中频炉原理及特点

中频炉电源原理及特点

（1）IGBT中频电源是一种采用串联谐振式的中频感应熔炼炉，它的逆变器件为一种新型IGBT模块（绝缘栅双极型晶体管，德国生产），它主要用于熔炼普通碳素钢、合金钢、铸钢、有色金属。它具有熔化速度快、节能、高次谐波污染低等优点。

（2）IGBT中频电源为一种恒功率输出电源，加少量料即可达到满功率输出，并且始终保持不变，所以熔化速度快；因逆变部分采用串联谐振，且逆变电压高，所有IGBT中频比普通可控硅中频节能；IGBT中频采用调频调功，整流部分采用全桥整流，电感和电容滤波，且一直工作在500V，所以IGBT中频产生高次谐波小，对电网产生污染工低。

（3）节能型IGBT晶体管中频电源比传统可控硅中频电源可节能15%-25%,节能的主要原因有以下几下方面：

A、逆变电压高，电流小，线路损耗小，此部分可节能15%左右，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。

B、功率因数高，功率因数始终大于0.98，无功损耗小，此部分比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0.98，无功率损耗小。

C、炉品热损失小，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15分钟左右，15分钟的时间内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。

（4）高次谐波干扰：高次谐波主要来自整流部分调压时可控硅产生的毛刺电压，会严重污染电网，导致其他设备无法正常工作，而节能型IGBT晶体管中频电源的整流部分采用半可控整流方式，直流电压始终工作在最高，不调导通角，所以它不会产生高次谐波，不会污染电网、变压器，开关不发热，不会干扰工厂内其他电子设备运行。

（5）恒功率输出：可控硅中频电源采用调压调功，而节能型IGBT晶体管中频电源采用调频调功，它不受炉料多少和炉衬厚薄的影响，在整个熔炼过程中保持恒

功率输出，尤其是生产不锈钢、铜、铝等不导磁物质时，更显示它的优越性，熔化速度快，炉料元素烧损少，降低铸造成本。

三、炉体优势及特点

1、厚壁感应圈将提供更多的熔炼能量厚壁感应圈与其它截面的感应线圈相比具有更大的载流截面,因此线圈电阻低,更多的能量可以用熔炼.并且由于四周管壁的厚度均匀,因此它的强度要比管壁不均匀、一边管壁较薄的线圈结构的强度高.也就是说荣泰的这种结构的线圈不易发生因电弧和膨胀而引起的损坏.

2、感应线圈的匝间开放空间提高了电效率,减少了水汽，经过反复实践思考,我们设计的感应线圈的匝间留有空间,这样能够士提高线圈载流的效率,并且可以让炉衬材料中的水汽很容易挥发.在无间隙式感应圈的炉体中,一个通常的问题是线圈常受到邻近线圈磁场的影响,从面使得阻抗增加.

3、线圈设计原理，线圈是感应炉的心脏，感应线圈在电流的作用下产生强大的磁场，此磁场使炉膛内的金属产生涡流而发热。线圈是电能转换成热能的关键所在，所以线圈的设计非常重要。本炉的线圈是结合感应炉的实际使用情况，根据电磁场原理，通过计算机专业软件的计算而确定的较佳方案，采用最新线圈反并绕技术（双感应圈并联），更好的聚集磁场，提高磁场搅拌力，感应线圈的设计功率与实际运行功率的误差不大于5％，线圈的绝缘，特别是匝间绝缘采用先进的绝缘处理办法来保证，专用的夹紧技术能有效地减少线圈的轴向振动。

4、开放式的炉底减少了水汽，开放式的炉底设计易于通气,避免了水分的积聚.并且万一漏炉发生,能降低损坏程度.

5、冷却环延长了炉衬的寿命，良好地冷却炉衬不仅能提供更好的绝热及阴热物性,而且可以提高炉衬的寿命.为了达到这种目的,荣泰在炉体设计时,在顶部和底部分别加了冷却环,这样水仅能够起到均匀炉衬温度的目的,而且降低了热膨胀.由于采用了低热耗,高强度的紫铜冷却环,大大提高了电炉的效率.

中频熔炼炉特点

●产品启动性能非常好。它是采用串联谐振电路，彻底解决了可控硅中频启动困难的问题。

●产品几乎不产生高次谐波。不会污染电网、变压器，开关不发热，不会干扰工厂内的电子设备运行。

●产品具有高可靠性。主要元器件全部采用世界名厂生产的元器件，IGBT晶体管是德国西门子公司生产的。

●产品节约电能。

●产品水循环系统采用水热交换器和内外水循环系统。内循环是蒸馏水，长期使用，设备内各水路不结垢不堵塞，大大减少了故障，节约了维修费用。

●产品能在熔炼过程中始终保持恒功率输出。

调试中如发现缓冲速度不理想，可通过调整W5来进行微调，逆时针调缓冲时间变短。反之调缓冲时间加长。

轻载运行中，如出现电抗器功率低端发颤，属限压过激，可适当放大限压值，或顺时针调整W5直至颤音消除。

维修中如遇过压过流同时动作现象，应作谨慎处理

6、逆变触发回路绝缘不良（如脉冲变压器，中频互感器初次级漏电）；

在升压线路中，在某种特定情况下，隔离电容与中频变压器产生谐振时，会出现不规则过压过流，可暂时将隔直电容短接以验证之（必须保证有泻流电抗，否则中频变压器会很快烧掉）。如验证属实，可通过改变串联电容值（或在电容上并接一个消振电阻500～5K/5W）来消除谐振现象。

如在加料时出现过流现象，可适当放大过流值（一般过流是限流的1.2倍）即可。同样，过压现象亦可按则方法处理。

过载保护是指炉料变化时引起的保护动作，这种保护动作时，电抗器没有过大冲击声；

故障保护是指逆变颠覆、缺相、欠压、元件击穿等设备不正常引起的保护动作，故障保护时电抗器冲击声很大，切不可盲目放大过流过压值，否则会加大故障。冷却不好，可通过测试元件运行温度来判别，处理办法是疏通水路或更换水套；脉冲变压器初次级绝缘击穿，该种原因一般会引起逆变相应功放管损坏；

并肩硅性能不佳（不能正常开通或关断），该种现象往往被维修人员忽视，烧了很多硅，一直到该硅也烧掉，换了之后才恢复正常。

无规律烧硅一般是保护系统有故障，应重点检查过流过压，主回路接触问题和绝缘问题。当然逆变触发回路出现故障也会引起无规律烧硅。