2吨中频炉使用说明书

1、精选文档其次部分 技术说明一、技术参数1、电气参数：变压器容量：1250KVA中频电源额定功率：1000KW工作频率：500Hz最高输出电压：2200V2、工作参数：额定容量：2t最大容量：2.4t额定功率：1000KW工作温度：1450（最高1600）熔化率：1.70t/h耗电量：580KWh/t功率因数：0.95启动成功率：100%工作噪音：85dB（离设备1米处）3、冷却系统技术参数：循环水压力：0.20.4Mpa循环水量： 35t/台循环水温：进30，出55纯水压力： 0.150.2Mpa4、液压系统参数：油箱容量：300L液压介质：抗磨液压油工作压力：11Mpa流量：40L/min5

2、、设备运行要求：海拔高度：3000m环境温度：5-42相对温度：90%（平均温度不低于20）环境要求：四周无导电尘埃，爆炸性气体及严峻破坏金属和绝缘的腐蚀性气体无明显的震惊和颠簸安装方式：户内二、把握技术特点简介1、接受全数字集成单板结构把握线路，全部器件都经过高温老化筛选；关键器件接受军品，关键线路使用表面微封工艺，大大削减了把握板的面积，提高了牢靠性；整板进行72小时凹凸温冲击，避开了早期失效，使把握电路具有高牢靠性。把握电路接受数字把握，抗干扰力量强，除完成常规的整流、逆变、过压、短路、限流、限压的把握功能外，还带有故障自诊断功能和故障延时功能。2、用零压数字扫频电路启动方式，确保满炉、

3、冻炉启动的牢靠性；同时具备常规的自动重启动功能。3、 具有网压过高、水温过高、水压过低、输出中频电压过高和漏炉报警装置，具备声光报警和电源切断处理功能。4、输出功率连续可调，以满足烘炉、熔化、升温、保温的需求。5、特地设计的逆变角把握环路，可依据负载工况，通过把握逆变角实时调整等效负载阻抗，使电源和负载处于最佳匹配，使电源始终处于可能的最大出力状态，功率因数可达0.98，最大限度地发挥了设备的出力。这样在整个工艺允许的工况范围内，设备可达到恒功率输出，加快了熔化速度，节省了电能。6、 电压、电流接受双闭环无差把握，不但可克服电网波动和负载变化的扰动，而且在限压限流工况时为无差调整，没有传统截压

4、、截流工况所造成的设备出力损失。第三部分 中频感应炉炉体使用说明一、结构简介1. 炉体部分中频炉机械部分由炉盖、炉体、固定架、水电引入系统、液压装置及炉衬顶出机构等组成。 1.炉盖炉盖位于炉口上方，由耐火材料打结而成，其上留有用于观看及测温的小孔，在传统的设计基础上增加了适当的配重，提高了炉盖的使用寿命，炉盖的升降及旋合为手动。 1.炉体炉体包括炉壳、感应器、磁轭及漏炉报警装置等。 1.2.1 炉壳由型钢焊接而成，具有刚性好，结构紧凑，修理便利等优点，其回转轴承孔，倾炉油缸轴承孔均经过大型镗床一次加工而成，确保了同心度，使炉壳及回转轴在倾炉过程中不会不同心而变形。 1.2.2 感应器感应器是炉

5、体的心脏，它不仅直接影响到炉体功率的吸取，其设计的合理性及制造质量直接影响到炉衬使用寿命。由我们生产的感应器具有以下特点： a) 感应器参数由计算机进行优化设计，得到一组最满足的技术参数，供设计人员进行结构设计。b) 在结构设计上接受了处于国内领先地位的短路环设计。传统的感应器炉料系统设计所产生的电磁搅拌力弱且对炉衬底部冲刷严峻；现接受了加长线圈结构，不仅增加了电磁搅拌力，而且减小了钢液对炉衬底部的冲刷，极大地提高了炉体的使用寿命。 c) 感应器均接受洛阳铜加工厂生产的厚壁优质T2紫铜管，在专用绕制设备上绕制成型，在工艺及设备上保证了制造质量及线圈内壁的平整性，进一步提高了炉体的使用寿命。d)

6、 在感应器内壁及匝间涂有耐火胶泥。耐火胶泥（耐度1800）具有高度的绝缘和绝热性，使感应线圈成为一体，从而削减工作时的震惊和噪音，而且漏炉时能爱护线圈。1.2.3 磁轭接受特殊设计的加宽磁轭，最大限度地削减漏磁，并使用进口冷轧硅钢片制造，最大限度地削减磁损，提高电磁耦合效率。1.2.4 漏炉报警系统传统的漏炉报警装置其底部引出电极全部用不锈钢丝，在使用过程中经常发生断裂的现象，不仅使报警系统失灵，也使炉料接地端断开。给扒渣等操作带来危急性。现该为引出棒彻底消退了此现象。在接受地漏式电子报警装置代替传统的不锈钢栅网后，既削减了炉衬铺设时的工作量又降低了打结炉衬的成本。1.3 固定架固定架由型钢焊

7、接而成，其上平面经大型刨床一次加工而成，确保了回转轴承同心度及装配精度。1.4 水电引入系统：炉体水路相互并联，接受封闭式软化水冷却，电源冷却接受水水交换器。一次水为蒸馏水，二次水均接受工业软化水。（见水系统原理图）14.1 水系统内在总进水管上装有流量传感器及压力传感器，流量或压力低于设定值时报警。在每一出水支路上各设温度传感器温度高于设定值时报警。1.4.2 出水支路上的温度传感器与进水系统上的电动阀门互锁，保证冷却水出水温度固定在设定值四周，即削减了冷却水用量又降低了炉体侧壁热损失，提高了熔炼速度。1.4.3 水冷电缆接受冷压成型工艺与铜绞线压接。这种方式连接牢固，接触电阻小，不损伤铜绞

