中頻爐使用說明書(通用)[1]

1、GWJ 系列中頻感應熔化爐通用使用說明書成都亞峰爐業(yè)有限責任公司33目錄第一部分：中頻感應熔化爐技術說明一 3第二部分：中頻感應爐爐體使用說明一 4第三部分：KGiPS中頻電源使用說明書13第四部分：操作說明及維護手冊24第五部分:產品執(zhí)行標準及運行條件-28第六部分：中頻爐系統(tǒng)安裝說明29第七部分：附圖1、電氣原理圖2、主控板原理圖1、中頻熔化爐主要技術參數(shù):型號額 定容量（t）額定功率（kW）額定頻率（kHz）額定 電壓（V）工作溫度（C）熔化率(t/h)傾動方式'1（鋁殼）16017501600電動1（鋁殼）16017501600電動1（鋁殼）250115001600電動1（鋁殼

2、）250115001600電動1（鋁殼）300115001600電動1（鋁殼）500115001600電動1（鋁殼）500115001600電動GWJ-1-500/1 (鋁殼/鋼殼）1750115001600電動/ 液壓GWJ-1-650/1 (鋁殼/鋼殼）1750115001600電動/ 液壓GWJ-1-1000/1（鋁殼/鋼殼）1750124001600電動/ 液壓（鋁殼/鋼殼）800124001600電動/液壓（鋁殼/鋼殼）100024001600電動/液壓（鋁殼/鋼殼）150024001600電動/液壓GWJ-2-1000/ （鋁殼 / 鋼殼）2100024001600電動/液壓GWJ

3、-2-1500/ （鋁殼 / 鋼殼）2150024001600電動/ 液壓GWJ-3-1500/ （鋁殼 / 鋼殼）3150024001600電動/液壓GWJ-3-2000/ （鋁殼 / 鋼殼）3200030001600電動/液壓GWJ-5-2500/ （鋼殼）5250030001600液壓GWJ-7-3000/ （鋼殼）7300040001600液壓GWJ-10-5000/ （鋼殼）10500040001600液壓2、設備運行要求：海拔高度：v 3000m環(huán)境溫度：5-42 C相對溫度：v 90% （平均溫度不低于 20C）環(huán)境要求：周圍無導電塵埃，爆炸性氣體及嚴重破壞金屬和絕緣的腐蝕性氣體

4、無明顯的震動和顛簸安裝方式：戶內二、控制技術特點簡介1. 為并聯(lián)逆變器研制開發(fā)的第五代智能控制器，已廣泛應用于各種金屬的熔煉、 保溫及感應加熱設備的電源控制。2. 控制器為單板全集成控制板，采用數(shù)字觸發(fā)，具有可靠性高、精確性高及調試 容易，繼電元件少。3. 先進的掃頻式類它激、零電壓啟動技術，啟動成功率達100%。4. 逆變控制參考美國（ABB pillar 、Ajax ）公司、日本富士電機等國外先進控 制技術。自行開發(fā)的逆變控制技術，具有極強的抗干擾能力。5. 自動跟隨負載變化，運行時具有非故障性的自動再啟動功能以及功率自動調節(jié) 功能。6. 具有理想的限流、限壓，特有的關斷時間或逆變角控制，

5、保證設備可靠運行。7. 具有完善的多級保護系統(tǒng)（水壓、缺相、欠壓、過流、過壓、關斷時間、直通、 操作聯(lián)鎖等）。8. 具有較高的變頻效率 1000 Hz及以下大于96%第二部分 中頻感應爐爐體使用說明一、結構簡介1. 爐體部分 中頻爐機械部分由爐體、水電引入系統(tǒng)、傾爐裝置等組成。 爐體爐體包括爐殼、感應器等。1.1.1 爐殼 由兩半鑄鋁爐殼型連接而成，具有剛性好，結構緊湊，維修方便等優(yōu)點，其回轉軸承孔 一次加工而成，確保了同心度，使爐殼及回轉軸在傾爐過程中不會因不同心而變形。1.1.2 感應器感應器是爐體的心臟， 它不僅直接影響到爐體功率的吸收， 其設計的合理性及制造質量 直接影響到爐襯使用壽命

6、。由我們生產的感應器具有以下特點：a）感應器參數(shù)由計算機進行優(yōu)化設計， 得到一組最滿意的技術參數(shù)， 供設計人員 進行結構設計。b）感應器均采用厚壁優(yōu)質 T2 紫銅管，在 專用繞制設備上繞制成型 ，在工藝及設 備上保證了制造質量及線圈內壁的平整性，進一步提高了爐體的使用壽命。c）感應器匝間距通過足夠數(shù)量的環(huán)氧立柱加以固定， 使感應線圈成為一體， 從而 減少工作時的震動和噪音。水電引入系統(tǒng)： 爐體水路互相并聯(lián)，通常采用開啟式軟化水冷卻。 （見水系統(tǒng)原理圖）1.2.1 水電引入均 采用后出線形式 ，減少了線路損耗，提高了水冷電纜的使用壽命。1.2.2 水系統(tǒng)內在總進水管上應裝有壓力傳感器，以便調整各

