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中频炉的维修救治方法知道中频炉整流电路原理

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中频电炉的过电流和过电压的保护

中频电炉装置的主电路采用晶闸管半导体器件,这类器件承受过电压,过电流的能力很差,而中频电炉的运行情况比较复杂,负载变化剧烈,出现短路,开路,过电压,过电流的几率较高,必须采取妥善保护措施,以确保装置安全运行。

晶闸管中频电炉的过流过压保护,一种是在适当的地方安装保护器件如在工频电源进线侧安装RC吸收电路,用以抑制由外电路涌入中频电炉的雷击过电压和操作过电压,在晶闸管上串接快速熔短器用以保护过电流对晶闸管的损坏,另一种是检测中频电炉的输出电压和输入电流,当电压或电流超过允许值时借助整流触发控制系统使整流桥工作于有源逆变状态,或封锁整流输出脉冲使整流桥输出电压为零。

电源与负载的匹配

晶闸管中频炉装置与其它电源装置一样都有一定的额定值:如额定电压,额定电流和额定功率因数。当输出电压超过额定电压和多时,电路中的各元件的绝缘就可能烧毁。当输出电流超过额定电流很多时,电路中元件温升会超过允许值,导致元件损坏。在晶闸管中频电炉中晶闸管元件的电压电流余量不大,承受的过载能力低,还有换流问题(换流失败,逆变电炉不能工作),启动问题(不合理的额定值,晶闸管中频电炉不能起动),所以更应注意额定值的问题。

额定电压和额定阻抗之比,称为电源的额定阻抗。当负载阻抗等于额定阻抗时,电源的输出功率就能达到额定值。负载阻抗大于额定阻抗,当电源输出电压等于额定电压,电流就小于额定值,功率达不到额定值。负载阻抗小于额定值,电流较大会是元件损坏,为了防止元件损坏,就要降低输出电压,功率达不到额定值。(过小的负载阻抗导致晶闸管中频电炉不能起动)。为了得到最大的输出功率,要使负载阻抗等于电源的额定阻抗,要求负载与电源匹配。实现匹配的方法是选择感应器的匝数,功率低的中频炉和透热感应器大都采用这种方式。

为了降低感应器中的电流和提高效率,大型中频熔炼炉和透热线圈的匝数多,阻抗大于电源的额定阻抗。所以利用串并联电容升压电路来解决阻抗匹配问题。淬火用感应器线圈只有一匝,用降压变压器解决阻抗匹配问题。中频变压器的铜损和铁损很大,需要通水冷却。降压变压器的一次匝数可调,可以方便实现阻抗匹配。感应加热过程中负载的等效参数不断的变化,要求在“热态”是负载主抗与电源匹配。这样并联补偿电路比串联补偿电路好。采用自动频率跟踪电路以后,可以做到负载的功率因数不变,串联电路和并联电路的阻抗分别为rhs和rhp成比例。在整个加热过程中rhp变化较小,而rhs变化较大,因此并联电路有利于负载与电源匹配。提高生产率,这是并联电路应用较广泛的主要原因。

中频炉原理电源整流电路的负载时逆变器,逆变器输出有功功率是整流电路提供的。要求整流电路的直流输出电压在规定范围内能连续平滑可调(0-513V)。中频电源的负载变化很大,整流电路应自动限制输出电压;通常是采用在负载端取出电流、电压信号来改变整流移出相控制角=150度,使直流输出负压形成有源逆变。直流电抗器是有源逆变的一个重要条件,大部分中频电源采用三相全控桥式整流电路,因为它的输出电压调节范围大而移相控制角的变化范围小,用利于系统的自动调节,它输出电压的脉动频率较高可以减轻直流滤波环节的负担,对整流电路还有一个要求是当逆变器运行失败时,能把储存在电抗器中的能量通过整流电路返回到工频电网,使逆变得到保护,即有源逆变。

中频炉原理是一种将工频50HZ交流电转变为中频(300HZ以上至1000HZ)的电源装置,把三相工频交流电,整流后变成直流电,再把直流电变为可调节的中频电流,供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流,在感应圈中产生高密度的磁力线,并切割感应圈里盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流。利用电磁感应原理加热金属。

中频炉广泛用于有色金属的熔炼[主要用在熔炼钢、合金钢、特种钢、铸铁等黑色金属材料以及不锈钢、锌等有色金属材料的熔炼,也可用于铜、铝等有色金属的熔炼和升温,保温,并能和高炉进行双联运行。锻造加热[用于棒料、圆钢,方钢,钢板的透热,补温,兰淬下料在线加热,局部加热,金属材料在线锻造(如齿轮、半轴连杆、轴承等精锻)、挤压、热轧、剪切前的加热、喷涂加热、热装配以及金属材料整体的调质、退火、回火等