中頻爐原理結(jié)構(gòu)

關(guān)于中頻爐原理結(jié)構(gòu)INDUCTOTHERM感應(yīng)熔化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)整流部分交流電經(jīng)過(guò)整流變成直流電，直流能量被儲(chǔ)存逆變部分直流電經(jīng)過(guò)逆變器變成所要求頻率的交流電爐體部分交流電供給爐體部分第2頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天

恒定的直流電流在直流部分流動(dòng)交流電整流變成直流電，直流能量?jī)?chǔ)存在電抗器中爐體線圈和電容器并聯(lián)連接INDUCTOTHERM電流反饋并聯(lián)逆變器第3頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天恒定的直流電壓供給逆變器交流電經(jīng)過(guò)整流變成直流電，直流能量?jī)?chǔ)存在電容器中爐體線圈和電容器串聯(lián)連接INDUCTOTHERM電壓反饋串聯(lián)逆變器第4頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM能量?jī)?chǔ)存電流反饋逆變器整流部分直流電抗器短接回路逆變器電容器爐體線圈啟動(dòng)回路直流能量?jī)?chǔ)存在電抗器中，是一種動(dòng)能這種能量形式類(lèi)似于飛輪停止的飛輪是沒(méi)有動(dòng)能的，除非消耗能量讓它轉(zhuǎn)動(dòng)要想讓它停下來(lái)也必須消耗能量$$$第5頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM能量?jī)?chǔ)存電壓反饋逆變器整流部分濾波電容器逆變器爐體線圈直流能量?jī)?chǔ)存在電容器中，是一種勢(shì)能，當(dāng)電源合閘時(shí)電容器立即被充電電容器第6頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM

并聯(lián)連接線路串聯(lián)連接線路第7頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERMCONTROLLABILITY電流反饋并聯(lián)逆變器

70--80%

的線圈電流在感應(yīng)線圈和電容器之間流動(dòng)，這部分線圈電流是不可控的

只有20--30%

的線圈電流流過(guò)可控硅

逆變器只能控制20—30%的線圈電流70–80%20–30%第8頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERMCONTROLLABILITY電流反饋并聯(lián)逆變器V1V1V1并聯(lián)線路中，感應(yīng)線圈、電容器、逆變器上的電壓是相同的為了調(diào)節(jié)0---70~80%的功率，必須通過(guò)改變直流電壓來(lái)改變功率V2V2V2DCV1DCV2第9頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM可控制性電流反饋并聯(lián)逆變器12341.啟動(dòng)逆變器4.短接回路用于直流能量通過(guò)電抗器釋放3.通過(guò)改變整流橋的移相角改變直流電壓來(lái)控制70–80%功率2.逆變器控制20%--30%的線圈電流電流反饋并聯(lián)逆變器有4個(gè)控制點(diǎn)第10頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM可控制性電壓反饋串聯(lián)逆變器在串聯(lián)線路中100%的線圈電流流過(guò)逆變器，逆變器可完全控制電流的變化

100%第11頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM可控制性電壓反饋串聯(lián)逆變器串聯(lián)線路中感應(yīng)線圈和電容器串聯(lián)連結(jié)起到分壓作用逆變器上的壓降V2只占感應(yīng)線圈電壓V1的20%--30%V1V2第12頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM可控制性電壓反饋串聯(lián)逆變器1逆變器控制簡(jiǎn)單、可靠、反應(yīng)速度快電壓反饋串聯(lián)逆變器只有一個(gè)控制點(diǎn)第13頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM可控硅是由其

KVA來(lái)定義的–電流

X電壓可控硅是一種電流控制器件由于過(guò)電壓而損壞可控硅的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由于過(guò)電流損壞可控硅的幾率第14頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM可控硅是由KVA值–電流X電壓來(lái)定義的并聯(lián)線路中可控硅處于高電壓小電流的工作狀態(tài)在串聯(lián)線路中可控硅處于低電壓大電流的工作狀態(tài)第15頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM功率線圈電壓逆變電壓TIME0MAXIMUM逆變電流線圈電流TIME0MAXIMUM串聯(lián)線路并聯(lián)線路?第16頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM感應(yīng)電流每一個(gè)料塊表面產(chǎn)生感應(yīng)電流二次回路的感應(yīng)電流每一個(gè)接觸點(diǎn)都具有高的電阻值第17頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM熔化效率留量熔煉和

