1.5噸中頻爐

中頻電源按800kW配置，將滿足貴公司生產的要求，同時高功率密度配置將降低電耗。

GW-1.5t中頻感應熔化爐在原基礎上，結合我公司多年的設計.制造經驗積累,對其局部結構進行了重新設計,尤其是在側向電纜的引入以及提高爐體活動架剛性等方面有很大的突破。使本設備在符合GB5959.3《電熱設備的安全  第三部分對感應和導電加熱設備以及感應熔化設備的特殊要求》、GB10067.3《電熱設備基本技術條件   第三部分感應電熱設備》和JB4280《中頻無心感應爐》的要求的同時，使設備性能更加可靠

 感應熔化設備的技術優勢:

感應線圈的電壓為2600V，所以它的絕緣至關重要。本線圈的絕緣有兩個環節：1/線圈銅管的自身絕緣，采用環氧粉末經靜電噴涂，在其表面形成保護膜，耐壓可達5000V。2/線圈固定螺栓均采用沉頭方式，以防止相互間的爬電，同時應用蓋板將其遮蓋以增強絕緣強度。此技術空白。

B、電纜引入方式：

電纜引進采用側部引入方式,在減少電纜損耗延長使用壽命的同時,可防止漏爐造成短路，亦可避免由于頻繁傾爐而使電纜疲勞損壞，此技術為目前。

C、傾爐液壓系統：

傾爐油缸的缸桿防護罩,防止鋼液飛濺燒傷缸桿的缸桿防護罩,防止鋼液飛濺燒傷缸桿。液壓站采用雙機雙泵(一主一備)，通過傾爐手柄實現爐體在傾動時的任意位置停留。

D、其它技術性能：

1). 中頻電源的輸出功率在10%---99%連續可調,以滿足大功率熔化與低功率保

溫的要求

2). 可在傾爐控制臺上靈活.方便地進行爐體工

作方式的切換

3). 全不銹鋼水泵與水箱，并設置有可靠  的冷

卻水溫.水壓及內循環水質檢測及報警,并與中頻電源互鎖鏈，確保電氣元件的可靠運行，水泵為兩臺（一主一備）

E、中頻電源柜（采用德國威圖工藝，符合IEC標準）：

a、的雙重門結構將弱電控制與強電（高壓）分開，避免強電干擾從而進一步

提高了整個系統運行的可靠性。

b、布置合理的操作面板，消除了設備操作員的視覺疲勞。而內部配置的資料

盒更為設備維護提供了方便。

c、“封閉”的箱體 設計，在確保內部空氣充分流通的情況下（散熱通風窗均

設置過濾）提高了內部環境的清潔。有利地克服了導電性塵埃引起的絕緣失效。對潮濕的環境下使用的電源，其內部配置了電加熱器，防止流通空氣的濕度大而對端子或接線柱形成腐蝕。

d、集中的供水管路，在保障各部分充分冷卻的情況下，布置及走向合理而美觀。

F、傾爐安全保護：

在傾爐油缸的回油口處安裝有限速切斷閥,可保證當  液壓管路破裂或局部泄漏時

爐體不會因快速回落而被損壞

G、補償電容：

中頻感應爐因漏磁較大,自然功率因數低一般在  0.15-0.25之間,漏磁通產生的無功功率需要電容器進行補償,感應器與電容器組成振蕩回路,當諧振時,感應器與爐料系統對外電路來說為純阻性負載,這時候其功率因數為1。

H、 爐體傾動狀態

采用升壓式補償線路以減小饋電線路的損耗，使電爐上的電壓比逆變器(電源)輸出電壓提高一倍。這樣，在相同的輸出功率下輸出電流變成原來的50％，從而使中頻饋電線路上的損耗減小為原來的1/4。

電容器的二次絕緣,提高了絕緣的可靠性,即使將水撒在其上不會對電容造成損壞因電容器上電壓高所以設置有安全網。                                

I、可控硅中頻（變頻）電源的控制電路：

1） 三相進線不分相序

2） 掃頻式啟動，頻率自動跟蹤

3） 阻抗調節器自動進行自適應

4） 各種保護完善

電容器組

二、成套設備主要技術參數：

三.中頻電源技術性能和特點:

