the profound elaboration foundation, this article has carried on the design to main circuit and the inversion control of the silicon-controlled rectifier intermediate frequency induction heating power. This design is used for big facility of mechanical heating processing. Structure of rectification circuit is easy, which makes power popularized easily. Three-phase bridge rectification circuit is used in Rectification circuit.The analysis is designed mainly by the semiconductor diode, thyristor. High-power transistors and other circuit elements, the three-phase controlled rectifier bridge, parallel single-phase inverter bridge circuit. relay contactor control and protection circuit for the working principle and circuit parameters. IF triggered thyristor power rectifier circuit and also other principles for specialized analysis.KEY WORDS:Controllable silicon medium power,Inductionheating,Inverter,Protect circuit.目录第1章绪论 (1)1.1 课题的研究背景 (1)1.2 课题研究的现状及意义 (1)1.3 论文结构 (4)第二章感应加热原理 (5)2.1 感应加热的基本原理 (5)2.2 晶闸管中频电源电路概述 (6)第3章整流电路 (7)3.1 整流电路的基本要求 (7)3.2 三相全控整流电路的工作原理 (8)3.3 晶闸管器件的选择 (13)3.4 阳极电感对整流电路性能的影响 (14)3.5 三相桥式全控整流电路的电量关系 (16)3.6 整流触发电路 (18)3.7 整理触发电路的功放级 (21)第4章逆变电路 (24)4.1 逆变电路工作原理 (24)4.2 基本电量关系 (28)4.3 逆变电路晶闸管的选择 (34)4.4 并联逆变电路的控制 (35)第5章负载电路 (37)5.1负载电路的特点 (37)5.2 感应圈的等效电路 (39)5.3 谐振回路的频率特性 (42)5.4 加热过程中负载电路参数的变化 (43)5.5 补偿电容器参数选择 (45)第6章保护电路 (48)6.1 过压保护 (48)6.2 桥臂过流保护 (48)6.3 缺水冷却保护 (49)6.4 瞬态过压保护 (49)第7章一般故障的处理 (50)7.1 整流电路常见的故障 (50)7.2 电抗器故障 (50)7.3 逆变部分 (50)7.4 负载回路部分 (51)第8章总结与展望 (53)8.1 总结 (53)8.2 展望 (53)附录A (54)参考文献 (63)致谢 (65)第1章绪论1.1 课题的研究背景自从1996年（时间肯定不对！1966吧，我国在1980年代就有了）瑞士BBC 公司研制成功第一台用于感应熔炼的晶闸管中频电源以来，各主要工业国家相继推出该产品，很快替代了传统的中频电动——发电机组。
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可控硅中频电源
恒远电炉是国内知名度最高的感应加热设备研发、设计、制造的服务企业，对于设备的原包装备品备件都依从IS09002质量标准生产。
中频电源是感应加热设备中必不可少的装置。
可控硅中频电源装置简称为可控硅中频装置，是利用可控硅的开关特性把50Hz的工频电流变换成中频电流的一种电源装置（2kHz-8kHz）主要是在感应熔炼、感应淬火等领域中广泛应用。
它的优点是：效率高。
可控硅电源装置具有相当高的变换效率（90-95%），输出功率低时，电源转换效率并不降低，特别是在热处理行业中，有些工件需要分段加热，频繁开机和停机，在停机状态下无损耗。
