中频电炉技术说明书

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1、耐力股份可控硅串联逆变中频电炉技术说明书可控硅串联逆变中频电炉技术说明书高效节电大功率可控硅串联逆变中频电炉引言第13页，总13页耐力股份！耐力股份可控硅串联逆变中频电炉技术说明书90年代我国工业飞速发展，大容量、高功率，低能耗的中频电炉越来越被人们所关注，尤其在铸造领域中，中频电炉能提供高质量的铁水和钢水，便于在熔化过程中控制温度和化学成份，因此近年大量引进国外制造的大容量可控硅中频电炉，已达数百台之多，几乎国内上规模的机械制造厂、机床厂、汽车制造厂的高端技术市场都被国外厂商占有，，目前国内产品比较国外，在控制技术上，按装工艺上仍有相当差距。铸造厂的传统熔化设备冲天炉

2、，出铁温度低，铁水在炉中增碳较多，不易生产出高质量铸铁件，且冲天炉严重污染环境，在城市区域内不容许存在，目前国内铸造用焦价格猛涨，与中频电炉熔化成本相当。因此大容量中频电炉是铸造厂节能、高效、清洁环保型熔化设备，所以我们研制，开发大熔量高功率的中频电炉起点高，技术指标以国外最先进的电炉为目标。串联逆变中频电源具有功率因素高，我公司生产的中频电源功率因素不低于0.98.高效节能，谐波小。一、元器件的选择目前已经研制成功的具有一拖二功能的可控硅中频熔化炉，是高效节电最佳的熔化设备。我国电器工业经过多年的发展，目前按装大容量中频电炉元器件己具备相当条件，大电流耐高压可控硅，高

3、压电热电容己能生产，满足需求。中频逆变电源的开关元件，目前有二种，可控硅SCR和绝缘栅双极型场效应晶体管IGBT，根据国外文献所载，大功率，较低频率(<1000Hz)的逆变电源，选用可控硅的关闭时间要求较低，TOT可以在50～60微秒级，这样硅片的厚度可以厚些，可控硅的耐压便可以提高，且可控硅的价格比IGBT低得多，．而且工作稳定性和可靠性比IGBT高，我们设计的逆变器选用 KK2500A／2500V可控硅。目前世界上技术最先进、规模最大的美国应达电炉公司仍采用大功率可控硅组装。图1依据功率和频率选择逆变开关元件IGBT特别适用于频率高，功率较小的变频加热设备，如小容量

4、中频真空熔炼炉，工件表面淬火和小件透热等。目前国内200A以上的IGBT都需依赖进口，还受到出口国的限制，最大容量为500A／1500V。组装大功率电源时，不得不把IGBT串联后再多组并联，对用户来说，元件损坏时就得长期依赖于设备制造厂第13页，总13页耐力股份！耐力股份可控硅串联逆变中频电炉技术说明书商供应备件，根据图1我们选用国产大功率可控硅是合理的。二、串并电路的比较串并联逆变中频电源相比具有以下优点1、可控硅并联线路是并联谐振电路，在熔炼过程中，尤其对熔炼铝、铜等材料，负载很轻，它的功率输出很小，与负载的性质有很大关系，所以其熔化速度慢、升温困难。而可控硅串联中

5、频熔炼炉是通过调频方式调节功率，所以受负载性质的影响相对小，熔炼全过程近乎保持恒功率输出，由于是串联谐振，也就是电压谐振，感应圈电压高，电流小，所以电能损失就小。2、由于是串联逆变，功率因素高，谐波小，不需要再上无功补尝装置。这样可以为用户节省不小的一笔开支，也是供电部门大力提倡推广的先进设备。3、串联逆变电源工作时，整流始终在全导通状态下工作，改变逆变回路输出功率是靠控制逆变触发脉冲频率来实现。且负载电流为正弦波，所以串联逆变电源不会有高次谐波严重污染电网，且功率因数高。而并联逆变不可能实现一拖二自动调功运行，因为并联逆变电源调功只能靠调节整流桥输出电压来实现，当并联

6、逆变整流桥工作在低电压，整流导通角很小状态下，设备的功率因数将会很低，且并联逆变负载电流为方波，将会严重污染电网。如果靠调节逆变反压角来调功，调功范围是很窄的，因此并联逆变电源是无法实现一拖二运行的。国内外中频感应电炉主要有二种类型，并联逆变和串联逆变二类，过去由于我国不能生产高压谐振电热电容和大功率高压可控硅，所以普遍生产并联谐振型中频炉，现在由于近二年元器件在技术上已有所突破，所以一些电炉制厂商都竞相争雄开发串联型中频电炉。并联逆变是电流型谐振(a)振荡回路中的电流I是电源供给电流i的Q倍Q为回路品质因素，通常可达6以上，因此电流I在谐振回路内很大，负载线圈L，电容

7、C，以及铜排内发热损耗很大。串联逆变是电压型谐振(b)，回路中的电流与电源供给的电流相等，而在电容C和负载线圈上的振荡电压为电源电压的Q倍，可高达2500VAC以上。由于谐振回路电流I等于通过可控硅的电源电流i。所以串联逆变较并联逆变回路中的电能损耗要小得多，因此串联逆变电炉电效率大大高于并联逆变电路。第13页，总13页耐力股份！耐力股份可控硅串联逆变中频电炉技术说明书图2串并联谐振电路三，一拖二工作原理运行方式采用一拖二，一拖二即一套整流电源带动二套逆变装置运行，也可以任何一套逆变装置单独运行，供电给A炉或B炉，双供电一拖二功能，特别适