8、线并可快速更换，能承受0.5Mpa的水压而不泄漏或裂开。1.5 液压系统液压系统包括液压站、倾炉操作台，其原理见液压原理图。液压站额定工作压力为12Mpa，接受双泵双电机形式，工作介质为抗磨液压油。接受多路换向阀，取消了传统电磁阀、转换开关、加载按钮，操作均通过多路换向阀来完成倾炉。在不操作手柄时，即使油泵处于工作状态，整个系统仍自动处于卸载状态，消退了操纵失误造成的油温上升，大大提高了系统的牢靠性。 倾炉油缸接受倒置，降低了飞溅的铁水等异物落在柱塞表面的可能性，提高了油缸的使用寿命。1.6炉衬顶出机构： 在传统的感应炉中，当炉衬损坏需更换时，只能接受人工或机械方式拆除，既费工又耗时。快速炉衬

9、顶出机构能保证快速顺当地旧炉衬推出。省工省时，提高了生产效率。二、使用说明书1、用途： 本产品用于熔炼及保温各类铸铁，本说明书适用于0.7530tGWJ系列中频无芯感应熔炼炉和GWJB系列中频无芯感应保温炉。2、产品技术参数：见相应规格的电炉总图“主要技术参数”表。3、技术要求：3.1 产品应符合GB100673,JB4280标准中的有关规定及本企业标准要求。3.2 产品在下列条件正常工作；3.2.1 海拔不超过3000米；3.2.2环境温度在+5403.2.3相对湿度90%；3.2.4工作场所没有导电性尘埃和对金属绝缘材料破坏作用的腐蚀性气体；3.2.5冷却水质及要求：、PH值在78范围；、

10、硬度不大于10°G（1°G等于1公斤水中含有10mgCaO当量）；（合50MmolL）、总固体含量300mg/l;、电阻率要适当的高，不同工作电压下的值为：工作电压 V水的电阻率cm100020001000200060002000300014000、对于中频电源的二次冷却水必需进行过滤，消退水质中的各类杂质，以免堵塞冷却管道引起事故。、进水温度< 30；出水温度不超过55；进水压力0.20.Mpa。4、工作原理：本产品的工作原理就是电磁感应定律的实际应用之一。我们将感应器作为一次线圈，坩埚中的金属作为二次线圈。当给感应线圈通上沟通电时就产生交变磁通，此磁通的大部分交链

11、着坩埚中的金属炉料，于是在炉料中产生感应电势，又由于炉料是导体且呈闭合回路，在该感应电势的作用下产生强大的感应电流I，又由于电流的趋表效应和炉料有电阻R，因此产生大量焦耳热，从而使炉料加热以至熔化。用电热转换公式表示如下：热能公式： W=I2Rt (焦耳)热能公式： Q=0.239I2Rt (卡)式中：I为炉料中的电流A；R为炉料电阻；t为通电时间sec。5、结构简述：整套电炉系统由炉体、液压及水冷系统、供电系统和电气把握系统组成。后两部分见电气说明书。5.1 炉体：由感应线圈、导磁体、炉架和炉衬（坩埚）组成。5.1.1 感应线圈是炉子的“心脏”，所需电能由其输入。它是由优质异型铜管绕制而成，

12、并喷了两遍耐高温绝缘漆。铜管内通水冷却，以避开温度过高损坏线圈绝缘。5.1.2导磁体：在线圈外部有很多根导磁体，将线圈包围。它的主要作用是约束感应线圈外部的磁力线，削减漏磁通造成炉壳发热，同时在结构上起支撑感应线圈的作用。5.1.3炉架（或炉壳）：由型钢和钢板焊接成框架式或桶壳式结构。它将感应线圈、导磁体、炉衬等组成一个单元整体，上有平台，前部有炉嘴。坐落于“固定炉架”上，并借助液压缸驱动倾炉倒出铁水。5.1.4炉衬包括绝缘材料、绝热材料和石英砂捣打烧结而成的坩埚，用来成装金属液体。5.2固定炉架为钢结构，下部由地角螺栓固定于预制基础上。用来支撑炉体动静载荷。轴承安装在前部的立柱上，在左右液压

13、缸的推动下可围绕轴承回转，最大可倾95°，此时可将金属液全部出完。5.3炉盖：钢结构，圆形，内表面焊有挂筋，由耐火混凝土打结或耐火砖砌制而成。通常用耐火混凝土，其成分及工艺方法如下：胶结材料：低钙铝酸盐水泥（500号）15%掺合料：矾土细粉（0.088mm15%骨料：（特级矾土土质）13mm 35%36mm 20%615mm 15%外加水适量，搅匀，逐层加入捣实成型后养护34天，随新炉烘炉一同干燥烧结。也可单独干燥烧结备用，即在50下干燥57天以后10/h的速度升温至120，保温20h,再以同样的速度升至600保温10h后，即可直接使用。炉盖的开合分为手动和液压两种。容量在2t以下为

14、手动，以上为液压驱动。5.4冷却水系统在炉子的左右两侧分别有基础水管一根，与用户工厂供水系统相连接，而炉子内部各冷却支路与感应线圈和水冷电缆等连接，用于带走线圈和电缆等各结构件的热量。为防止冷却水过温，造成铜管内壁结水垢，在每一支路出水管路上装有水温继电器。当水温超过55，报警。在进水总管上还装有电接点压力表。当水压不足时，接点动作，切断中频电源。此外，在进水总管与外界水管连接前端应加装滤网，以阻挡机械杂质进入水系统，堵塞管孔。5.5液压系统：用来倾动炉体和启闭炉盖。它由液压装置、操纵台、倾炉油缸和炉盖油缸组成。5.5.1 液压装置：炉子容量不同所配液压装置不同。2t及以下电炉接受1炉一台泵的

