1.5吨中频炉

中频电源按800kW配置，将满足贵公司生产的要求，同时高功率密度配置将降低电耗。

GW-1.5t中频感应熔化炉在原基础上，结合我公司多年的设计.制造经验积累,对其局部结构进行了重新设计,尤其是在侧向电缆的引入以及提高炉体活动架刚性等方面有很大的突破。使本设备在符合GB5959.3《电热设备的安全  第三部分对感应和导电加热设备以及感应熔化设备的特殊要求》、GB10067.3《电热设备基本技术条件   第三部分感应电热设备》和JB4280《中频无心感应炉》的要求的同时，使设备性能更加可靠

 感应熔化设备的技术优势:

感应线圈的电压为2600V，所以它的绝缘至关重要。本线圈的绝缘有两个环节：1/线圈铜管的自身绝缘，采用环氧粉末经静电喷涂，在其表面形成保护膜，耐压可达5000V。2/线圈固定螺栓均采用沉头方式，以防止相互间的爬电，同时应用盖板将其遮盖以增强绝缘强度。此技术空白。

B、电缆引入方式：

电缆引进采用侧部引入方式,在减少电缆损耗延长使用寿命的同时,可防止漏炉造成短路，亦可避免由于频繁倾炉而使电缆疲劳损坏，此技术为目前。

C、倾炉液压系统：

倾炉油缸的缸杆防护罩,防止钢液飞溅烧伤缸杆的缸杆防护罩,防止钢液飞溅烧伤缸杆。液压站采用双机双泵(一主一备)，通过倾炉手柄实现炉体在倾动时的任意位置停留。

D、其它技术性能：

1). 中频电源的输出功率在10%---99%连续可调,以满足大功率熔化与低功率保

温的要求

2). 可在倾炉控制台上灵活.方便地进行炉体工

作方式的切换

3). 全不锈钢水泵与水箱，并设置有可靠  的冷

却水温.水压及内循环水质检测及报警,并与中频电源互锁链，确保电气元件的可靠运行，水泵为两台（一主一备）

E、中频电源柜（采用德国威图工艺，符合IEC标准）：

a、的双重门结构将弱电控制与强电（高压）分开，避免强电干扰从而进一步

提高了整个系统运行的可靠性。

b、布置合理的操作面板，消除了设备操作员的视觉疲劳。而内部配置的资料

盒更为设备维护提供了方便。

c、“封闭”的箱体 设计，在确保内部空气充分流通的情况下（散热通风窗均

设置过滤）提高了内部环境的清洁。有利地克服了导电性尘埃引起的绝缘失效。对潮湿的环境下使用的电源，其内部配置了电加热器，防止流通空气的湿度大而对端子或接线柱形成腐蚀。

d、集中的供水管路，在保障各部分充分冷却的情况下，布置及走向合理而美观。

F、倾炉安全保护：

在倾炉油缸的回油口处安装有限速切断阀,可保证当  液压管路破裂或局部泄漏时

炉体不会因快速回落而被损坏

G、补偿电容：

中频感应炉因漏磁较大,自然功率因数低一般在  0.15-0.25之间,漏磁通产生的无功功率需要电容器进行补偿,感应器与电容器组成振荡回路,当谐振时,感应器与炉料系统对外电路来说为纯阻性负载,这时候其功率因数为1。

H、 炉体倾动状态

采用升压式补偿线路以减小馈电线路的损耗，使电炉上的电压比逆变器(电源)输出电压提高一倍。这样，在相同的输出功率下输出电流变成原来的50％，从而使中频馈电线路上的损耗减小为原来的1/4。

电容器的二次绝缘,提高了绝缘的可靠性,即使将水撒在其上不会对电容造成损坏因电容器上电压高所以设置有安全网。                                

I、可控硅中频（变频）电源的控制电路：

1） 三相进线不分相序

2） 扫频式启动，频率自动跟踪

3） 阻抗调节器自动进行自适应

4） 各种保护完善

电容器组

二、成套设备主要技术参数：

三.中频电源技术性能和特点:

