中频加热电源技术说明.docVIP

技 术 说 明 中频加热电源技术说明 一、设备特点及应用： KGPS系列感应加热晶闸管变频装置时利用晶闸管将三相工频交流电（50HZ）变换成几百或几千赫兹的单相交流电。设备具有控制方便、效率高、运行可靠、劳动强度低等特点。中频感应加热技术常常应用于自动化生产线，不仅提高产品的产量，而且提高的产品的质量。 我公司生产的KGPS系列感应加热晶闸管变频装置采用了全数字电路控制，扫描式启动方式，无需任何中间继电器、同步变压器等配件元件。此线路负载适应力强，可重载启动，应用于黑色金属和有色金属（钢、铸钢、不锈钢、铜、铝、金、银、合金钢等金属）的冶炼、真空冶炼、锻件的加热和钢管的弯曲、挤压成型、工件的预热、工件表面火、退火、回火等热处理、金属零件的焊接、粉末合金、输送高温工件的管道加热、晶体生长等不同场合。 二、安装方法： 1.本装置对安装基础无特殊要求，但安装环境得参照本装置的使用条件，应安装在通风良好，不受雨水侵袭的室内，柜体与周围墙壁应保持1米以上的距离，保证柜体能fang便开启，维修，调试有足够的使用空间。 2.装置在出场前均按其技术条件经过出厂调试，但在运输过程中，由于不可避免的震动，肯能有线头松脱，螺丝松动和受潮等现象，应对上述现象进行检查、维护。 3.三相电源进线从柜顶接线柱或柜底电缆沟输入，中频输出线均从柜底电缆沟输出，有导线连接处应保持良好的接触。 4.本装置柜底内部设有接地螺栓，安装时必须良好的接地（要求连接电源变压器中性线）。 三、主回路工作原理： 晶闸管中频电源是一种将工频电能变为高频电能的变频器。它把工频交流电整流后，由逆变电路变换为较高频率的输出电流，且频率的变化范围不受电网频率的限制。其电路可分为三大部分：整流、逆变、控制及保护部分。每一部分具体电路原理分述如下： 整流电路原理： 整流电路的要求 中频装置中整流电路的负载是逆变电路，逆变电路输出的有功功率是由整流电路提供的，所以要求整流电路的输出电压在规定范围内能够连续平滑的调节。中频感应加热的负载变化很大，整流电路能够自动限制输出功率、电压、电流以及通过整流电路对系统进行过电流、过电压保护。 中频电源大都采用三相全桥式整流电路，这是因为它的电压调节大，而移相控制角α（α＝９０°－０°）变化范围小，有利于系统进行自动调节。三相全控桥式整流电路的电压脉动频率较高，减轻了直流滤波环节的负担。另外，它还可以工作在有源逆变状态，当中频逆变电路颠覆时，将储存在滤波电抗器中的能量通过有源逆变方式返回网侧，使逆变电路得到保护。 三相全控桥式整流电路的工作原理 三相全控桥式整流电路主要是实现交流——直流变换。三相全控桥式整流电路是将输入线电压为３８０Ｖ、５７５Ｖ或６６０Ｖ工频交流电经三相全控桥式整流 电路转换为０——５１０Ｖ或０——８９０Ｖ的直流电，通过控制全控整流可控硅的导通角大小，实现输出０——５１０Ｖ或０——８９０Ｖ连续可调的直流电压输出。简明电路如图一所示。三相全控桥式整流电路的6只晶闸管可分成两组，SCR1、SCR3、SCR5为共阴极组；SCR4、SCR6、SCR2为共阳极组。在任何导电时刻，电流总是从某一相流入，先经过共阴极组的晶闸管、直流平波电抗器Ld、负载Rd，再经过共阳极组的晶闸管，由另一相流出。 图一 三相全控桥式整流电路 ①当控制角α=０°时，晶闸管在相电压相交点时刻被触发后每只晶闸管持续导通１２０°。 ②共阴极组与共阳极组自然换流点的相位差为６０°，所以６只晶闸管的控制极触发脉冲相位差也互差６０°；同时触发脉冲宽度应大于６０°。一般整流触发脉冲宽度τＣＮ， ９０°＜τＣＮ＜１２０°。 ③整流电压Ｕｄ与交流线电压（有效值ＵＬ）间的数量关系式如下： Ｕｄ＝1.35ＵLCOSα 上式表明，只需调节控制角α，就可以改变整流电压。 逆变电路原理： 逆变电路是把直流变成交流。并联逆变电路具有较好的负载适应能力，运行比较稳定可靠，是中频装置中应用比重最大的线路。该产品也采用了并联逆变器，其具体电路见图九所示。它的主要作用是将三相整流电压Ud逆变成单相400—10KHz的中频交流电。它有四个桥臂组成，中频电容器C与感应线圈L（熔炼炉线圈或感应圈）组成负载电路，并跨接在逆变桥的对角线上。 图 九 并联逆变电路 下面分析一下逆变器的工作过程，假设图九中，先是在SCR9、SCR8加触发脉冲，则直流电流Id由Ud+---Ld---L9---SCR9---LC---SCR8---L8---Ld---Ud-,如图中实现所示；经过半个周期后，触发晶闸管SCR7、SCR10，此时SCR9、SCR8因承受反压而关断，电流由Ud+---Ld---L7---SCR7---LC---SCR10---L10---Ld---Ud