15、液压装置，3及以上电炉二台配用一台双泵的液压装置。此外，每台液压装置的阀板上均留有应急泵接口（螺口尺寸M22×1.5）。一旦突然断电，可马上将应急泵接入系统，用于紧急倾出铁水，防止发生“冻炉”重大事故。5.5.2操纵台：一炉一台，用于倾炉和炉盖起闭。5.5.3 每炉有两只倾炉液压缸，容量3t及以上电炉的炉盖接受升降缸与旋开缸结构，以实现炉盖得升降开合动作。5.5.4液压介质：除特殊介质外一般按油泵说明书，推举接受抗磨液压油，正常油温在1060范围内，必需指出：用户油路过长，弯头太多或使用直角弯头，以及长时间带载溢流，都是不合理的，都会引起油温过高，造成油过早老化、变质和系统泄漏现象等

16、。6、炉衬材料、筑炉和烧结： 6.1 本系统安装尽管不是很简单，但要求很高。这是由于工作场合特殊的原因强大的电能、水流、高温熔化金属及油压系统等皆工作在一个格外紧凑的冲突环境中，特殊是炉衬制造质量、维护水平及操作人员的责任心都会影响炉衬寿命，甚至于发生漏炉，加之操作不当，严峻的话，还会引起金属喷溅和爆炸事故。所以，必需引起高度重视、这里仅就简洁发生毛病的炉衬问题加以说明。炉衬必需能耐高温，有很高的高温机械强度、良好的热化学稳定性和电气绝缘性能。此外，还必需有较小的热膨胀系数，耐剧冷剧热性能好。（线圈耐火胶泥必需充分干燥） 6.2 铸铁熔化常用石英砂做炉衬，按肯定粒度配比，加入适量硼酸做粘结剂，

17、然后搅拌均匀即可用。对石英砂要求碱性杂质少，金属氧化物少，石英含量要高，其成分如下：SiO2 98.799.3%Al2 O3 0.30.5%Fe2 O3 0.010.3%TiO2 0.050.15% 石英砂中应无夹杂物,并经手拣和磁选,过筛后在120左右烘干56h,除去水分（一般含量0.5%左右）。 石英砂粒度配比：粗颗粒在炉衬中起骨架作用，增加炉衬强度；细颗粒起填充和粘结作用。为了获得更高致密性的炉衬，依据生产实践，推举接受以下配方，供参考：6 8 目 30%1020 目 20%4070 目 15%70140 目 15%200270 目 20% 外加工业硼酸1.21.8%，工作温度越高硼酸量

18、越小，一般的配比：炉底0.51.0%；炉壁1.51.8%；炉口1.82.0% 。6.3 炉衬结构一般如下图所示，铺设挨次由外向里逐次进行（具体见供应的“炉体”图纸）。 每层接缝处搭接宽度3040mm，应铺得紧贴外层，然后轮番用“涨圈”固定，不使下滑脱落。6.4 打结料必需搅拌均匀，防止杂质混入和二次吸潮。近年来国内已能供应专用各种石英砂混合料，为密封袋包装，可以较长期保存，用户可直接用此炉料，不必再行搅拌，且料中含有硼酸，烘炉时间缩短。6.5 筑炉工具： 筑炉工具有手工和电动两种。 前者需自制，常用手工筑炉工具有钢叉、平锤等。 “手工电动”筑炉机，用的钢叉与平锤比上图大些，将电振机头与钢管连接

19、，1-2人操作，比手工效率高一倍以上。 还有部分机械化大型筑炉机“电动、气动”，效率更高，只要预备工作充分，全部筑炉时间在0.51.5小时内全部完成，且质地均匀。6.6 手动筑炉： 6.6.1 炉底：先将“第一电极”束好，留出足够长度后，其余部分穿入炉底孔中并用石棉绳塞紧，用砂浆充填封口。炉底分层，填沙捣打，第一层铺100mm厚，以后每层铺6080mm，用钢叉捣打，由45人同时进行。由于各人捣打有差异，故要求一边捣打，一边绕炉口移动，连续捣56遍再用平锤捣实，然后扒松表层，续填下一层沙，这样做不易分层。 6.6.2 炉壁：炉底打到比预定厚度高出2030mm时，将多余部分铲掉刮平，用水平仪校正炉

20、底水平，检查至炉顶尺寸，再用平锤捣一遍，将第一电极外露50mm剪断，放入坩埚钢模。找正中心，并用木楔将其固定（对于710吨以上坩埚模可分成两段，便于手工打结），开头打结炉壁。由于炉壁比炉底薄得多，经受温差变化大，铁水冲刷猛烈，所以要特殊致密地捣打。炉口部位300mm以上另加上水玻璃溶液（1：1）56%。每层打结方法同上。6.7 烘炉与烧结： 烘炉与烧结炉衬是获得优良高温强度的一个重要环节。烧结工艺是依据是石英砂的多晶转化特性和炉子的容量打算的。 6.7.1 为了供用户制定炉衬烘炉烧结工艺规程，这里给出“石英砂硼酸”系炉衬烘炉过程中的转化和升温速度原则，供参考：温度炉衬的内部变化升温速度原则50