数字化中频电源是我公司推出的第六代产品，主电路由新型结构的2500A隔离开

关，DW15（2500A）自动空气断路器，十二只KP整流晶闸管组成的三相全控整流器，平波电抗器(3000A／2.5-3MH),四至八只KK快速晶闸管组成的单相逆变器等组成。功率余量大，过载能力强。废除了传统的可控硅中频电源常用的预充电预充磁辅助电路，不仅使主电路简单，而且排除了由于该部分电路可能造成的故障，因此与以往的可控硅中频电源具有更高的稳定性可靠性。由于三相交流输入不必区分相序，中频输出线不必区别相位的优点，使用户现场调试更为方便。该产品可在200-10KHZ的频率范围内运行，控制电路板可工作在25-2000KW范围内只需作很简单的调整即可运行。

通过引进、消化、吸收了欧美的技术，产品的性能具有很多特点：

1、控制、保护可靠

具有各种保护功能（过流、过压、水压、缺相、欠压、过载），触发控制线路采用全数字集成电路，所有器件都经过高温老化处理筛选，关键器件集成块等采用进口产品，具有高可靠、强抗干扰能力。逆变触发控制角根据负载变化自动调节，使在各种负载下保证功率输出。

中频保护系统采用的保护电路，保护速度快。因此，在负载短路、开路、过载、缺相、欠压、水温过高等情况下，都能可靠保护。成套设备有集中故障指示及分路故障显示。

主电路设有快速熔断器保护，各晶闸管有阻容保护（dv/dt）,逆变晶闸管还有换相电感防止di/dt过大，在控制电路设有过电压过电流等拉逆变保护。（此项详见晶闸管变频装置控制器有关说明）

2、运行稳定

中频电源采用的零压扫频式启动方式，启动。并能按要求达到设定的功率。在运行过程中，采用的电压电流双闭环线路，针对剧烈变化的负载能快速、可靠、稳定地截流、稳定输出电压、频率自动跟踪、功率因数自动调整，能够保证设备稳定、可靠地运行。特别适用于带电出铁水，能起到搅拌作用，使铁水合金成份和温度均匀。

3、安装方便、结构合理

（1）主回路器件（可控硅、电抗器等）安装整齐，结构紧凑，主电路与控制电路隔离，易损件更换方便，有一定的防护措施及防尘功能。铜排连接规范，载流余量大，减少损耗，平波电抗器采用计算机优化设计，具有无振动、低噪音，散热良好，运行可靠。

（2）电气柜门上装有显示仪表显示：电源运行状态，如中频电压、电流、功率、工作频率、循环水状况等。

（3）控制面板配备有信号指示灯及故障显示灯和操作按钮等。

4、调试方便维护简单

我公司设计制造的可控硅中频电源，采用新型双面印刷线路板作成控制器，调试极为方便。各功能控制电路实现内部连接，消除了一切故障点。中频电源的启动、停止、运行等必须的逻辑控制由电子线路实现，废除了继电器逻辑线路，排除振动对设备运行的影响，大大提高了设备可靠性。

5、具有数字化恒功率控制系统

三相同步信号直接由晶闸管的门极引线K4、K6、K2从回路的三相进线上取得，由R23、C1、R63、C40、R102、C63进行滤波及移相，再经6只光耦进行电位隔离，获得6

图 = 4 /* GB2 ⑷ 逆变主电路的工作过程

个相位互差60°，占空比略小于50%的矩形波同步信号（如IC2C、IC2D）的输出。

IC3、IC8、IC12（14536计数器）构成三路数字延时器。三相同步信号对计时器进行复位后，对电压---频率转换器的输出脉冲每计数256个脉冲便输出一个延时脉冲，因计数脉冲的频率是受VK控制的，换句话说，VK控制了延时脉冲。