7、冷卻支路的水流量，保證 設備的正常運行。1.2.3 水冷電纜采用冷壓成型工藝與銅絞線壓接。這種方式連接堅固，接觸電阻小，不 損傷銅絞線并可 快速更換 ，能承受的水壓而不泄漏或破裂。傾爐系統(tǒng) 傾爐機構采用蝸輪蝸桿減速機（電動、手動） 。2. 中頻電源簡介：中頻電源電柜： 采用上進下出線。柜內布置簡潔合理，主電路與控制電路隔離，易損件 更換方便，有必要的安全保護措施。2.1.1 主電路： 本電源采用可控硅并聯(lián)諧振電路，它具有可靠性高，保護容易，且逆變 橋對觸發(fā)脈沖有一定的容錯能力，較之串聯(lián)諧振電路和 IGBT 電源易于實現(xiàn)短路保護，是國 外大公司首選的電源結構。逆變可控硅選用國產品牌，電流電壓的儲

8、備數(shù)倍，整流元件選用國產品牌，所有可控 硅都是經過嚴峻的 72 小時連續(xù)高溫阻斷和全動態(tài)測試，使裝機元件具有極高的可靠性；對 元件的外部吸收參數(shù)進行瞬間動態(tài)優(yōu)化篩選， 從而使換相尖峰電壓對元件造成的不可逆劣化 減少到最小，從根本上提高了設備的使用壽命。2.1.2 補償電容器： 選用國產品牌產品新安江電力電容器廠生產的專用大容量電熱 電容器，使成套設備占地面積盡量縮小。2.1.3 控制回路：（1）采用全數(shù)字超大規(guī)模集成電路、單板結構，所有器件都經過高溫老化篩選?？刂?電路采用數(shù)字控制，抗干擾能力強，除完成常規(guī)的整流、逆變、過壓、短路、限流、限壓的 控制功能外，還帶有故障自診斷功能和故障延時功能。

9、（2）采用零電壓智能掃描啟動電路， 確保帶坩鍋模啟動和滿爐、 凍爐啟動的可靠性； 同時具備常規(guī)的自動重復啟動功能。（3）輸出功率連續(xù)可調，以滿足烘爐、熔化、升溫、保溫的需求。（4）專門設計的逆變角控制環(huán)路，可根據負載工況，通過控制逆變角實時調整等效負 載阻抗， 使電源和負載處于最佳匹配， 使電源一直處于可能的最大出力狀態(tài)， 功率因數(shù)可達 以上， 最大限度地發(fā)揮了設備的出力。 這樣在整個工藝允許的工況范圍內， 設備可達到恒功 率輸出，加快了熔化速度；達到額定溫度后，可實現(xiàn)自動保溫，節(jié)約了電能。（5）輸出功率的調節(jié)只需一只電位器，實現(xiàn)了“傻瓜”操作，避免了由于誤操作損 壞設備。在生產過程中也無需對

10、電源狀態(tài)進行專人值守和除功率給定以外的其它操作。（6）電壓、電流采用雙閉環(huán)無差控制，不但可克服電網波動和負載變化的擾動，而 且在限壓限流工況時為無差調節(jié)，沒有傳統(tǒng)截壓、截流工況所造成的設備出力損失。二、使用說明書1、用途：本產品用于熔煉及保溫各類鑄鐵、鑄鋼，本說明書適用于5tGWJ系列（鋁殼爐體）中頻無芯感應熔煉爐和GWJB系列中頻無芯感應保溫爐。2、產品技術參數(shù)： 見相應規(guī)格的電爐總圖“主要技術參數(shù)”表。3、技術要求：產品應符合GB100673,JB4280標準中的有關規(guī)定及本企業(yè)標準要求。產品在下列條件正常工作；3.2.1 海拔不超過3000米；3.2.2環(huán)境溫度在+540C3.2.3相對

11、濕度90%3.2.4工作場所沒有導電性塵埃和對金屬絕緣材料破壞作用的腐蝕性氣體；3.2.5冷卻水質及要求：a、PH值在69范圍；b、硬度不大于10° G（ 1°G等于1公斤水中含有10mgCaO!量）；c、總固體含量w 250mg/l;d、電阻率要適當?shù)母?，不同工作電壓下的值為：工作電壓V水的電阻率 Q-cm>10002000>100020006000>2000300014000a、對于中頻電源的二次冷卻水必須進行過濾，消除水質中的各類雜質，以免堵塞冷卻管道引起事故。b、進水溫度+535C；出水溫度不超過 55C ;進水壓力 0. 4 Mpa4、工作原理：

12、本產品的工作原理就是電磁感應定律的實際應用之一。我們將感應器作為一次線圈，坩堝中的金屬作為二次線圈。當給感應線圈通上交流電時就產生交變磁通，此磁通的大部分交鏈著坩堝中的金屬爐料，于是在爐料中產生感應電勢，又由于爐料是導體且呈閉合回路，在該感應電勢的作用下產生強大的感應電流I，又由于電流的趨表效應和爐料有電阻R,因此產生大量焦耳熱，從而使爐料加熱以至熔化。用電熱轉換公式表示如下：2熱能公式： W=I 2Rt （ 焦耳 ）熱能公式： Q= （ 卡 ）式中：I為爐料中的電流 A; R為爐料電阻Q; t為通電時間sec。5、爐襯材料、筑爐和燒結： 本系統(tǒng)安裝盡管不是很復雜，但要求很高。這是因為工作場合