21、0主要是排解水分，包括硼酸变为硼酐放出的结晶水炉衬松散状，水蒸汽易透出，但炉衬四周阻碍蒸汽外逸，前期速度可快点，在400左右保温排气1h500650硼酸开头变化，低温石英开头转变，周界消灭液相防止硼酸蒸发转移，应加快升温速度650850无石英转变考虑炉衬均温，连续快速升温8501250石英开头向鳞石英转变但不激烈，进入初步烧结减慢升温速度1250石英激烈转变为鳞石英，在1470又向方石英转变膨胀开裂倾向很大，应慢速升温，在15001550保温23h 必需指出：SiO2多晶转变是格外缓慢的，即使烘炉烧结完成，那也是表层很薄一层，经过加厚至1030mm，这与炉温有关。靠近感应器为松散层，靠铁水为烧

22、结层，中间为过渡层。这一结构特性能防止透烧开裂， 能保持炉衬整体性和牢靠性，对不断促使炉衬致密化是格外有益的，这是其他一般耐火材料所不具备的优点。 烘炉烧结的要领是：低温缓慢升温，高温满炉烧结，炉料要求低碳少锈。整个过程分三个阶段进行。6.7.2 烘炉阶段：坩埚模到达1100以前，必需缓慢加热，以便硼酸中的结晶水（约占重量43%）和炉衬材料中的水分渐渐排出炉外。此外，还由于石英在573、867和1025时有多晶转变，引起体积膨胀，在此区间缓慢加热可以使局部膨胀应力分散开，裂纹少，故升温速度以100140/h为宜，需912h。6.7.3 熔化阶段：当坩埚模的温度达11001200时间续加入小块料

23、，为减小炉温波动过大，每次投料不宜过多，以200400kg左右为宜，当全部熔化使铁水面上升至炉口250mm左右为止。此阶段前期（未熔化）功率较高，约为60%额定功率，可使炉料快速升温，降低炉衬温差。待全部熔化前，应马上降低功率削减冲刷力连续升温，需时约5h以上。6.7.4 烧结阶段：连续升温至1550左右后保温23h，以使炉衬在高温成具有足够强度的硬壳，然后倾出全部铁水，检查炉衬表面烧结状况，在返回1/2炉铁水，加料连续熔化至少23炉方可停炉。在此阶段中，由于炉衬中仍含有水汽，防止对感应圈绝缘的影响，炉衬强度较差，削减金属液搅拌冲刷的危害，所以送电功率不超过7580%额定功率，谨记。6.7.5

24、 保温、冷却：炉子保温或空炉冷却时，应盖好炉盖，四周封严，削减供水量，以便炉衬缓慢冷却达到均匀收缩，削减裂缝。6.7.6 利用其他炉子的低温铁水烧结炉衬：在有条件的工厂，为了削减反复加料温降，可以接受坩埚钢模未熔化前注满铁水（其他炉子的铁水），用低功率升温，其他同前。 留意：炉温500时热偶要贴靠坩埚模，之后再移至炉膛中心。还有，烘炉曲线是通过调整功率和断续送电二者协作来达到的。6.7.7 烘炉烧结参考曲线： 依据以上原则和实践，制定如下烘炉曲线， 供参考： 说明：曲线A适于1.53t炉；曲线B适于510t炉，其他炉型可参考此原则制定。这里影响时间长短的因素主要取决于排解炉衬水重量和间续加料容

25、量大小。例如，20吨炉总时间在60h以上。 曲线上 0a为升温段； 曲线上 ab为反复加料段； 曲线上 bc为加热熔化段； 曲线上 cd为过热段； 曲线上 de为保温初步烧结段。7.养护运行及维护保养留意事项：炉子烧结完成后，即可投入正常运行。炉子以后的运行中最易出问题的多在炉衬寿命方面，要求操作人员责任心强，作风严细，时刻留意检查炉衬工矿，保持整个系统处于良好状态。7.1液压系统无渗漏，油号正确，油中无尘粒及其他机械杂质，定期检查油质变化和清洗滤网。始终保持油液清洁，油路畅通，定期更换密封。7.2冷却水温升状况，当用自来水时应定期检查线圈、电缆内部结垢状况，当结垢0.5mm以上时应用5%的H

26、CL循环清洗。7.3定期检查炉体接地是否正常4。7.4经常检查炉衬侵蚀程度，做到准时修补，才能延长炉衬寿命，达到经济运行。7.5当拆除炉衬时，为了爱护线圈绝缘，钢钎不行垂直打衬，最好在炉口左（或右）方300mm处自上而下拆穿，然后向外扩展。不少单位由于拆衬方式不正确，造成线圈损伤以至变形报废。7.6在运行过程中或空炉时，坩埚温度仍很高，应削减炉盖的开启次数和时间，以削减热损失和炉衬急冷裂纹。7.7设备转动部位应定期加足润滑油。7.8经常检查感应器、电缆、汇流铜排及电气室母线等各接头处螺栓是否松动，保证导电部位接触良好，并定期除尘，保持清洁。7.9经常检查感应线圈紧固状况，防止松动。7.10若炉

27、子较长时间内停止使用，应吹出内存冷却水，防止感应线圈和管道生锈（在寒冷季节还防止冻裂线圈和管路）。8.平安留意事项：中频感应熔铁炉是高温用电设备，平安至关重要，应制定严格操作规程和交接班记录，接受必要的平安措施。8.1铁水不行过温，否则，炉衬寿命会急剧下降。8.2为了防止炉衬机械损伤，空炉加料时应先加纤细小料，然后大料。加大料时，必需轻轻加入，不得扔、丢，以免损坏炉衬，引起漏炉，发生事故；同时尽量避开热态空炉状况下装满冷料，造成炉衬裂缝。8.3剩余铁水熔炼，不但效率高，炉衬寿命也高。8.4为了防止铁水飞溅，不行加入潮湿和封闭空腔炉料。8.5防止铁水面“结壳”。造成缘由是加料前铁水温度太低或加料

