串聯(lián)諧振方案
串聯(lián)諧振中頻爐原理
發(fā)布日期：2020-05-08 點(diǎn)擊：4146次
四方國(guó)瑞電力是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠家，本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振在行業(yè)內(nèi)都廣受好評(píng)，以打造最具權(quán)威的“串聯(lián)諧振“高壓設(shè)備供應(yīng)商而努力。
中頻電爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
如圖2-1所示，電爐爐襯的主要材料是二氧化硅，它的耐熱溫度最高可以到達(dá)1650C。電爐的周圍是由感應(yīng)線圈以及不銹鋼絲網(wǎng)環(huán)繞組成的，其中感應(yīng)線圈與中頻電源直接連接，并且通過交頻磁通來對(duì)電爐進(jìn)行加熱；不銹鋼絲網(wǎng)與漏爐保護(hù)電路直接連接，它是保護(hù)電路的一部分。在科學(xué)技術(shù)的帶領(lǐng)下，感應(yīng)加熱電源根據(jù)各種各樣的需求，形成了不同模式：
① 整流器(AC-DC )
② 濾波環(huán)節(jié)(FILTER)
③ 逆變器(DC- AC)
④ 諧振槽路及負(fù)載(RESONANT TANK)
⑤ 控制及保護(hù)環(huán)節(jié)(CONTROL AND PROTECT)
電磁感應(yīng)原理
根據(jù)電磁感應(yīng)定律，我們可以得出：導(dǎo)體在交變的磁場(chǎng)下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)從導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生，感應(yīng)電流會(huì)因?yàn)殡娏鞯拈]合而產(chǎn)生，這便是感應(yīng)加熱的基本原理，也是電磁感應(yīng)的基本原理。
感應(yīng)加熱效應(yīng)
就感應(yīng)加熱而言，他有四種效應(yīng)，他們分別是集膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)、端部效應(yīng)和圓環(huán)效應(yīng)。感應(yīng)電爐就是利用這四種效應(yīng)來對(duì)負(fù)載進(jìn)行加工的。通過將金屬放入感應(yīng)線圈中，并且對(duì)線圈的兩端施以交流電壓，進(jìn)而在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生相應(yīng)的交流電流，然后會(huì)產(chǎn)生出交變的磁場(chǎng)。在不斷變化的磁場(chǎng)中，圓環(huán)效應(yīng)便會(huì)產(chǎn)生，在線圈的內(nèi)側(cè)表面層之上電流會(huì)全部集中，而鄰近效會(huì)產(chǎn)生于感應(yīng)線圈與金屬之間，集膚效應(yīng)會(huì)出現(xiàn)在金屬本體之上。綜上為反應(yīng)加熱的效應(yīng)全過程。
集膚效應(yīng)
線圈導(dǎo)體產(chǎn)生的交變電流與金屬坯料產(chǎn)生的渦流有著不均勻分布的電流密度，其中，電流密度的峰值將會(huì)在它的表層產(chǎn)生，并且按照指數(shù)函數(shù)的形式向中心部緩慢削弱，這便是集膚效應(yīng)。
鄰近效應(yīng)
鄰近效應(yīng)指的是當(dāng)通有交流電的兩根導(dǎo)體相互距離短時(shí)，兩者分別作用對(duì)方，這會(huì)更改電流的分布。倘若兩根導(dǎo)體中電流的流通方向不同時(shí)，電流的最大密度會(huì)在導(dǎo)體內(nèi)側(cè)；倘若兩根導(dǎo)體中電流的流通方向相同時(shí)，電流的最大密度會(huì)在導(dǎo)體外側(cè)。
端部效應(yīng)