13、特殊的緣故強大的電能、 水流、高溫熔化金屬及油壓系統(tǒng)等皆工作在一個十分緊湊的矛盾環(huán)境中， 特別 是爐襯制造質量、 維護水平及操作人員的責任心都會影響爐襯壽命， 甚至于發(fā)生漏爐， 加之 操作不當，嚴重的話，還會引起 金屬噴濺和爆炸事故 。所以，必須引起高度重視、這里僅就 容易發(fā)生毛病的爐襯問題加以說明。 爐襯必須能耐高溫， 有很高的高溫機械強度、 良好的熱 化學穩(wěn)定性和電氣絕緣性能。此外，還必須有較小的熱膨脹系數(shù)，耐劇冷劇熱性能好。（線圈耐火膠泥必須充分干燥）鑄鐵熔化常用石英砂做爐襯，按一定粒度配比，加入適量硼酸做粘結劑，然后攪 拌均勻即可用。對石英砂要求堿性雜質少，金屬氧化物少，石英含量要高，

14、其成分如下：SiO2%A12 03%Fe2 O3%Ti02%石英砂中應無夾雜物，并經手揀和磁選，過篩后在120 C左右烘干 56h,除去水分（一般含量 %左右）。石英砂粒度配比：粗顆粒在爐襯中起骨架作用， 增加爐襯強度;細顆粒起填充和粘結 作用。為了獲得更高致密性的爐襯，根據生產實踐， 推薦采用以下配方，供參考：6 8 目： 30%; 1020 目： 20%; 4070 目： 15%; 70140 目： 15%; 200270 目： 20%外加工業(yè)硼酸 %，工作溫度越高硼酸量越小，一般的配比：爐底%;爐壁 %;爐口 % 。爐襯結構一般如下圖所示， 鋪設順序由外向里逐次進行 （具體見提供的 “爐

15、體” 圖紙）。每層接縫處搭接寬度 3040mm應鋪得緊貼外層，然后輪番用“漲圈”固定，不使下滑脫落。打結料必須攪拌均勻，防止雜質混入和二次吸潮。近年來國內已能提供專用各種石英 砂混合料，為密封袋包裝，可以較長期保存，用戶可直接用此爐料，不必再行攪拌，且料中 含有硼酸，烘爐時間縮短。筑爐工具：筑爐工具有手工和電動兩種。前者需自制，常用手工筑爐工具有鋼叉、平錘等。 ： “手工電動”筑爐機，用的鋼叉與平錘比上圖大些，將電振機頭與鋼管連接，1-2人操作，比手工效率高一倍以上。還有部分機械化大型筑爐機“電動、氣動” ，效率更高，只要準備工作充分，全部筑 爐時間在小時內全部完成，且質地均勻。手動筑爐：5.

16、6.1 爐底：先將“第一電極”束好，留出足夠長度后，其余部分穿入爐底孔中并用石棉繩塞緊，用砂漿充填封口。爐底分層，填沙搗打，第一層鋪100mm厚,以后每層鋪60 80mm用鋼叉搗打，由45人同時進行。由于各人搗打有差異，故要求一邊搗打，一邊繞 爐口移動， 連續(xù)搗 56遍再用平錘搗實， 然后扒松表層， 續(xù)填下一層沙，這樣做不易分層。562 爐壁：爐底打到比預定厚度高出2030mni時，將多余部分鏟掉刮平，用水平儀校正爐底水平，檢查至爐頂尺寸，再用平錘搗一遍，將第一電極外露50mm剪斷，放入坩堝鋼模。找正中心， 并用木楔將其固定（對于 710噸以上坩堝?？煞殖蓛啥?，便于手工打 結），開始打結爐壁。

17、因為爐壁比爐底薄得多，經受溫差變化大，鐵水沖刷劇烈，所以要特 別致密地搗打。爐口部位 300mm以上另加上水玻璃溶液（1: 1） 56%每層打結方法同上。烘爐與燒結： 烘爐與燒結爐襯是獲得優(yōu)良高溫強度的一個重要環(huán)節(jié)。燒結工藝是根據是石英砂的 多晶轉化特性和爐子的容量決定的。5.7.1 為了供用戶制定爐襯烘爐燒結工藝規(guī)程， 這里給出 “石英砂硼酸”系爐襯烘爐過程中的轉化和升溫速度原則，供參考:溫度C爐襯的內部變化升溫速度原則V500主要是排除水分，包括硼酸變?yōu)榕痿懦龅慕Y 晶水爐襯松散狀，水蒸汽易透出，但爐襯四 周妨礙蒸汽外逸，前期速度可快點，在400 C 左右保溫排氣1h500650硼酸開始變

18、化，低溫石英開始轉變，周界出現(xiàn)液相防止硼酸蒸發(fā)轉移，應加快升溫速度650850無石英轉變考慮爐襯均溫，繼續(xù)快速升溫8501250石英開始向鱗石英轉變但不激烈，進入初步燒 結減慢升溫速度>膨脹開裂傾向很大，應慢速升溫，在1250石英激烈轉變?yōu)轺[石英，在1470 C又向方石英轉變1500 C 1550 C 保溫 2 3h必須指出：SiO2多晶轉變是十分緩慢的，即使烘爐燒結完成，那也是表層很薄一層,經過加厚至1030mm這與爐溫有關?？拷袘鳛樗缮?，靠鐵水為燒結層，中間為過渡層。這一結構特性能防止透燒開裂，能保持爐襯整體性和可靠性，對不斷促使爐襯致密化是十分有益的，這是其他一般耐火材料所不