因此，在感应加热行业中采用可控硅中频装置可节约能源。
体积小重量轻
可控硅装置的调节范围大。
频率可随负载参数改变而自动变化（即所谓频率跟踪）。
负载回路保持在近乎谐振状态，既在最佳状态下工作，在加上中频电源有一系列的自动保护装置，使它的工作稳定可靠。
启动灵活
可控硅变频装置一般采用零压软启动零压软启动，启动成功率高无冲击，快而平稳。
河北恒远电炉中频电源基于以上几个方面，并伴随着新的集成电路的开发成功，其高度的稳定性及结构紧凑性，深受广大用户的欢迎。
晶闸管的保护
1.过压保护
由于晶闸管的击穿电压接近工作电压，线路中产生的过电压容易造成器件打压击穿，正常工作时凡发生超过晶闸管能承受的最高峰值电压的尖脉冲等统称为过电压。
产生过电压的外部原因主要是雷击、电网电压激烈波动或干扰，内部原因主要是电炉状态发生变化时积累的电磁能量不能及时消散，过电压极易造成模块损坏，因此必须采取必要的限压保护措施，把晶闸管承受的电压在正反向不重复峰值电压VRSM、VDSM值以内，常用的保护措施如下：
※晶闸管关断过电压（换流过电压、空穴积蓄效应过电压）保护
当晶闸管关断、正向电流下降到零时，管芯内部会残留许多载流子，在反向电压的作用下会瞬间出现反向电流，使残留的载流子迅速消失，形成极大的di/dt.及使线路中串联的电感很小，由于反向电势V=-Ldi/dt,所以也能产生很高的电压尖峰（或毛刺），如果这个尖峰电压超过晶闸管允许的最大峰值电压不能突变的特性吸收尖峰电压。
阻容吸收回路要尽可能靠近晶闸管A、K端子，引线要尽可能短，最好采用无感电阻，千万不能借用门极回路的辅助阴极导线（因辅助阴极导线的线轻很细，回路中过大的电流会将该线烧断）。
※交流测过电压及保护
由于交流电路在接通断开时出现暂态过程，因此产生电压，例如交流开关的开闭，交流侧熔断器等引起的过电压。
对于这类过电压保护，目前普遍的保护方法是并接阻容吸收电路和压敏电阻。
阻容吸收保护应用广泛，性能可靠，但正常运行时电阻上消耗功率，引起电阻发热，且体积较大，对于能量较大的过电压不能完全抑制。
压敏电阻是一种非线性元件，它是以氧化锌为基体的金属氧化物，有两个电极，极间充填有氧化铋等及晶粒。
正常电压时晶粒是高阻，漏电流仅有100uA左右，但过电压时发生的电子雪崩使其呈低阻，电流迅速增大从而吸收了过电压。
一般情况下，其在220V AC电路里使用标称470~680V，在380V AC电路里使用标称780~1000V的压敏电阻，由于其吸收电能的功率限其直径有关，直径大的功率就大，一般选用直径12~20的即可。
2.过电流保护
电力半导体开关器件对温度的变化较为敏感，过电流会使半导体芯片过热而造成品质下降，寿命降低甚至永久性损坏。
虽然模块在10ms内可以承受额定电流10倍以上的非重复的浪涌电流源，但很多时候过电流的时间都大于此值，很容易在成永久性损坏，因而，过电流的保护是很重要的，过电流的保护方法很多，像在交流进线申接漏抗大的整流变压器、接电流检测和过流继电器和直流快速开关等措施，但关键在于反应速度要快，对于小模块浪涌电流值的过电流，常用的电子过流保护电路可以立即切断可控硅的触发脉冲，使可控硅在电流过零时换向时关断，但对于在10*3ms（50/60HZ）以内超过SCR的浪涌电流承受值的浪涌电流和短路电流，一般的保护电路是无效的，应考虑采用半导体器件专用的快速熔断器，熔断器的标称熔断电流不应超过模块标称电流值的1.57倍，即小于模块的通态电流的有效值。
在选择快熔时应慎重选择，误选质量差的快熔。
与普通熔断器比较，半导体专用快速熔断器是专门用来保护电力半导体功率器件过流的元件，它具有快速熔断的特性，在流过6倍额定电流时其熔断时间小于工频的一个周期（20ms）。
快速熔断器可接在交流侧直流侧或与晶闸管桥壁串联，后者直接效果最好，一般来说快速熔断器额定电流值（有效值）应小于被保护晶闸管的额定方均根通态电流（即有效值）ITRMS即1.57ITA V，同时要大于流过晶闸管的实际通态方均根电流（即有效值）ITRMS。
即1057ITA V≥IRD≥IRMS
※电压及电流上升率的保护
电压上升率（ｄｖ／ｄｔ）
晶闸管阻断时，其阴阳极之间相当于存在一个PN结电容，当突加正向阳极电压时会产生充电电容电流，此电流可能导致晶闸管导通。
因此，对晶闸管施加的最大正向电压上升率必须加以**。
常用方法是在晶闸管两端并联阻容吸收元件。
电流上升率（di/dt）
晶闸管开通时，电流是从靠近门极开始导通然后逐渐扩展到整个管芯的有效PN结果造成门极附近的阴极区局部电流密度过大，发热过于集中，PN结的温度迅速上升形成熟点，使其在很短的时间内超过额定结温导致晶闸管工作失效甚至烧毁，所以必须限定晶闸管通态电流上升率（di/dt）。
一般是在桥臂中串入电感或铁渣氧磷环。