中频炉原理结构幻灯片

1、1,感应熔化系统的发展演变,INDUCTOTHERM,2,INDUCTOTHERM,感应熔化系统的基本结构,3,交流电整流变成直流电，直流能量储存在电抗器中,INDUCTOTHERM,电流反馈并联逆变器,4,交流电经过整流变成直流电，直流能量储存在电容器中,INDUCTOTHERM,电压反馈串联逆变器,5,INDUCTOTHERM,能量储存,电流反馈逆变器,直流能量储存在电抗器中，是一种动能 这种能量形式类似于飞轮,停止的飞轮是没有动能的，除非消耗能量让它转动,要想让它停下来也必须消耗能量,6,INDUCTOTHERM,能量储存,电压反馈逆变器,直流能量储存在电容器中，是一种势能，当电源合闸时

2、电容器立即被充电,7,INDUCTOTHERM,并 联 连 接 线 路,串 联 连 接 线 路,8,INDUCTOTHERM,CONTROLLABILITY,电流反馈并联逆变器,70 - 80% 的线圈电流在感应线圈和电容器之间流动，这部分线圈电流是不可控的,只有 20-30% 的线圈电流流过可控硅 逆变器只能控制2030%的线圈电流,7080%,2030%,9,INDUCTOTHERM,CONTROLLABILITY,电流反馈并联逆变器,并联线路中，感应线圈、电容器、逆变器上的电压是相同的,为了调节0-7080%的功率，必须通过改变直流电压来改变功率,10,INDUCTOTHERM,可 控

3、制 性,电 流 反 馈 并 联 逆 变 器,1,2,3,4,1. 启动逆变器,4. 短接回路用于直流能量通过电抗器释放,3. 通过改变整流桥的移相角改变直流电压来控制70 80%功率,2. 逆变器控制20%-30%的线圈电流,电流反馈并联逆变器有4个控制点,11,INDUCTOTHERM,可 控 制 性,电 压 反 馈 串 联 逆 变 器,在串联线路中100% 的线圈电流流过逆变器，逆变器可完全控制电流的变化,100%,12,INDUCTOTHERM,可 控 制 性,电压反馈串联逆变器,串联线路中感应线圈和电容器串联连结起到分压作用 逆变器上的压降V2只占感应线圈电压V1的20%-30%,13

4、,INDUCTOTHERM,可 控 制 性,电压反馈串联逆变器,1,逆变器控制简单、可靠、反应速度快,电压反馈串联逆变器只有一个控制点,14,可控硅是由其 KVA来定义的 电流 X 电压,可控硅是一种电流控制器件 由于过电压而损坏可控硅的几率远远 大于由于过电流损坏可控硅的几率,15,可控硅是由KVA值 电流 X 电压来定义的,并联线路中可控硅处于高电压小电流的工作状态,在串联线路中可控硅处于低电压大电流的工作状态,16,INDUCTOTHERM,0,0,串联线路,并联线路,?,17,INDUCTOTHERM,感应电流,每一个料块表面产生感应电流,二次回路的感应电流,每一个接触点都具有高的电阻

5、值,18,INDUCTOTHERM,熔化效率 留量熔炼 和 批量熔炼,100,90,80,70,熔化效率 %,19,频 率 改 变 的 影 响,INDUCTOTHERM,100 Hz,200 Hz,500 Hz,1000 Hz,50 Hz,1000 kW 4 Tonne,1000 kW 4 Tonne,1000 kW 4 Tonne,1000 kW 4 Tonne,1000 kW 4 Tonne,1250 kW 4 Tonne,2000 kW 4 Tonne,3000 kW 4 Tonne,4000 kW 4 Tonne,1000 kW 3 Tonne,1000 kW 2 Tonne,1000

6、 kW 1.5 Tonne,1000 kW 1 Tonne,提高频率,增大功率,减小炉体容量,20,INVERTER TECHNOLOGY,INDUCTOTHERM,21,INDUCTOTHERM,IGBT - SCR,每个IGBT需要两个触发模块 一个控制开通，一个控制关断,22,INDUCTOTHERM,IGBT - SCR,23,INDUCTOTHERM,IGBT,24,INDUCTOTHERM,IGBT - SCR,功率 Power-Trak 其他 额定容量 可控硅数量/触发电路 IGBT数量/触发电路,1,000 2 2 8 16,1,500 4 4 12 24,2,000 6 6

7、16 32,2,500 8 8 20 40,3,000 8 8 24 48,功率 Dual-Trak 其他 额定容量 可控硅数量/触发电路 IGBT数量/触发电路,1,000 4 4 16 24,1,500 8 8 24 48,2,000 12 12 32 64,2,500 16 16 40 80,3,000 16 16 48 96,25,INDUCTOTHERM,逆变开关器件,能量储存量,频率,26,INDUCTOTHERM,短路保护,27,INDUCTOTHERM,功率因数 串联线路 和 并联线路比较,28,INDUCTOTHERM,整流变压器的KVA 串联线路和并联线路的比较,29,IN

8、DUCTOTHERM,串联逆变线路中谐波电流的含量,串联逆变线路中变压器的KVA值最小，因此谐波含量最小,30,INDUCTOTHERM,通过斩波来控制直流电压,功率因数和可控硅移相角的关系,30,60,90,120,150,相控角,Power Factor,180,串联线路 不控制整流，始终在最高电压,并联线路 可控整流降低直流电压时的功率因数,线功率因数自动减小,最大的线功率因数,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,31,INDUCTOTHERM,WAVE CHOPPING TO CONTROL DC VOLTAGE,0,平均直流电压及波纹,全导通时的最大电压,通过斩波降低电压,功率因

9、数 0.95,功率因数 0.4,32,INDUCTOTHERM,L2,L1,L3,0,6相供电线路,Fully Conducting,Rectified,L5,L4,L6,电压反馈线路的功率因数理论上可达到0.98,平均直流电压及波纹,33,INDUCTOTHERM,并联逆变器和串联逆变器的性能比较,功率因数,随着功率下降而降低,恒定大于0.95,电流畸变,较低 0.95,较高 q,线电压毛刺,较高,较低,34,INDUCTOTHERM,35,INDUCTOTHERM,DUAL-TRAK,功率能够在额定功率范围内以任意比例分配,36,INDUCTOTHERM,DUAL-TRAK,37,INDUCTOTHERM,DUAL-TRAK,双供电电源,0 -100 % 功率,0-100 % 功率,38,INDUCTOTHERM,DUAL-TRAK,双供电电源,0 -100 % 功率,0-100 % 功率,39,INDUCTOTHERM,双供电电源,40,MELTING CYCLE,INDUCTOTHERM,单 供 电 系 统,功率,铁水量,非生产的除渣和浇注周期,X 100 = X%,X 小于100% 50% 到 75% 得很正常的,41,POWER-TRAK,MELTING CYCLE,INDUCTOTHERM,双 供 电 系 统,42,POWER-TRAK,熔 化 周 期,INDUC