19、具備的優(yōu)點。烘爐燒結的要領是：低溫緩慢升溫，高溫滿爐燒結，爐料要求低碳少銹。整個過程分三個階段進行。5.7.2烘爐階段：坩堝模到達1100C以前，必須緩慢加熱，以便硼酸中的結晶水（約占重量43%和爐襯材料中的水分慢慢排出爐外。此外，還因為石英在573 C、867 C和1025C時有多晶轉變，引起體積膨脹，在此區(qū)間緩慢加熱可以使局部膨脹應力分散開，裂紋少，故 升溫速度以100140C/h為宜，需912h。5.7.3熔化階段：當坩堝模的溫度達11001200 C時陸續(xù)加入小塊料，為減小爐溫波動過大，每次投料不宜過多，以200400kg左右為宜，當全部熔化使鐵水面上升至爐口250mm左右為止。此階段

20、前期（未熔化）功率較高，約為60%額定功率，可使爐料迅速升溫，降低爐襯溫差。待全部熔化前，應立即降低功率減少沖刷力繼續(xù)升溫，需時約5h以上。5.7.4燒結階段：繼續(xù)升溫至1550C左右后保溫23h,以使爐襯在高溫成具有足夠強度的硬殼，然后傾出全部鐵水， 檢查爐襯表面燒結狀況，在返回1/2爐鐵水，加料連續(xù)熔化至少23爐方可停爐。在此階段中，由于爐襯中仍含有水汽，防止對感應圈絕緣的影響， 爐襯強度較差，減少金屬液攪拌沖刷的危害，所以送電功率不超過7580癥定功率，謹記。5.7.5保溫、冷卻：爐子保溫或空爐冷卻時，應蓋好爐蓋，周圍封嚴，減少供水量，以便爐襯緩慢冷卻達到均勻收縮，減少裂縫。5.7.6利

21、用其他爐子的低溫鐵水燒結爐襯：在有條件的工廠，為了減少反復加料溫降，可以采用坩堝鋼模未熔化前注滿鐵水（其他爐子的鐵水），用低功率升溫，其他同前。注意：爐溫V 500C時熱偶要貼靠坩堝模，之后再移至爐膛中心。還有，烘爐曲線 是通過調節(jié)功率和斷續(xù)送電二者配合來達到的。5.7.7烘爐燒結參考曲線：根據以上原則和實踐，制定如下烘爐曲線，供參考。說明：曲線 A適于3t爐；曲線B適于510t爐，其他爐型可參考此原則制定。這里影響時間長短的因素主要取決于排除爐襯水分量和陸續(xù)加料容量大小。例如，20噸爐總時間在60h以上。曲線上0 a為升溫段；曲線上a b為反復加料段；曲線上b c為加熱熔化段；曲線上c d為

22、過熱段； 曲線上d e為保溫初步燒結段。5.7.8坩堝模的推薦尺寸（參考）:爐體噸位（噸）感應器內徑4334456773891mm6080208080202060206020140坩堝平均直i2 223445556 68徑mm2040803020604050802050606. 養(yǎng)護運行及維護保養(yǎng)注意事項：爐子燒結完成后，即可投入正常運行。 爐子運行中最易出問題的多在爐襯壽命方面，要求操作人員責任心強，作風嚴細，時刻注意檢查爐襯工礦，保持整個系統(tǒng)處于良好狀態(tài)。傾爐系統(tǒng)要定期注入潤滑油。冷卻水溫升狀況，當用自來水時應定期檢查線圈、電纜內部結垢情況，當結垢 0.5mm以上時應用5%勺HCI循環(huán)清洗

23、。定期檢查爐體接地是否正常V 4 Qo經常檢查爐襯侵蝕程度，做到及時修補，才能延長爐襯壽命，達到經濟運行。當拆除爐襯時，為了保護線圈絕緣，鋼釬不可垂直打襯，最好在爐口左（或右）方300mm 處自上而下拆穿，然后向外擴展。不少單位由于拆襯方式不正確，造成線圈損傷以至變形報廢。在運行過程中或空爐時，坩堝溫度仍很高，應減少爐蓋的開啟次數(shù)和時間，以減少熱損失和爐襯急冷裂紋。設備轉動部位應定期加足潤滑油。經常檢查感應器、電纜、匯流銅排及電氣室母線等各接頭處螺栓是否松動，保證導電部位接觸良好，并定期除塵，保持清潔。經常檢查感應線圈緊固情況，防止松動。若爐子較長時間內停止使用，應吹出內存冷卻水， 防止感應線

24、圈和管道生銹 （在寒冷季節(jié)還防止凍裂線圈和管路）。8. 安全注意事項： 中頻感應熔鐵爐是高溫用電設備，安全至關重要，應制定嚴格操作規(guī)程和交接班記錄， 采用必要的安全措施。鐵水不可過溫，否則，爐襯壽命會急劇下降。 為了防止爐襯機械損傷，空爐加料時應先加纖細小料，然后大料。加大料時，必須輕輕 加入，不得扔、丟，以免損壞爐襯，引起漏爐，發(fā)生事故；同時盡量避免熱態(tài)空爐情況下裝 滿冷料，造成爐襯裂縫。剩余鐵水熔煉，不但效率高，爐襯壽命也高。 為了防止鐵水飛濺，不可加入潮濕和封閉空腔爐料。防止鐵水面“結殼”。 造成原因是加料前鐵水溫度太低或加料過多， 料表面過大 （纖細、 屑料等）。一旦發(fā)現(xiàn)“結殼”， 應