28、过多，料表面过大（纤细、屑料等）。一旦发觉“结壳”，应马上将炉体倾起20°左右，连续送电，化开“结壳”前沿。8.6“冻炉”，由于某种缘由（结壳不化、突然停电）发生整炉铁水凝固，需拆炉衬。如炉底少量凝固，视状况可不拆炉衬，来电后化开，但对炉衬不利。8.7应急措施：应急水源或应急电源（动力、照明）或应急液压泵，用户依据生产规模和供电质量予以考虑。8.8炉子正下方向设有炉前事故坑，砌耐火砖，一旦发生漏炉，铁水会快速流向炉前坑。同时，炉子后侧油管应加以遮挡爱护。8.9定期检查各冷却管道连接处有无渗漏及流通不畅，特殊是中频电源冷却部分，以免造成可控硅晶闸管损坏。8.10在需要切断整个电源的时候

29、，必需先切断中频柜，然后再切断低压柜电源。8.11平安设施：炉子地下室及电气室依据带电、大量油液存在的工况，应分别选用不同消防器具。炉前工、电气操作工必需学会使用以上工器具，以保准时快速的消退事故，工人应有防护用品；电气室的操作部位地上铺绝缘橡胶板，易触电部位设防护罩等。第四部分 电源使用说明书一、中频电源1、概述晶闸管变频装置，是将三相工频沟通电能转为单相中频电能的变频装置。本装置接受并联逆变电路，因此负载适应力量较强，可以作为感应透热、熔炼、淬火及其他感应加热设备的供电电源。2、使用条件a 海拔高度不超过3000M。b 环境温度+5+42，湿度不大于90。c 电网电压波动不大于±

30、5，波形畸变不大于±10。d 本装置应垂直安装在无猛烈震惊与冲击的场所，其倾斜角不得超过5°。e 环境应无易燃易爆粉尘，无腐蚀性气体。f 工作水压1.52Kg/cm2进水温度+30，水质PH8。装置不能在凝露条件下使用。3、主电路电路原理图见XK3169D-YL（114），主要由隔离开关（DK1），进线电感（L1-L3），空气开关（DW1），整流器（V1-V6），滤波器（DCL），逆变器（V71-V102），并联负载（L，C）组成。整流器是将三相工频沟通电转成直流，滤波器是为了滤除整流电流波纹，并在整流器（REC）和逆变器(INV)之间隔离不同的波纹电压,逆变器将直流再变为

31、单相中频沟通电，由感应器和补偿电容组成的并联谐振负载，可较好的适应加热过程中负载性质的变化。零压扫频启动是指再启动过程中负载电压和电流是从零开头渐渐增长的一种软启动方式，对电网的电流冲击很小几乎为零。图一是滤波电感之前的整流输出电压波形，各种波形分别对应于相控角为0°、30°、60°、75°。图一：整流输出电压波形图二是逆变器各部分的正常波形。图中（a）和（b）分别是两个对角桥臂晶闸管的门极脉冲波形；图（c）是逆变晶闸管电流波形，图中r是换相角；图（d）是逆变输出电流波形；图（e）和图（f）分别是两对桥臂上晶闸管阴阳极之间的电压波形，波形中电压为零的部分

32、是晶闸管导通区，波形中负电压的宽度/是供晶闸管关断的恢复时间，此时间必需大于晶闸管的关断时间，才能保证逆变器牢靠工作；图（g）是逆变桥直流侧的电压波形；图（h）是逆变输出的电压波形，图中ø为逆变输出电流超前输出电压的相位角。图二：逆变桥工作波形图4、把握电路触发把握电路集成在一块印刷电路板上(U)。从工作原理上分为整流触发工作原理（包括脉冲板）、调整器工作原理、逆变工作原理。4.1整流触发工作原理这部分电路包括三相同步、数字触发、末级驱动等电路。触发部分接受的是数字触发，具有牢靠性高、精度高、调试简洁等特点。数字触发器的特征是用计数（时钟脉冲）的方法来实现移相，该数字触发器的时钟脉冲

33、振荡器是一种电压把握振荡器，输出脉冲频率受移相把握电压Vk的把握，Vk降低，则振荡频率上升，而计数器的计数量是固定的（256），计数器脉冲频率高，意味着计肯定脉冲数所需时间短，也即延时时间短，角小，反之角大。计数器开头计数时刻同样受同步信号把握，在某一相电压的过零点开头计数。现假设在某Vk值时，依据压控振荡器的把握电压与频率间的关系确定输出振荡频率为25KHZ，则在计数到256个脉冲所需的时间为（1/25000）×256=10.2（mS），相当于约180°电角度，该触发器的计数清零脉冲在同步电压（线电压）的30°处，这相当于三相全控桥式整流电路的=30°

34、位置，从清零脉冲起，延时10.2mS产生的输出触发脉冲，也即接近于三相桥式整流电路某一相晶闸管=150°位置，假如需要得到精确的a=150°触发脉冲，可以略微调整一下电位器（W4）。明显，有三套相同的触发电路，而压控振荡器和VK把握电压为公用，这样在一个周期中产生6个相位差60°的触发脉冲。数字触发器的优点是工作稳定，特殊是用HTL或CMOS数字集成电路，则可以有很强的抗干扰力量。IC16A及其四周电路构成电压频率变换器VFC，其输出信号的频率随调整器的输出电压VK而线性变化。这里微调电位器（W4）是最低输出频率调整（相当于模拟电路锯齿波幅值调整）。三相同步信号直

