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华业电炉推荐您选用《KGCL新型串联节能中频炉》设备功率因数始终处于最高状态(≧0.96)。不产生高次谐波,对电网无污染;不影响变电所无功补偿电容器的运行,比普通可控硅并联中频炉省电15%左右!
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最新节能环保型KGPS-CL 系列中频电源
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最新节能环保型KGPS-CL 系列中频电源

   l 可控硅串联逆变中频电源原理

可控硅中频电源装置是感应加热用一种专用电源装置,是冶金铸造业、热加工业、金属热处理行业的关键生产设备。可控硅中频电源装置有并联电路型和串联电路型。
一、串联电路可控硅中频电源装置的原理概述:
  
串联电路可控硅中频电源装置的原理是从电网输入三相工频交流电,经可控硅三相整流桥,全波整流成为脉动的直流电,又经LdCd滤波成平滑的直流电,送入由可控硅元件组成的半桥式逆变器,逆变成所需的交流电,逆变桥的输出端接向由感应器L与补偿电容器C组成的串联振荡电路。本装置的输出频率由主控电路的调控频率f1控制,f1LC串联振荡电路的固有振荡频率fo有关,当f1=fo时,即能输出所需最大功率。当负载参数变化时,主控电路自动控制f1使其跟踪fo的变化,以保证时刻输出最大功率。本装置的功率调节是通过主控电路调节逆变桥的工作状态来实现的,调整方便、灵活。
二、整流桥的基本工作原理:
  
1是可控硅三相桥式全控整流电路。可控硅T1T4A相,T3T6B相,T5T2C相。T1T3T5组成共阴极组,T4T6T2组成共阳极组。它们的触发顺序依次是T1-T2-T3-T4-T5-T6。三相可控硅整流就是将三相交流电压uAuBuC经三相可控整流桥变换为直流电压Ud。启动时,前移可控硅的导通角α,使α=0°使直流电压渐渐升到额定值,并保持恒定。停机或保护动作时,自动后移可控硅的导通角α,致α=150°使直流电压拉逆变到零。

 

 

四、对电网谐波的防治:

中频电源对电网产生的谐波有2种:电压谐波和电流谐波。
  
①电压谐波的防治。可控硅中频电源有串联电路型和并联电路型。如用并联电路型,它的调功是通过调压来实现的,调压时出现的电压换向缺口,给电网注入电压谐波,而且,会造成对电网功率因数低。这样,就要增设功率因数校正装置和谐波滤波装置。增加了投资和运行费用。
  
如果,选择串联电路可控硅中频装置。首先,串联电路的调功是通过调节输出频率来实现的,工作全过程多相整流桥是全开放整流,不构成电压换向缺口,也就不出现电压谐波。而且,装置在运行全过程中对电网的功率因数为0.97以上。这样,就不要增设功率因数校正装置和谐波滤波装置了。
  
②电流谐波的防治。理论和实践证明,不论是并联电路或是串联电路,采用612脉整流时,可以消除幅值较大的5次、7次谐波电流,剩下主要的11次及以上的谐波电流的幅值大小,都在国家标准允许的范围之内。
 
建议,单机容量在500kW以上中频电源,要采用612脉整流。

五、串联与并联设备的比较

5.1串联逆变中频感应熔炼炉特点     

  1为串联逆变中频感应熔炼炉(以下简称串联电路)主回路电路图。该种供电方式是l台电源可以同时向2台电电熔炼,亦可以1台炉子熔炼,另1台保温。以无锡市华业电炉电器淘宝彩票生产的拖二串联电路中频感应电炉为例,由图1可知,逆变部分是由2个半桥式逆变电路相串联。这种串联电路在使用过程中,整流电路一直处于全导通状态,所以功率因数不小于095(整流输出电压Ud恒定不变),串联电路功率输出是过调节逆变导通角大小来控制的。这里所指的功率因数是:COS=P式中:P有功功率。S视在功率.COS电路中电压与电流之间相

位差。

有功功率反映了交流电在电阻性负载上做功的大小或转变为其他形式能量(如热能、机械能、光能)的效率,以图1所示的一拖二串联电路为例,逆变桥1(10 t炉子)和逆变桥2(30 t炉子)各给一个10 V的给定输出电压.两个给定输出电压通常以一个乘法器集成块相互控制,在工作时:

1)当逆变桥l给定电压1V时.逆变桥l输出功率为额定功率的10%,此时逆变桥2给定输出电压最大能达到9 V。逆变桥2输出功率为额定功率的90%。

2)当逆变桥l给定输出电压10V时,逆变桥1输出功率为额定功率的100%,此时逆变桥2输出功率为额定功率0。

3)当逆变桥l给定输出电压6 V时,逆变桥l输出功率为额定功率的60%,此时逆变桥2给定输出电压最大能达到4V,逆变桥2输出功率为额定功率的40%;以此类推,逆变桥1(10 t炉体)和逆变桥2(30t炉体)两炉体功率任意分配。

4)当逆变桥l给定输出电压3 V时,逆变桥1输出功率为额定功率的30%,此时逆变桥2也可以停用。

5.2并联逆变中频感应熔炼炉的特点

2为并联电路中频感应电炉主回路电路图,逆变部分为并联电路。这种并联电路在使用过程中.功率输出是通过调节整流导通角大小来控制的,整流电路一直处于被调节状态(整流输出电压现在不断的变化中)。并联电路的功率因数与整流导通角成正比例,当电炉打新炉衬烘炉或新开炉时,小功率输出时间较长,整流导通角前移很小,功率因数严重不达标。影响变压器的利用率,同时也严重影响生产率。当用大、小中频电源(并联电路)加换炉开关切换的方式时,存在换炉开关的工作电流过大、换炉开关的工作电流集肤效(工作频率50Hz)以及切换频繁等问题.因而难以稳定工作。通常换炉开关的工作电流=中频电流×Q(品质因数系数为12)

5.3 串联逆变中频感应熔炼炉的特点

1)负载串联谐振时,变频电源中的整流桥工作在全导通状态,系统功率因数始终大于095。

  2)功率控制与多供电分配技术的有机结合。一台变压器一套整流系统在额定范围将电能无级分配给多台逆变器,逆变器再根据工艺需

无级给感应电炉供电。

3)系统自动化程度高、优化组合功能完备。

4)节能效果显著

  ①采用并联逆变技术的变频电炉平均COS085;采用串联逆变技术其COS095,可节能10%

②与其他电路相比,负载回路的电流要小1012倍。可节约运行电耗3%。

③无需大容量滤波电抗器,又可节约电耗1%。

  ④每台感应熔炼炉由一组逆变器独立供电,无需安装大电流换炉开关切换,可节约电耗l%。

⑤串联逆变器,在运行功率特性曲线中,不存在功率凹角部分即功率损失部分,使之熔炼时间明显缩短,既增加产量又节省电耗,可节能7

 ⑥上述5项共节能()22%。

 5。4 国际应用情况分析

  压反馈串联谐振逆由于一拖二的串联逆变中频感应电炉具有以上特

点和优势,很适合于铸造行业使用,属于铸造行业熔炼设备的发展方向。目前国际上铸造行业并联电路的中频电炉产品已逐步被淘汰.国内新上项目中也很少使用。

 

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