25、立即將爐體傾起 20°左右， 繼續(xù)送電， 化開“結殼”前沿?！皟鰻t”，由于某種原因（結殼不化、突然停電）發(fā)生整爐鐵水凝固，需拆爐襯。如爐 底少量凝固，視情況可不拆爐襯，來電后化開，但對爐襯不利。應急措施：應急水源或應急電源（動力、照明）或應急液壓泵，用戶根據生產規(guī)模和供 電質量予以考慮。爐子正下方向設有爐前事故坑，砌耐火磚，一旦發(fā)生漏爐，鐵水會迅速流向爐前坑。同 時，爐子后側油管應加以遮蔽保護。定期檢查各冷卻管道連接處有無滲漏及流通不暢， 特別是中頻電源冷卻部分， 以免造成 可控硅晶閘管損壞。在需要切斷整個電源的時候，必須先切斷中頻柜，然后再切斷低壓柜電源。 安全設施：爐子地下室及電

26、氣室根據帶電、 大量油液存在的工況，應分別選用不同消防 器具。爐前工、 電氣操作工必須學會使用以上工器具，以保及時迅速的消除事故，工人應有防護用品；電氣室的操作部位地上鋪絕緣橡膠板，易觸電部位設防護罩等。第三部分、KGPS-1000中頻電源使用說明書一、 用途：晶閘管變頻裝置， 是將三相工頻交流電能轉化為單相中頻電能的靜止變頻裝置。 本裝置 采用并聯(lián)逆變電路， 因此負載適應能力較強， 可以作為感應透熱、 熔煉、淬火及其它感應加熱設備的供電電源。二、型號和含義晶閘管變頻裝置系列，根據不同的用途，以不同的代號表示。KGPS勺含義是可控硅變頻水冷裝置，型號含義如下圖:三、常用KGPS系列變頻裝置參考

27、數(shù)據'、型號KGPS系列中頻電源12358113005001002000參數(shù)X605050000000050000額定功162357113005001002000(KW05050005000050000頻率1-111-8(KHz)8-8-8輸入電三相1000V三相 380V 50Hz三相 660V 50Hz壓（V50Hz輸入電284698912003301802400流（A）0503000009050000直流電5008901350壓（V）直流電325719112203702202700流（A）000000000010068000輸出電75012502000壓（V）四、常用KGPS系列

28、變頻裝置結構與安裝簡介1結構簡介該裝置系柜式結構，功率在250KW以下裝置的外形尺寸為1800 X 1200 X 800 （ mm；350-750KW的裝置尺寸為1800 X 1200 X 900 （mm ； 1000KW以上，根據使用條件及功率等級 要求另行設計。該裝置正面儀表門上一般有直流電壓表、直流電流表、中頻電壓表、進線電壓表等。 門上有控制電源指示、中頻運行指示、故障指示；有交流合閘、交流分閘、中頻啟動、中頻 停止按鈕；有控制電源開關和功率調節(jié)旋鈕。（1噸以上的熔化爐電源上還裝有漏爐報警裝置）。柜內正面左側從上至下為整流橋和逆變橋；右側從上至下分別為低壓斷路器、電流互感器、進線電感、

29、水壓繼電器等。背面左側為平波電抗器、中間為進水積水器，右側從上至 下為換流電感、進水積水器。逆變晶閘管的觸發(fā)脈沖變壓器，都靠近元件安裝，并有發(fā)光管作為脈沖指示，控制電 路采用我單位研制的中頻電源中央控制器。中頻電容器的安裝，分柜式和架式兩種，按負載大小及裝置容量不同而定。2、簡介本裝置對安裝基礎無特殊要求，但安裝環(huán)境應參照本裝置使用條件選擇。為便于檢修,柜體與周圍墻壁應保持 1m以上距離，以保證柜門能方便開啟。本裝置的三相電源進線和中頻輸出線，均從柜底電纜地溝出入。導線截面根據容量參 照本裝置的技術數(shù)據選擇，所有導線的連接處，應保持良好的接觸。本裝置柜內底座有接地螺栓，安裝時必須注意良好的接地

30、。KGPS變頻裝置的水冷系統(tǒng)上水管直徑一般為2寸，開路冷卻的下水管道直徑應略大于上水管道直徑；閉路冷卻系統(tǒng)上、下水管道直徑相同。上、下水管道均從柜外地溝引入， 與分水器連接；供水壓力為。一般來說，負載與變頻器柜安裝的距離越近越好，不應超過15m以減少線路損耗，使負載獲得最大功率。電源冷卻水裝置，原則上應采用純水裝置，沒有純水裝置的，需適當增加進水流量， 功率在800KW以上的設備，均應配備適當容量的純水冷卻裝置。本裝置三相進線銅芯電纜（或銅排）、中頻輸出銅排單根截面積選擇參考下表:、型號參數(shù)、KGPS系列中頻電源100160250350500750100015002000額定功率1001602