批量熔煉100908070熔化效率%TIME第18頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天頻率改變的影響INDUCTOTHERM100Hz200Hz500Hz1000Hz50Hz1000kW4Tonne1000kW4Tonne1000kW4Tonne1000kW4Tonne1000kW4Tonne1250kW4Tonne2000kW4Tonne3000kW4Tonne4000kW4Tonne1000kW3Tonne1000kW2Tonne1000kW1.5Tonne1000kW1Tonne提高頻率增大功率減小爐體容量第19頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INVERTERTECHNOLOGYINDUCTOTHERM第20頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERMIGBT-SCR每個(gè)IGBT需要兩個(gè)觸發(fā)模塊一個(gè)控制開(kāi)通，一個(gè)控制關(guān)斷第21頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERMIGBT-SCR第22頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERMIGBT第23頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERMIGBT-SCR功率

Power-Trak

其他

額定容量可控硅數(shù)量/觸發(fā)電路 IGBT數(shù)量/觸發(fā)電路1,000 2 2 8 161,500 4 4 12 242,000 6 6 16 322,500 8 8 20 403,000 8 8 24 48功率

Dual-Trak

其他

額定容量

可控硅數(shù)量/觸發(fā)電路 IGBT數(shù)量/觸發(fā)電路1,000 4 4 16 241,500 8 8 24 482,000 12 12 32 642,500 16 16 40 803,000 16 16 48 96第24頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM逆變開(kāi)關(guān)器件可控硅60Hz--10kHz熔化加熱高頻加熱MOSFET30kHz--1MGHz能量?jī)?chǔ)存量頻率IGBT3kHz--50kHz第25頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM短路保護(hù)第26頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM功率因數(shù)串聯(lián)線路和

并聯(lián)線路比較功率大小10203040506070809010010.80.60.40.20功率因數(shù)第27頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM整流變壓器的KVA串聯(lián)線路和并聯(lián)線路的比較100功率大小102030405060708090100806040200變壓器的KVA120第28頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM串聯(lián)逆變線路中諧波電流的含量諧波次數(shù)5th7th11th13th17th19th

諧波含量串聯(lián)逆變線路中變壓器的KVA值最小，因此諧波含量最小17.51104.50301.501.253相6脈沖0201.504.50300.2200.156相12脈沖0201.50100.7500.2200.1512相24脈沖第29頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM通過(guò)斬波來(lái)控制直流電壓功率因數(shù)和可控硅移相角的關(guān)系306090120150相控角PowerFactor180串聯(lián)線路不控制整流，始終在最高電壓并聯(lián)線路可控整流降低直流電壓時(shí)的功率因數(shù)線功率因數(shù)自動(dòng)減小最大的線功率因數(shù)00.20.40.60.81第30頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERMWAVECHOPPINGTOCONTROLDCVOLTAGE0平均直流電壓及波紋全導(dǎo)通時(shí)的最大電壓通過(guò)斬波降低電壓功率因數(shù)0.95功率因數(shù)0.4第31頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERML2L1L302345618791011126相供電線路FullyConductingRectifiedL5L4L6電壓反饋線路的功率因數(shù)理論上可達(dá)到0.98平均直流電壓及波紋第32頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM并聯(lián)逆變器和串聯(lián)逆變器的性能比較電流反饋電壓反饋功率因數(shù)隨著功率下降而降低恒定大于0.95電流畸變較低

0.95

較高

q

線電壓毛刺較高較低第33頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM第34頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERMDUAL-TRAK爐體1爐體20100%kW0100%kW功率能夠在額定功率范圍內(nèi)以任意比例分配第35頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERMDUAL-TRAK1993年12月21日應(yīng)達(dá)公司第36頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERMDUAL-TRAK雙供電電源3,6或12相交流電整流橋?yàn)V波電容逆變器爐體線圈爐體電容器FURNACECOIL爐體電容器逆變器0-100%功率0--100%功率功率分配控制

這一點(diǎn)的能量恒定保持在100%第37頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERMDUAL-TRAK雙供電電源3,6或12相交流電整流橋?yàn)V波電容逆變器爐體線圈爐體電容器FURNACECOIL爐體電容器逆變器0-100%功率0--100%功率功率分配控制

這一點(diǎn)的能量恒定保持在100%第38頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天INDUCTOTHERM雙供電電源第39頁(yè),共47頁(yè)，2024年2月25日，星期天MELTINGCYCLEINDUCTOTHERM單供電系統(tǒng)TimeMaximum功率鐵水量生產(chǎn)熔化周期非生產(chǎn)的除渣和澆注周期總的周期時(shí)間X100=X%電源的利用率生產(chǎn)周期時(shí)間總的周期時(shí)間X小于100%

50%

到75%得很正常的第40頁(yè)