在感應(yīng)加熱時(shí)，工件端部的溫度常常與非端部的溫度略有不同，這就是感應(yīng)加熱的端部效應(yīng)。端部效應(yīng)分為兩部分，他們分別是坯料和感應(yīng)線圈的端部效應(yīng)。集膚效應(yīng)與端部效應(yīng)的不同之處在于，集膚效應(yīng)主要是對(duì)金屬坯料磁場(chǎng)分布的反應(yīng)，而端部效應(yīng)主要是對(duì)坯料和感應(yīng)線圈端部磁場(chǎng)分布的反應(yīng)。因?yàn)檫@個(gè)的不同，使得坯料的功率分布和加熱溫度遭受一些限制。
圓環(huán)效應(yīng)
圓環(huán)效應(yīng)是指當(dāng)交變的電流在圓環(huán)形線圈上流動(dòng)時(shí)，線圈導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)出現(xiàn)最大電流密度。通常情況下，在環(huán)內(nèi)的磁力線較多，而在環(huán)外較少，所以，外側(cè)的電流線會(huì)比內(nèi)側(cè)的電流線穿過更多的磁通。綜上，外側(cè)的電流密度和總電勢(shì)會(huì)比內(nèi)側(cè)的小很多。
圓環(huán)效應(yīng)在對(duì)其加熱時(shí)是有好處的。這也是在沒有導(dǎo)磁體的情況下，原料在其之中仍然可以進(jìn)行加熱的主要原因。然而在對(duì)其內(nèi)孔溫度升高時(shí)，這樣的加熱有很大缺陷，我們可以通過導(dǎo)磁體更改磁力線，從而將電流從導(dǎo)磁體的內(nèi)側(cè)移動(dòng)到外側(cè)。
中頻感應(yīng)爐控制板詳解
整流控制電路簡(jiǎn)單，只是在一般三相晶閘管半控橋式整流電路用觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，加一斜波發(fā)生器構(gòu)成。斜波發(fā)生器是代替觸發(fā)器的移相角設(shè)定功能。每次起動(dòng)時(shí)，斜波發(fā)生器輸出到觸發(fā)器的電壓會(huì)按預(yù)定的速率，由零逐漸升高，最終穩(wěn)定在某一值。因此，相應(yīng)的觸發(fā)脈沖的控制角會(huì)從最大逐漸減小，最終穩(wěn)定在0°，使晶閘管全導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)。在正常停止時(shí)，情況則相反，斜波發(fā)生器的輸出電壓由恒定值逐漸降至零，晶閘管從全導(dǎo)通狀態(tài)逐漸過渡到截止。因故障停止時(shí)，則采取封鎖觸發(fā)脈沖的方法，使晶閘管快速截止。
逆變控制電路如圖1-7-3所示．其工作波形示于圖1-7-4。
在t=t0時(shí)刻觸發(fā)KS1，方波環(huán)節(jié)把經(jīng)電流互感器CT1檢出的電流信號(hào)變成方波。方波的作用有二：一是方波的后沿作為延時(shí)環(huán)節(jié)的延時(shí)起點(diǎn)：二是方渡使計(jì)數(shù)器復(fù)位。方波結(jié)束，延時(shí)環(huán)節(jié)開始延時(shí)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。延時(shí)一td后，雙穩(wěn)環(huán)節(jié)輸出端q3變成“1”，打開了圖中上一個(gè)脈沖形成環(huán)節(jié)的門，允許計(jì)數(shù)器的溢出
脈沖通過。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是固定的(例如1024)，計(jì)數(shù)值到，其輸出端qs成“1”，經(jīng)脈沖形成環(huán)節(jié)，生成固定寬度的脈沖，再經(jīng)脈沖功放去觸發(fā)晶閘管KS2。同理，KS2的導(dǎo)通電流經(jīng)方波環(huán)節(jié)形成方波。方波結(jié)束，開始延時(shí)和計(jì)數(shù)，延時(shí)td后使q4成“1”。待計(jì)數(shù)值到，q6成“1”，圖中下側(cè)的脈沖形成環(huán)節(jié)的輸出端q8就會(huì)輸出固定寬度脈沖，經(jīng)功放后觸發(fā)KS1，系統(tǒng)又將重復(fù)前述過程。