31、50350500750100150200(Kvy000中頻頻率111141111(KHz)8888額輸入電壓三相 380V、50Hz三相660V、50Hz(V)6090180240280380300420600進線電纜截面積（mM）(3(3(4(4(5(5(5(6(8X30)X30)X50)X60)X60)X80)X60)X80)X80)電源到電容5X45X55X66X66X86X16X66X86X1器輸岀銅排面積00000000000（mM）電容器到爐6X86X16X16X16X16X2體輸岀銅排面積5X16X16X100050208050（mM）002000（2并）（2并）（2并）（2并）

32、（2并）（2并）注：1.中頻輸出銅排采用兩根并聯(lián)時，應按正負交叉連接。2.變頻器工作頻率為大于 4KHz時，截面積按上表的倍選擇。 五、變頻器主電路簡介圖一是變頻器的主電路原理圖，主要由整流器（VT11-VT16）,濾波器（LF）,逆變器（VT21-VT24）,并聯(lián)負載（L、C）組成。整流器是將三相工頻交流電轉化成直流，濾波器是123為了濾除整流電流紋波，并在整流和逆變之間隔離不同的紋波電壓，逆變器將直流再變?yōu)閱蜗嘀蓄l交流，由線圈和補償電容組成并聯(lián)諧振負載。零壓啟動是指在啟動過程中，負載電壓和電流是從零開始逐漸增長的一種軟啟動方式，該啟動方式對電網的電流沖擊幾乎為零。VT23VT24圖一：主電

33、路原理圖圖二是濾波電感之前的整流輸出電壓波形，各種波形分別對應于相控角a為0 °、30°、60°、 75°。wtSizeA4=0NNNW wt=30Number=6029-Apr-2003兗礦電路圖電路圖.D=75圖二：整流輸出電壓波形圖三是逆變器各部分的正常工作波形。圖中（a）和（b）分別是兩個對角橋臂晶閘管的門極脈沖波形；圖（c）是逆變晶閘管電流波形，圖中 r是換相角；圖（d）是逆變輸出電流 波形，圖中虛線是基波正弦波；圖（e）和圖（f）分別是兩對橋臂上晶閘管陰陽極之間的電 壓波形，波形中電壓為零的部分是晶閘管導通區(qū)，波形中負電壓的寬度3/ 3是供晶

34、閘管關斷的恢復時間，此時間必須大于晶閘管的關斷時間，才能保證逆變器可靠工作；圖（g）是逆變橋直流側的電壓波形；圖（h）是逆變輸出的電壓波形，圖中 ？為逆變輸出電流超前輸 出電壓的相位角。逆變器各部分波形，（a ） Th1 、 Th4觸發(fā)脈沖波形；（b ） Th2 、 Th3觸發(fā)脈沖波形；（c ）可控硅電流波形；（d ）負載電流波形（e ） Th1 、 Th4管壓降波形；（e ） Th2、 Th3 管壓降波形；（f ）逆變器直流側電壓Ud波形.（h）負載波形圖三：逆變橋工作波形圖六、控制電路觸發(fā)控制電路集成在一塊印刷電路板上（U）。從工作原理上分為整流觸發(fā)工作原理（包括脈沖板）、調節(jié)器工作原理、

35、逆變工作原理。1整流觸發(fā)工作原理這部分電路包括三相同步、數(shù)字觸發(fā)、末級驅動等電路。觸發(fā)部分采用的是數(shù)字觸發(fā)， 具有可靠性高、精度高、調試容易等特點。數(shù)字觸發(fā)器的特征是用計數(shù)（時鐘脈沖）的辦法 來實現(xiàn)移相，該數(shù)字觸發(fā)器的時鐘脈沖振蕩器是一種電壓控制振蕩器，輸出脈沖頻率受a移相控制電壓Vk的控制，Vk降低，則振蕩頻率升高，而計數(shù)器的計數(shù)量是固定的（256），計數(shù)器脈沖頻率高，意味著計一定脈沖數(shù)所需時間短，也即延時時間短，a角小，反之a角大。計數(shù)器開始計數(shù)時刻同樣受同步信號控制， 在某一相電壓的過零點開始計數(shù)。 現(xiàn)假設在 某Vk值時，根據壓控振蕩器的控制電壓與頻率間的關系確定輸出振蕩頻率為25KHZ

36、則在計數(shù)到256個脈沖所需的時間為（1/25000 ）X 256= （ mS ,相當于約180°電角度，該觸發(fā) 器的計數(shù)清零脈沖在同步電壓（線電壓）的30°處，這相當于三相全控橋式整流電路的3 =30。位置，從清零脈沖起，延時產生的輸出觸發(fā)脈沖，也即接近于三相橋式整流電路某一相晶閘管a =150。位置，如果需要得到準確的 a=150°觸發(fā)脈沖，可以略微調節(jié)一下電位 器（W4。顯然，有三套相同的觸發(fā)電路，而壓控振蕩器和VK控制電壓為公用，這樣在一個周期中產生 6 個相位差 60°的觸發(fā)脈沖。數(shù)字觸發(fā)器的優(yōu)點是工作穩(wěn)定，特別是用HTL或CMOS數(shù)字集成電路，