35、接从主回路的三相进线通过同步变压器TV1，由X1、X2、X3、N0取得，经R23、C1、R63、C40、R102、C63进行滤波及移相，再经6只光电耦合器进行电位隔离，获得6个相位互差60度、占空比略小于50%的矩形波同步信号的输出（IC2C、IC2D、IC7C、IC7D、IC11C、IC11D）。计数器IC3，IC8，IC12（4536）构成三路数字延时器。三相同步信号对计数器进行复位后，对电压频率变换器的输出脉冲计数，每计256个脉冲便输出一个延时脉冲，因计数脉冲的频率是受VK把握的，因此，VK把握了延时触发脉冲的延时时间。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，

36、它既有同步分频器功能，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，脉冲变压器输出，送给整流晶闸管门极。4.2调整器工作原理调整器部分共设有四个调整器：电压调整器、电流调整器、阻抗调整器、逆变角调整器。 其中电压调整器、电流调整器，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；阻抗调整器从输入上看，它与电流调整器LT2的输入完全是并联的关系，区分仅在于阻抗调整器的负反馈系数较电流调整器的略大，再者就是电流调整器的输出把握的是整流桥的输出直流电压，而阻抗调整器的输出把握的是中频电压与直流电压的比例关系，即逆变功率因

37、数角。 电压调整器中频电压互感器过来的中频电压信号由114和115(Uac)输入后分为两路，一路送到逆变部分，另一路经D7D10整流后，又分为三路，一路送到电压调整器；一路送到过电压爱护；一路用于电压闭环自动投入。电压PI调整器由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。 电流调整器内环接受了电流PI调整器，把握精度在1%以上，由主电路沟通互感器取得的信号，从I1，I2，I3输入，经二极管三相整流桥（D11-D16）整流后，再分三路，一路作为电流爱护信号，一路作为电流调整器的反馈信号，一路作为阻抗调整器的反馈信号。由IC17B构成电流P

38、I调整器，然后由IC17B隔离，把握触发电路的电压频率转换器。 阻抗调整器与逆变角调整器阻抗调整器由IC17C构成，它与电流调整器是并列的关系。用于把握逆变桥的引前角，其作用可间接地达到恒功率因数，或者提高整流桥的功率因数，DIP1可关掉此调整器。IC19B构成逆变角调整器，其输出IC19C为嵌位限幅。调整器电路的工作过程可以分为两种状况：a)在直流电压没有达到最大值的时候，由于阻抗调整器的反馈系数略大，阻抗调整器的给定值小于反馈量，调整工作器工作于限幅状态，对应的为逆变最小角，最小角调整有小角度电位器（W5）调整，调整范围为0-32度。此时可认为阻抗调整器不起作用，系统完全是一个标准的电压，

39、电流双闭环系统；b)直流电压已经达到最大值，电流调整器开发始限幅，不再起作用，电压调整器的输出增加，而反馈电流却不变化，对阻抗调整器来说，当反馈电流信号比给定电流略小时，阻抗调整器退出限幅状态开头工作，逆变调整器的角给定值增大，使输出的中频电压增加，直流电流增加，达到新的平衡，此时只有电压调整器和阻抗调整器工作，若负载等效电阻的连续增大，逆变角亦相应增大，直至最大逆变角。逆变角调整器用于使逆变器在某一角（角正常工作范围为30-48度，角大小由负载阻抗自己打算）下稳定工作。4.3逆变部分工作原理 逆变触发电路接受扫频式软启动方式，启动成功率极高，逆变电路工作时，先以高于糟路谐振的频率从高往低扫，

40、一旦扫至接近负载谐振的频率，逆变器就会启动并由启动把握电路进行锁频、锁相，启动成功并转入自激工作方式。由114和115输入的中频电压信号，经变压器隔离，经比较器IC22B变为矩形波送给锁相环IC23，锁相环输出经整形，微分后由IC18B和IC20B变成窄脉冲输出，再经MOS晶体管放大，脉冲变压器隔离送至8只逆变晶闸管（V71-V1022）的门极。4.4启动及爱护电路工作原理过电流爱护信号经IC13B倒相后，送到IC5A组成的过电流截止触发器，封锁触发脉冲（或拉逆变）；驱动主控板上的报警继电器和过流“O.C”指示灯。过电流触发器动作后，“O.C”指示灯亮。只有通过复位信号(ST与GND闭合)或通

41、过关机后再开机进行“上电复位”，方可再次动作。通过W2微调电位器可整定过流电平。当三相沟通输入缺相时，本把握板均能对电源实现爱护和指示。其原理是：通过同伴步变压器TV1由X1、X2、X3分别取三相电压信号，经过光电耦合器的隔离送到IC14及IC16B进行检测和判别，一旦消灭缺相“O.P”故障时，除了封锁触发脉冲外，还驱动主控板上的报警继电器和爱护板上的缺相“O.P”指示灯。为了使把握电路能够更牢靠精确的运行，把握电路上还设置了启动定时器和把握电源欠压检测爱护。在开机的瞬间，把握电路的工作是不稳定的，设置一个3秒钟左右的定时器，待定时后，才容许输出触发脉冲，这部分电路由C11、R20等元件构成，

42、若由于某种缘由造成把握板上直流供电电压过低，稳压器不能稳压，亦会使把握出错。设置一个欠压检测电路（由DW4、IC9B等组成），当VCC电压低于12.5V时便封锁触发脉冲，防止不正确的触发，欠压“L.V”指示灯亮。自动重复起动电路由IC9A组成。IC5B组成过电压截止触发器，封锁整流桥触发及脉冲（或拉逆变）；驱动主控板上的报警继电器和过压“O.V”指示灯；通过Q9使过压爱护振荡器IC18A起振。过电压触发器动作后，也像过流触发器一样，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，调整W1微调电位器可整定过压电平。Q7及四周电路组成水压过低延时爱护电路，延时时间约8秒。5、调试