數字化中頻電源是我公司推出的第六代產品，主電路由新型結構的2500A隔離開

關，DW15（2500A）自動空氣斷路器，十二只KP整流晶閘管組成的三相全控整流器，平波電抗器(3000A／2.5-3MH),四至八只KK快速晶閘管組成的單相逆變器等組成。功率余量大，過載能力強。廢除了傳統的可控硅中頻電源常用的預充電預充磁輔助電路，不僅使主電路簡單，而且排除了由于該部分電路可能造成的故障，因此與以往的可控硅中頻電源具有更高的穩定性可靠性。由于三相交流輸入不必區分相序，中頻輸出線不必區別相位的優點，使用戶現場調試更為方便。該產品可在200-10KHZ的頻率范圍內運行，控制電路板可工作在25-2000KW范圍內只需作很簡單的調整即可運行。

通過引進、消化、吸收了歐美的技術，產品的性能具有很多特點：

1、控制、保護可靠

具有各種保護功能（過流、過壓、水壓、缺相、欠壓、過載），觸發控制線路采用全數字集成電路，所有器件都經過高溫老化處理篩選，關鍵器件集成塊等采用進口產品，具有高可靠、強抗干擾能力。逆變觸發控制角根據負載變化自動調節，使在各種負載下保證功率輸出。

中頻保護系統采用的保護電路，保護速度快。因此，在負載短路、開路、過載、缺相、欠壓、水溫過高等情況下，都能可靠保護。成套設備有集中故障指示及分路故障顯示。

主電路設有快速熔斷器保護，各晶閘管有阻容保護（dv/dt）,逆變晶閘管還有換相電感防止di/dt過大，在控制電路設有過電壓過電流等拉逆變保護。（此項詳見晶閘管變頻裝置控制器有關說明）

2、運行穩定

中頻電源采用的零壓掃頻式啟動方式，啟動。并能按要求達到設定的功率。在運行過程中，采用的電壓電流雙閉環線路，針對劇烈變化的負載能快速、可靠、穩定地截流、穩定輸出電壓、頻率自動跟蹤、功率因數自動調整，能夠保證設備穩定、可靠地運行。特別適用于帶電出鐵水，能起到攪拌作用，使鐵水合金成份和溫度均勻。

3、安裝方便、結構合理

（1）主回路器件（可控硅、電抗器等）安裝整齊，結構緊湊，主電路與控制電路隔離，易損件更換方便，有一定的防護措施及防塵功能。銅排連接規范，載流余量大，減少損耗，平波電抗器采用計算機優化設計，具有無振動、低噪音，散熱良好，運行可靠。

（2）電氣柜門上裝有顯示儀表顯示：電源運行狀態，如中頻電壓、電流、功率、工作頻率、循環水狀況等。

（3）控制面板配備有信號指示燈及故障顯示燈和操作按鈕等。

4、調試方便維護簡單

我公司設計制造的可控硅中頻電源，采用新型雙面印刷線路板作成控制器，調試極為方便。各功能控制電路實現內部連接，消除了一切故障點。中頻電源的啟動、停止、運行等必須的邏輯控制由電子線路實現，廢除了繼電器邏輯線路，排除振動對設備運行的影響，大大提高了設備可靠性。

5、具有數字化恒功率控制系統

三相同步信號直接由晶閘管的門極引線K4、K6、K2從回路的三相進線上取得，由R23、C1、R63、C40、R102、C63進行濾波及移相，再經6只光耦進行電位隔離，獲得6

圖 = 4 /* GB2 ⑷ 逆變主電路的工作過程

個相位互差60°，占空比略小于50%的矩形波同步信號（如IC2C、IC2D）的輸出。

IC3、IC8、IC12（14536計數器）構成三路數字延時器。三相同步信號對計時器進行復位后，對電壓---頻率轉換器的輸出脈沖每計數256個脈沖便輸出一個延時脈沖，因計數脈沖的頻率是受VK控制的，換句話說，VK控制了延時脈沖。

計數器輸出的脈沖經隔離、微分后，變成窄脈沖，送到后級的LM556，它既有同步分頻器的功能，亦有定輸出脈寬的功能。輸出的窄脈沖經電阻合成為雙窄脈沖，再經晶體管放大，驅動脈沖變壓器輸出。