37、則可以有很強的抗干擾能力。IC16A及其周圍電路構成電壓頻率變換器VFC其輸出信號的頻率隨調節(jié)器的輸出電壓VK而線性變化。這里微調電位器（W4是最低輸出頻率調節(jié)（相當于模擬電路鋸齒波幅值調節(jié)）。三相同步信號直接由晶閘管的門極引線K4 K6、K2從主回路的三相進線上取得，由R23、C1、R63 C40 R102、C63進行濾波及移相，再經 6只光電耦合器進行電位隔離，獲得6個相位互差 60 度、占空比略小于 50%的矩形波同步信號的輸出（ IC2C、 IC2D、 IC7C、 IC7D、 IC11C、 IC11D）。計數(shù)器IC3 , IC8 , IC12 （4536）構成三路數(shù)字延時器。三相同步信

38、號對計數(shù)器進行復位后， 對電壓頻率變換器的輸出脈沖計數(shù)， 每計 256個脈沖便輸出一個延時脈沖， 因計數(shù)脈 沖的頻率是受VK控制的，因此，VK控制了延時觸發(fā)脈沖的延時時間。計數(shù)器輸出的脈沖經隔離、微分后，變成窄脈沖，送到后級的LM556,它既有同步分頻器功能，亦有定輸出脈寬的功能。輸出的窄脈沖經電阻合成為雙窄脈沖，再經晶體管放大， 脈沖變壓器輸出，送給整流晶閘管門極。2 調節(jié)器工作原理調節(jié)器部分共設有四個調節(jié)器： 電壓調節(jié)器、 電流調節(jié)器、 阻抗調節(jié)器、 逆變角調節(jié)器。 其中電壓調節(jié)器、電流調節(jié)器， 組成常規(guī)的電流、 電壓雙閉環(huán)系統(tǒng)，在啟動和運行的整個階 段，電流環(huán)始終參與工作，而電壓環(huán)僅工作

39、于運行階段； 阻抗調節(jié)器從輸入上看， 它與電流 調節(jié)器 LT2 的輸入完全是并聯(lián)的關系， 區(qū)別僅在于阻抗調節(jié)器的負反饋系數(shù)較電流調節(jié)器的 略大，再者就是電流調節(jié)器的輸出控制的是整流橋的輸出直流電壓， 而阻抗調節(jié)器的輸出控 制的是中頻電壓與直流電壓的比例關系，即逆變功率因數(shù)角。 電壓調節(jié)器中頻電壓互感器過來的中頻電壓信號由 114 和 115（Uac） 輸入后分為兩路，一路送到逆 變部分，另一路經 D7 D10整流后，又分為三路，一路送到電壓調節(jié)器；一路送到過電壓保護；一路用于電壓閉環(huán)自動投入。電壓PI調節(jié)器由IC13A組成，其輸出信號由IC13D進行鉗位限幅。IC13C和IC21C組成電壓閉環(huán)

40、自動投入電路。 電流調節(jié)器內環(huán)采用了電流 PI 調節(jié)器，控制精度在 1%以上，由主電路交流互感器取得的信號，從 I1，I2，I3輸入，經二極管三相整流橋（D11-D16）整流后，再分三路，一路作為電流保護 信號， 一路作為電流調節(jié)器的反饋信號， 一路作為阻抗調節(jié)器的反饋信號。 由 IC17B 構成電 流 PI 調節(jié)器，然后由 IC17B 隔離，控制觸發(fā)電路的電壓 - 頻率轉換器。 阻抗調節(jié)器與逆變角調節(jié)器阻抗調節(jié)器由IC17C構成，它與電流調節(jié)器是并列的關系。用于控制逆變橋的引前角，其作用可間接地達到恒功率因數(shù)，或者提高整流橋的功率因數(shù)。IC19B 構成逆變角調節(jié)器，其輸出IC19C為嵌位限幅

41、。調節(jié)器電路的工作過程可以分為兩種情況：a）在直流電壓沒有達到最大值的時候，由于阻抗調節(jié)器的反饋系數(shù)略大，阻抗調節(jié)器的給定值小于反饋量，調節(jié)工作器工作于限幅狀態(tài)，對應的為逆變最小B角，最小B角調 節(jié)有小角度電位器（W3調節(jié)，調節(jié)范圍為 0-32度。此時可認為阻抗調節(jié)器不起作用， 系統(tǒng)完全是一個標準的電壓，電流雙閉環(huán)系統(tǒng)；b）直流電壓已經達到最大值，電流調節(jié)器開發(fā)始限幅，不再起作用，電壓調節(jié)器的輸 出增加，而反饋電流卻不變化，對阻抗調節(jié)器來說，當反饋電流信號比給定電流略小時，阻抗調節(jié)器退出限幅狀態(tài)開始工作，逆變調節(jié)器的B角給定值增大，使輸出的中頻電壓增加，直流電流增加，達到新的平衡，此時只有電壓