43、5.1.整流部分的调试调试前，应当使逆变器不工作，例如：把平波电抗器的一端断开或断开逆变末级的输入线（UC、UA、UB），使逆变桥的晶闸管无触发脉冲，再在整流桥的直流侧接入一个约12KW的电阻性负载。电路板上的If微调电位器W2顺时针旋至灵敏最高端，(调试过程发生短路时，可以供应过流爱护)。主控板上的DIP开关均拨在ON位置；用示波器做好测量整流输出直流电压波形的预备；把面板上的“给定”电位器逆时针旋至最小。送上三相供电，检查是否有缺相报警指示，若有，可以检查进线快速熔器是否损坏。把面板上的“给定”电位器顺时针旋大，直流电压波形应当几乎全开放，再把面板上的“给定”电位器逆时针旋至最小，调整把握

44、板上的W4微调电位器，使直流电压波形全关闭，移相角约120度。输出直流波形在整个移相范围内应当是连续平滑的。把逆变桥接入，使逆变触发脉冲投入，把电路板上的电压限制Vf电位器W1顺时针旋至灵敏最高端，（调试过程了发生逆变过压时，可以供应过压爱护）。把面板上的“给定”电位器顺时针略微旋大，这时逆变桥便工作，当消灭直通现象时，连续把面板上的“给定”电位器顺时针旋至一半，此时直流电流表应指示到额定电流的25%左右，若电流表的指示不为额定值的25%，可调整把握板上的W2电流反馈微调电位器，使直流电流表指示到额定输出电流的25%左右。一旦逆变起振后，直流电流就可接近额定电流值，精确的额定电流整定，要在满负

45、荷运行时才可进行。若把面板上的“给定”电位器顺时针略微旋大，逆变器便起振不消灭直通现象，可调整中频电压互感器的相位，即把中频电压互感器VT2的20V绕组的输出线（114和115）对调一下，就不会起振，便可以作电流整定。此时整流桥的调试基本完成，可以进行逆变桥的调试。5.2.逆变部分的调试5.2.1起振逆变器把面板上的“给定”电位器顺时针略微旋大，这时它激频率开头扫描，逆变桥进入工作状态，当起动成功后，把握板上“P.P”指示灯会熄灭，可以把面板上的“给定”电位器旋大、旋小反复操作，这样，它激信号也反复作扫频动作，若不起振，可调整中频电压互感器的相位，即把中频电压互感器20V绕组的输出线对调一下，

46、启动成功后，中频电压升至20%25%时把握板上压环“V.CO”指示灯亮，电压环投入工作。此时DIP2和DIP3开关应处在OFF位置。5.2.2逆变角整定逆变起振后，可做整定逆变引前角的工作，把DIP1开关拨在OFF位置，调整W5最小逆变角电位器，使中频输出电压与直流电压的比为1.2左右（若换相重叠角较大，可适当增大此比例值）；再把DIP1开关拨在ON位置，调整W3最大逆变角电位器，使中频输出电压与直流电压的比为1.5左右（或更高），此项调试工作在较低的中频电压下进行。调试时应留意必需先调1.2倍关系，后调1.5倍关系，否则会消灭相互影响的状况。当给定旋至最大直流电压达到最大时，逆变角会自动由小

47、角度转为大角度。5.3额定电压整定额定电压整定可以在轻负荷的状况下进行。W1电压限制电位器顺时针旋至最大，把面板上的“给定”电位器顺时针旋至最大，逆时针调整W1微调电位器，使输出的中频电压达到额定值，在这项调试中，可见到阻抗调整器起作用的现象，即直流电压不再上升，而中频输出电压却还能连续随“给定”电位器的增大而上升。5.4.过压爱护把握电路上已经把过压爱护电平固定在额定输出电压的1.2倍上，当进行额定电压整定时，过压爱护就自动整定好了，若觉得1.2倍不合适，可转变把握板上的R13电阻值，增大R13，过压爱护电平增高；反之减小。5.5.额定电流整定在满负荷下，调整把握板上的W2电流反馈微调电位器

48、，使直流电流表达到额定值。6. 留意事项6.1调试需预备的工具一台20M示波器，若示波器的电源线是三芯插头时，留意“地线”千万不能接，示波器外壳对地需绝缘，仅使用一踪探头，示波器的X轴，Y轴无需较准，探头需在测试信号下试验好。若无高压示波器探头，应用电阻做一个分压器，以适应600V电压测量。一个500、500W的电阻性负载。6.2整流部分调试中的问题若在整流部分调试中，发觉出不来6个整流波头，则应检查6只整流晶闸管的序号是否接对，晶闸管的门极线是否接反或短路。在整流部分调试过程中也间接检查了面板上的“给定”电位器是否接反，接反了则会消灭直流电压几乎为最大，只有把“给定”电位器顺时针旋到头时，直

49、流电压才会减小的现象。6.3整定额定输出电流的留意事项上电数秒钟后，把面板上的“给定”电位器顺时针渐渐地旋大，这时逆变桥会消灭两种工作状态，一种是逆变桥起振，另一种是逆变桥直通。此时需要的是逆变桥直通，若逆变桥为起振状态，可在停电的状态下，调整中频电压互感器的相位，即把中频电压互感器20V绕组的输出线对调一下，就不会起振了。在缓慢旋大面板上“给定”电位器的操作中，就亲密留意电流表的反应，若电流表的指示快速增大，则应快速把“给定”电位器逆时针旋下来，此时表明电流取样电路有问题，系统处于电流开环状态，应检查电流互感器是否接对，特殊是5A/0.1A电流互感器的原、付边是否接反，0.1A绕组上的150