4.3.3調節器工作原理：

調節器共設有四個調節器：中頻電壓調節器、電流調節器、阻抗調節器、逆變角調節器。其中電壓調節器、電流調節器，組成常規的電流、電壓雙閉環系統，在啟  動和運行的整個階段，電流環始終參與工作，而電壓環僅工作于運行階段；另一阻抗調節器，從輸入上看，它與電流調節器LT2的輸入是并聯的關系，區別僅在于阻抗調節器的負反饋系數較電流調節器的略大，再著就是電流調節器的輸出控制的是整流橋的輸出直流電壓，而阻抗調節器的輸出控制的是中頻電壓與直流電壓的關系，既碧變功率因數角。

調節器電路的工作過程可以分為兩種情況：一種是在直流電壓沒有達到值的時候，由于阻抗調節器的反饋系數略大，阻抗調節器的給定小于反饋，阻抗調節器變工作于限幅狀態，對應的為逆變最小θ角，此時可以認為阻抗調節器不起作用，系統是一個標準的電壓，電流雙閉環系統；另一種情況是直流電壓已經達到值，電流調節器開始限幅，不在起作用，電壓調節器的輸出增加，而反饋電流卻不變化，對阻抗調節器材來說，當反饋電流信號，比給定電流信號略小時，阻抗調節器變退出限幅，開始工作，逆變調節器的θ角給定值，使輸出的中頻電壓增加，直流電流也隨之增加，達到新的平衡，此時就只有電壓調節器和阻抗調節器工作，若負載等效電阻RH繼續增大，逆變θ角亦相應增大，直至逆變θ角。

逆變角調節器用于使逆變橋能在某一θ角下穩定的工作。

中頻電壓互感器過來的中頻電壓信號由2—1和2—2輸入后，分為兩路，一路送到逆變部分，另一路經由D7—D10整流后，又分為三路，一路送到電壓調節器；一路送到過電壓保護；一路用于電壓閉環自動投入。電壓PI調節器由IC13A組成，其輸出信號由IC13D進行鉗位限幅。IC13C和IC21C組成電壓閉環自動投入電路，DIP-3開關用于進行電壓開環進行調試。內環采用了電流PI調節器，控制精度在1%以上，由主電路交流互感器取得的信號，從2-3、2-4、2-5輸入，經二極管三相整流橋（D11—D15）整流后，再分為三路。一路作為電流保護信號，另一路作為電流調節器的反饋信號，還有一路作為阻抗調節器的反饋信號。

由IC17B構成電流PI調節器，然后由IC17A隔離，控制觸發電路的電壓----頻率轉換器。

IC17C構成阻抗調節器，它與電流調節器是并列的關系，用于控制逆變橋的引前角。其作用可間接地達到恒功率輸出，或者提高整流橋的功率因數。DIP-1可關掉此調節器。

IC19B構成逆變角調節器，其輸出由IC19C為鉗位限幅。         

  4.3.4逆變部分工作原理：

該電路逆變觸發部分采用的是掃頻式軟啟動,由于自動調頻的需要,雖然  逆變電路采用的是自勵工作方式,控制信號也是取自負載端,但是主電路上無需附加啟動電路,不需要預充磁、預充電啟動過程，因此，主電路得以簡化，但隨之帶來的問題是控制電路較為復雜。

啟動過程大致是這樣的，在逆變電路啟動之前，先以一個高于槽路諧振頻率的它激信號去觸發逆變可控硅，當電路檢測到主電路直流電流時，便控制它激信號的頻率從高向低掃描，當它激信號的頻率下降到接近槽路諧振頻率時，中頻電壓便建立起來，并反饋到自動調頻電路。自動調頻電路一旦投入工作，便停止它激信號的掃描，轉由自動調頻電路控制逆變引前角，使設備進入穩態運行。