计数器输出的脉冲经隔离、微分后，变成窄脉冲，送到后级的LM556，它既有同步分频器的功能，亦有定输出脉宽的功能。输出的窄脉冲经电阻合成为双窄脉冲，再经晶体管放大，驱动脉冲变压器输出。

4.3.3调节器工作原理：

调节器共设有四个调节器：中频电压调节器、电流调节器、阻抗调节器、逆变角调节器。其中电压调节器、电流调节器，组成常规的电流、电压双闭环系统，在启  动和运行的整个阶段，电流环始终参与工作，而电压环仅工作于运行阶段；另一阻抗调节器，从输入上看，它与电流调节器LT2的输入是并联的关系，区别仅在于阻抗调节器的负反馈系数较电流调节器的略大，再着就是电流调节器的输出控制的是整流桥的输出直流电压，而阻抗调节器的输出控制的是中频电压与直流电压的关系，既碧变功率因数角。

调节器电路的工作过程可以分为两种情况：一种是在直流电压没有达到值的时候，由于阻抗调节器的反馈系数略大，阻抗调节器的给定小于反馈，阻抗调节器变工作于限幅状态，对应的为逆变最小θ角，此时可以认为阻抗调节器不起作用，系统是一个标准的电压，电流双闭环系统；另一种情况是直流电压已经达到值，电流调节器开始限幅，不在起作用，电压调节器的输出增加，而反馈电流却不变化，对阻抗调节器材来说，当反馈电流信号，比给定电流信号略小时，阻抗调节器变退出限幅，开始工作，逆变调节器的θ角给定值，使输出的中频电压增加，直流电流也随之增加，达到新的平衡，此时就只有电压调节器和阻抗调节器工作，若负载等效电阻RH继续增大，逆变θ角亦相应增大，直至逆变θ角。

逆变角调节器用于使逆变桥能在某一θ角下稳定的工作。

中频电压互感器过来的中频电压信号由2—1和2—2输入后，分为两路，一路送到逆变部分，另一路经由D7—D10整流后，又分为三路，一路送到电压调节器；一路送到过电压保护；一路用于电压闭环自动投入。电压PI调节器由IC13A组成，其输出信号由IC13D进行钳位限幅。IC13C和IC21C组成电压闭环自动投入电路，DIP-3开关用于进行电压开环进行调试。内环采用了电流PI调节器，控制精度在1%以上，由主电路交流互感器取得的信号，从2-3、2-4、2-5输入，经二极管三相整流桥（D11—D15）整流后，再分为三路。一路作为电流保护信号，另一路作为电流调节器的反馈信号，还有一路作为阻抗调节器的反馈信号。

由IC17B构成电流PI调节器，然后由IC17A隔离，控制触发电路的电压----频率转换器。

IC17C构成阻抗调节器，它与电流调节器是并列的关系，用于控制逆变桥的引前角。其作用可间接地达到恒功率输出，或者提高整流桥的功率因数。DIP-1可关掉此调节器。

IC19B构成逆变角调节器，其输出由IC19C为钳位限幅。         

  4.3.4逆变部分工作原理：

该电路逆变触发部分采用的是扫频式软启动,由于自动调频的需要,虽然  逆变电路采用的是自励工作方式,控制信号也是取自负载端,但是主电路上无需附加启动电路,不需要预充磁、预充电启动过程，因此，主电路得以简化，但随之带来的问题是控制电路较为复杂。

启动过程大致是这样的，在逆变电路启动之前，先以一个高于槽路谐振频率的它激信号去触发逆变可控硅，当电路检测到主电路直流电流时，便控制它激信号的频率从高向低扫描，当它激信号的频率下降到接近槽路谐振频率时，中频电压便建立起来，并反馈到自动调频电路。自动调频电路一旦投入工作，便停止它激信号的扫描，转由自动调频电路控制逆变引前角，使设备进入稳态运行。