50、左右的电阻是否接上。正常表现是随着“给定”电位器的缓慢加大，电流表的指示也跟着增大，当停止旋转“给定”电位器时，电流表的指示能稳定的停在某一刻度上。当消灭直通现象时，连续把面板上的“给定”电位器顺时针旋大，使直流电流表指示到额定电流的20%左右，用示波器观看主控板上D16的正极波形，即电流取样波形，（示波器探头的地线夹在主控板的跳线上），正常的电流取样波形应当是6个负极性波头的凹凸全都，若波头相差太大，说明电流互感器的同名端没有接对，必需改对，否则会影响电流调整器的正常工作。需要指出的是，当平波电抗器的直流电阻较小时，在直通状态下作额定电流的整定，会消灭直流电流振荡的现象，可在直流回路里串一点

51、电阻加以解决，另外，水冷装置在此项调试时，必需通水冷却。当调试场地的电源供不出装置的额定电流时，额定电流的整定，可放在现场满负荷运行时进行，这与一般的中频电源的电流整定是一样的，但是，应先在小电流的状况下，判定一下电流取样回路的工作是否正常，6.4逆变脉冲的简便检查为了推断逆变晶闸管的门极线连接是否正确，首先检查逆变脉冲板上的LED亮度是否正常，不太亮则说明逆变驱动板的KA和GA（或KB或GB）接反了；再把主控板上对外的连线UA（或UB）拆掉，看熄灭的LED逆变末级是否处在逆变桥的对角线位置。6.5逆变不起振若把中频电压互感器20V绕组的输出线对调后，仍旧起动不起来，此时应确认一下槽路的谐振频

52、率是否正确，可以用电容/电感表测量一下电容器的电容量及感应器的电感量，计算出槽路的谐振频率，当槽路的谐振频率处在最高它激频率的0.60.9的范围内时，起动应当是很简洁的，再就是检查一下逆变晶闸管是否有损环的。6.6整定逆变引前角中的问题 逆变起振后，可做整定逆变引前角的工作，用示波器观看电压互感器100V绕组的波形，调整主控板上W5微调电位器，使逆变换相引前角在22°左右，此时中频输出电压与直流电压的比为1.2左右（若换相重叠角较大，可适当的增大此比例值），此步整定的是最小逆变引前角，一般期望它仅可能的小，当然过小的逆变换相引前角会使逆变换相失败，表现为中频电压上升时，会消灭重复起动

53、。最大逆变引前角电路已设计好，不需要调整。调试中若消灭逆变引前角调不小的现象，在排解了槽路谐振频率过低的缘由后，应检查逆变晶闸管是否都工作了，当只有三只晶闸管工作时，就会消灭逆变引前角过大的现象。6.7额定输出电压的整定在轻负荷的状况下整定额定输出电压。在这项调试中，可见到阻抗调整器起作用的现象，即直流电压不再上升，而中频输出电压却还能连续随“给定”电位器的旋大而上升。在不整定额定输出电压时，应在直流电流低于额定电流的条件下进行，否则会由于电流调整器的作用，使中频输出电压调不上去。表1：主控板（U）电位器功能序号代号用途及意义1W1（电压限制）电压设定值及过压整定，逆时针为增大2W2（电流限制

54、）电流设定值及过压整定，逆时针为增大3W3（最小逆变角）小角度调整，逆时针为小角度减小4W4整流初始值整定调整5W5暂不用表2：主控板（U）指示灯的用途序号代号用途及意义1POWER亮表示过流故障2CLK亮表示过压故障3P.P亮表示主控板电源电压低4V.CO亮表示缺相或快熔断4WLP亮表示水压不足5O.P亮表示电压闭环投入6L.V灭表示启动成功7O.V亮表示正常8O.C亮表示15V电源正常8. PLC把握系统 本电路设计了台达DVP60ES00R2-PLC把握系统，实现电源的启动、停止、联锁、故障报警和故障显示功能。第五部分 操作说明及维护手册一、操作说明1.面板布置（详见接线图XK3169D

55、-JX-1）2.预备操作1) 查各进线电压是否正常。2) 检查各水压及各路水路是否正常。3) 检查主控板把握电源Q4和同步信号开关Q1是否闭合。以上各项均正常状况下方能启动加热电源。3.电源操作3.1.启动操作（1） 打开小空开Q1和Q4。（2） 打开纯水工作开关SA4，1号泵（或2号泵）工作，对应的指示灯HL30（或HL31）亮，纯水系统工作（1号泵还是2号泵工作在水水交换器上切换）。（3） 打开炉体切换开关SA5选择工作炉位,对应的1号炉指示灯HL7(或2号炉指示灯HL8)亮。（4） 打开把握电源开关SA1，把握电源合指示灯HL1亮，把握电源得电,主控板控及逆变脉冲的对应指示灯亮。 （5）

56、 按主电源合按钮SB1，主闸合指示灯HL2亮，主电路得电。（6） 右旋中频启/停蘑菇头按扭SA2，运行指示灯HL3亮，为启动作好预备（此时紧急停止按钮AS3应在松开位）。（7） 缓缓调整功率调整电位器PR，并留意观看频率表，若有指示并能听到中频叫声，说明启动成功，启动成功后将电位器PR一次旋到底，同时主控板上的“P.P”灯灭，“V.CO”灯亮。若启动不成功，需重新启动。3.2.停止操作（1） 将功率调整电位器PR逆时针旋转到底，全部指示仪表为零。（2） 按中频启/停按扭SA2，运行指示灯HL3灭，中频停止。（3） 按主闸分按扭SB4，主电源合指示灯HL2灭，主电源分指示灯HL2A亮，主电路断电。（4） 关闭把握电源开关SA1，电源指