若一次啟動不成功，既自動調頻電路沒有抓住中頻電壓反饋信號，此時，它激信號便會一直掃描到頻率，重復啟動電路一旦檢測到它激信號進入到頻段，便進行一次再啟動，把它激信號在推到頻率，重新掃描一次，直至啟動成功。重復啟動的周期約為0.5秒鐘 ,完成一次啟動到滿功率的時間不超過1秒。由2—1和2—2輸入的中頻電壓信號，經變壓器隔離送到ZPMK（中頻啟動模塊），ZPMK 3腳、4腳輸出的信號經微分或由IC18B和IC20B變成窄脈沖輸出，驅動逆變末級MOS晶體管。IC20A構成頻率電壓轉換器，用于驅動頻率表。W7用于整定頻率表的讀數。IC18A構成過電壓保護振蕩器，當逆變橋發生過電壓時，振蕩器起振，使逆變橋的四只晶閘管均導通。

IC19D為起動失敗檢測器，其輸出控制重復起動電路。IC19A為起動成功檢測器，其輸出控制中頻電壓調節器的輸出限幅電平，既主電路的直流流。

W6為逆變它激信號的頻率設定電位器。

4.3.5起動演算工作原理：

過流保護信號經IC13B倒向后，送到IC5A組成的過電流截止觸發器  觸發脈沖（或拉逆變）；驅動“過流”指示燈亮和驅動報警繼電器。過流觸發器動作后，只有通過復位信號或通過關機后再開機進行“上電復位”，方可再次運行。通過W2微調電位器可整定過電流電平。

當三相交流輸入缺相時，本控制板均能對電源實現保護和指示。其原理是：由4#、6#、2#晶閘管的陰極（K）分別取A、B、C三相電壓信號（通過門極引線），經光電耦合器的隔離送到IC14、IC16進行檢測和判別，一旦出現“缺相”故障時除了觸發脈沖外，還驅動“缺相”指示燈，以及抱警繼電器。

為了使控制電路能更可靠、準確的運行，控制電路還設定了起動定時器和控制電源欠壓檢測保護。在開機的瞬間，控制電路的工作是不穩定的，設置了一個3秒鐘左右的定時器，才容許輸出觸發脈沖。這部分電路由C11、R20等元件組成。若由于某種原因造成控制板上的直流供電電壓過低，穩壓器不能穩壓，也會造成控制出錯。設置一個欠壓檢測電路（由DW4、IC9B等組成），當VCC電壓低于12.5V時，便觸發脈沖，防止不正確的觸發。自動重復起動電路由IC9A組成。DIP-2開關用于關閉自動重復起動電路。

IC15B組成過電壓截止觸發器，整流橋觸發脈沖（或拉逆變）；驅動“過壓”指示燈亮和驅動報警繼電器；通過Q9使過壓保護振蕩器IC18A起振。過電壓觸發器動作后，也象過電流觸發器一樣，只有通過復位信號或通過關機后在開機進行“上電復位”方可再次運行。調節W1微調電位器可整定過電壓電平。

Q7周圍電路組成水壓過低延時保護電路，延時時間約8秒鐘。復位開關信號由2-6、2-7輸入，閉合狀態為復位暫停。   

4.4操作保護電路部分：

在控制電路中設有各種操作，保護電路，主電路與控制電路的上電掉電先后次序，以及使用人員的誤操作等，均不會對系統產生任何影響。具體的保護功能有：

缺相（快熔斷）檢測三相交流輸入是否有缺相，可省去快速熔斷器故障指示器的檢測電路。

過電流—系統過電流截止保護，過電流平無需單獨整定，控制電路自定整定在額定輸出電流的1.5倍上。在負載阻抗低時電流反饋會有效地抑制電流的上升，使電流始終保持在設定的電流值上，即就是負載短路，由于采用的是高速數字電路，過電流保護也會保證設備安全。

過電壓—中頻輸出過電壓保護，過電壓平亦需單獨整定，控制電路自動整定在額定輸出中頻電壓的1.15倍。過電壓保護動作一方面截止整流橋，另一方面直通逆變橋，能有效的防止因輸出電纜開路引起逆變晶閘管的損壞。

水壓低—冷卻水壓力保護，具有8秒鐘的延時動作，可防止水壓瞬時波動引起系統的跳閘。

控制電源欠壓—控制電路供電電壓偏低保護，可防止控制電路掉電時，對主電路的亂觸發。所有的保護具有聲光報警功能。