若一次启动不成功，既自动调频电路没有抓住中频电压反馈信号，此时，它激信号便会一直扫描到频率，重复启动电路一旦检测到它激信号进入到频段，便进行一次再启动，把它激信号在推到频率，重新扫描一次，直至启动成功。重复启动的周期约为0.5秒钟 ,完成一次启动到满功率的时间不超过1秒。由2—1和2—2输入的中频电压信号，经变压器隔离送到ZPMK（中频启动模块），ZPMK 3脚、4脚输出的信号经微分或由IC18B和IC20B变成窄脉冲输出，驱动逆变末级MOS晶体管。IC20A构成频率电压转换器，用于驱动频率表。W7用于整定频率表的读数。IC18A构成过电压保护振荡器，当逆变桥发生过电压时，振荡器起振，使逆变桥的四只晶闸管均导通。

IC19D为起动失败检测器，其输出控制重复起动电路。IC19A为起动成功检测器，其输出控制中频电压调节器的输出限幅电平，既主电路的直流流。

W6为逆变它激信号的频率设定电位器。

4.3.5起动演算工作原理：

过流保护信号经IC13B倒向后，送到IC5A组成的过电流截止触发器  触发脉冲（或拉逆变）；驱动“过流”指示灯亮和驱动报警继电器。过流触发器动作后，只有通过复位信号或通过关机后再开机进行“上电复位”，方可再次运行。通过W2微调电位器可整定过电流电平。

当三相交流输入缺相时，本控制板均能对电源实现保护和指示。其原理是：由4#、6#、2#晶闸管的阴极（K）分别取A、B、C三相电压信号（通过门极引线），经光电耦合器的隔离送到IC14、IC16进行检测和判别，一旦出现“缺相”故障时除了触发脉冲外，还驱动“缺相”指示灯，以及抱警继电器。

为了使控制电路能更可靠、准确的运行，控制电路还设定了起动定时器和控制电源欠压检测保护。在开机的瞬间，控制电路的工作是不稳定的，设置了一个3秒钟左右的定时器，才容许输出触发脉冲。这部分电路由C11、R20等元件组成。若由于某种原因造成控制板上的直流供电电压过低，稳压器不能稳压，也会造成控制出错。设置一个欠压检测电路（由DW4、IC9B等组成），当VCC电压低于12.5V时，便触发脉冲，防止不正确的触发。自动重复起动电路由IC9A组成。DIP-2开关用于关闭自动重复起动电路。

IC15B组成过电压截止触发器，整流桥触发脉冲（或拉逆变）；驱动“过压”指示灯亮和驱动报警继电器；通过Q9使过压保护振荡器IC18A起振。过电压触发器动作后，也象过电流触发器一样，只有通过复位信号或通过关机后在开机进行“上电复位”方可再次运行。调节W1微调电位器可整定过电压电平。

Q7周围电路组成水压过低延时保护电路，延时时间约8秒钟。复位开关信号由2-6、2-7输入，闭合状态为复位暂停。   

4.4操作保护电路部分：

在控制电路中设有各种操作，保护电路，主电路与控制电路的上电掉电先后次序，以及使用人员的误操作等，均不会对系统产生任何影响。具体的保护功能有：

缺相（快熔断）检测三相交流输入是否有缺相，可省去快速熔断器故障指示器的检测电路。

过电流—系统过电流截止保护，过电流平无需单独整定，控制电路自定整定在额定输出电流的1.5倍上。在负载阻抗低时电流反馈会有效地抑制电流的上升，使电流始终保持在设定的电流值上，即就是负载短路，由于采用的是高速数字电路，过电流保护也会保证设备安全。

过电压—中频输出过电压保护，过电压平亦需单独整定，控制电路自动整定在额定输出中频电压的1.15倍。过电压保护动作一方面截止整流桥，另一方面直通逆变桥，能有效的防止因输出电缆开路引起逆变晶闸管的损坏。

水压低—冷却水压力保护，具有8秒钟的延时动作，可防止水压瞬时波动引起系统的跳闸。

控制电源欠压—控制电路供电电压偏低保护，可防止控制电路掉电时，对主电路的乱触发。所有的保护具有声光报警功能。