功率控制的實(shí)現(xiàn)過程為：逆變器的輸入電壓Ud和電流，Id的乘積與設(shè)定值比較，其差值輸入到功率調(diào)節(jié)器，再把它的輸出與電流Id進(jìn)行比較，經(jīng)電流調(diào)節(jié)器運(yùn)算后，去控制壓控振蕩器的輸出脈沖頻率，使計(jì)數(shù)器的溢出脈沖時(shí)間改變，進(jìn)而改變晶閘管的觸發(fā)脈沖頻率，從而達(dá)到預(yù)期的控制效果。這種控制效果體現(xiàn)在爐子參數(shù)額定值以上的重負(fù)載情況下，保持爐子的輸入功率恒定；在額定值以下的輕負(fù)載范圍內(nèi)，則控制輸出電流在限制值內(nèi)。
延時(shí)環(huán)節(jié)的延時(shí)時(shí)間td是使晶閘管具有足夠的承受反壓時(shí)間，以便進(jìn)行可靠關(guān)斷。一般取td=1.3-1.8tq。與此同時(shí)，還利用壓控振蕩器的輸出脈沖頻率上限，進(jìn)一步確保晶閘管的關(guān)斷時(shí)間。利用壓控振蕩器的頻率上、下限，將晶閘管的觸發(fā)頻率亦即逆變器的輸出功率調(diào)節(jié)范圍加以限制。
電路的特點(diǎn)
(l)采用輸出功率恒定控制，即使在熔煉過程中存在裝料和溫度變化時(shí)，其負(fù)載率仍可接近于100%，而可縮短熔煉時(shí)間。
(2)可降低供電容量。由于是電壓型逆變器，當(dāng)其正常工作時(shí)，整流用品閘管會(huì)全導(dǎo)通而且有高的供電功率因數(shù)，從而可減少供電容量。
(3)效率較高。逆變器采用半控橋方式，所需的主電路元件少，又采用直接輸出方式，無需匹配變壓器，效率和可靠性都得到相應(yīng)提高。
(4)良好的起動(dòng)特性。在滿載狀態(tài)下，也可隨用隨開。
(5)對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)的干擾減到最小限度。整流電路采用晶閘管實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)和軟停止，在正常工作時(shí)，晶閘管全導(dǎo)通。因此，在正常工作時(shí)，高次諧波小，起動(dòng)、停止時(shí)，無大的電流沖擊。
(6)采用一體化結(jié)構(gòu)，占地步。除加熱線圈在爐上外，其他部件，包括匹配電容器都裝入機(jī)柜內(nèi)，形成一體形電源．因而安裝面積小，也易安裝。
（7）具有完善的保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)。
尊敬的的用戶，不論您有何種需求
只要您撥打四方國(guó)瑞電力廠家統(tǒng)一服務(wù)熱線 027-61903638 剩下的事有我們來做
我們的服務(wù)專員將會(huì)給您提供專業(yè)的產(chǎn)品咨詢和技術(shù)解答
了解您的訴求，建立產(chǎn)品服務(wù)記錄，并與您協(xié)商確定售后服務(wù)方式
如有需要，我們會(huì)第一時(shí)間安排專業(yè)的技術(shù)工程師按與您約定的時(shí)間準(zhǔn)時(shí)到達(dá)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)
工程師將向您詳細(xì)地講解產(chǎn)品的工作原理和實(shí)驗(yàn)操作步驟
工程師將現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)您完成整個(gè)試驗(yàn)過程，并對(duì)您提出的技術(shù)問題給予專業(yè)的解答
工程師還會(huì)為您購(gòu)買的四方國(guó)瑞電力產(chǎn)品進(jìn)行全面檢測(cè)，如有故障，將一并解決
服務(wù)完成后請(qǐng)您對(duì)我們的服務(wù)提出寶貴的意見或建議，服務(wù)信息將同步到售后服務(wù)中心
售后服務(wù)中心將積極跟進(jìn)服務(wù)進(jìn)度，并定期跟蹤回訪。