42、調節(jié)器和阻抗調節(jié)器工作，若負載等效 電阻的繼續(xù)增大，逆變B角亦相應增大，直至最大逆變B角。逆變角調節(jié)器用于使逆變器 在某一B角（B角正常工作范圍為 30-48度，B角大小由負載阻抗自己決定）下穩(wěn)定工作。3逆變部分工作原理逆變觸發(fā)電路采用掃頻式軟啟動方式，啟動成功率極高，逆變電路工作時，先以高 于糟路諧振的頻率從高往低掃， 一旦掃至接近負載諧振的頻率， 逆變器就會啟動并由啟動控 制電路進行鎖頻、鎖相，啟動成功并轉入自激工作方式。由 114 和 115 輸入的中頻電壓信號， 經變壓器隔離， 經比較器 IC22B 變?yōu)榫匦尾ㄋ徒o鎖 相環(huán)IC23，鎖相環(huán)輸出經整形，微分后由IC18B和IC20B變成窄

43、脈沖輸出，再經 MOS晶體管放大，脈沖變壓器隔離送至8只逆變晶閘管（V71-V1022 ）的門極。4啟動及保護電路工作原理過電流保護信號經IC13B倒相后，送到IC5A組成的過電流截止觸發(fā)器，封鎖觸發(fā)脈沖 （或拉逆變） ；驅動主控板上的報警繼電器和 “過流” 指示燈。 過電流觸發(fā)器動作后， “過流” 指示燈亮。只有通過復位信號 （ST與GND閉合）或通過關機后再開機進行“上電復位”，方可再次動作。通過 W2微調電位器可整定過流電平。當三相交流輸入缺相時，本控制板均能對電源實現(xiàn)保護和指示。其原理是：由4#、6#、2#晶閘管的陰極（K）分別取A B、C三相電壓信號（通過門極引線），經過光電耦合器的

44、隔 離送到IC14及IC16B進行檢測和判別，一旦出現(xiàn)“缺相”故障時，除了封鎖觸發(fā)脈沖外， 還驅動主控板上的報警繼電器和保護板上的“缺相”指示燈。為了使控制電路能夠更可靠準確的運行， 控制電路上還設置了啟動定時器和控制電源欠 壓檢測保護。在開機的瞬間，控制電路的工作是不穩(wěn)定的，設置一個3秒鐘左右的定時器，待定時后，才容許輸出觸發(fā)脈沖，這部分電路由C11、R20等元件構成，若由于某種原因造成控制板上直流供電電壓過低， 穩(wěn)壓器不能穩(wěn)壓， 亦會使控制出錯。 設置一個欠壓檢測電路 （由DW4 IC9B等組成），當VCC電壓低于時便封鎖觸發(fā)脈沖，防止不正確的觸發(fā)，“欠壓”指示燈亮。自動重復起動電路由IC

45、9A組成。IC5B組成過電壓截止觸發(fā)器，封鎖整流橋觸發(fā)及脈沖（或拉逆變）；驅動主控板上的報警繼電器和“過壓”指示燈；通過Q9使過壓保護振蕩器IC18A起振。過電壓觸發(fā)器動作后， 也像過流觸發(fā)器一樣，只有通過復位信號或通過關機后再開機進行“上電復位”，方可再次運行，調節(jié) W1微調電位器可整定過壓電平。Q7及周圍電路組成水壓過低延時保護電路，延時時間約8秒。5調試.整流部分的調試調試前，應該使逆變器不工作，例如：把平波電抗器的一端斷開或斷開逆變末級的輸入線（UG UA UE）,使逆變橋的晶閘管無觸發(fā)脈沖，再在整流橋的直流側接入一個約1 2KW的電阻性負載。電路板上的If微調電位器W2順時針旋至靈敏

46、最高端，（調試過程發(fā)生 短路時，可以提供過流保護 ） 。用示波器做好測量整流輸出直流電壓波形的準備；把面板 上的“給定”電位器逆時針旋至最小。送上三相供電（可以不分相序） ，檢查是否有缺相報警指示，若有，可以檢查進線快速 熔器是否損壞。把面板上的“給定”電位器順時針旋大，直流電壓波形應該幾乎全開放，再把面板上的“給定”電位器逆時針旋至最小， 調節(jié)控制板上的 W4微調電位器，使直流電壓波形全關閉， 移相角約 120 度。輸出直流波形在整個移相范圍內應該是連續(xù)平滑的。把逆變橋接入，使逆變觸發(fā)脈沖投入， 把電路板上的電壓限制 Vf電位器W1順時針旋至 靈敏最高端， （調試過程了發(fā)生逆變過壓時，可以提

47、供過壓保護） 。把面板上的“給定”電位 器順時針稍微旋大，這時逆變橋便工作，當出現(xiàn)直通現(xiàn)象時，繼續(xù)把面板上的“給定”電位 器順時針旋至一半，此時直流電流表應指示到額定電流的25%左右，若電流表的指示不為額定值的25%可調節(jié)控制板上的 W2電流反饋微調電位器，使直流電流表指示到額定輸出電 流的 25%左右。一旦逆變起振后，直流電流就可接近額定電流值，精確的額定電流整定，要 在滿負荷運行時才可進行。若把面板上的“給定”電位器順時針稍微旋大，逆變器便起振不出現(xiàn)直通現(xiàn)象，可調整中頻電壓互感器的相位，即把中頻電壓互感器VT1的20V繞組的輸出線（114和115）對調一下， 就不會起振， 便可以作電流整定

48、。 此時整流橋的調試基本完成， 可以進行逆變橋的調 試。. 逆變部分的調試5.2.1 起振逆變器把面板上的“給定”電位器順時針稍微旋大，這時它激頻率開始掃描，逆變橋進入工作 狀態(tài)，當起動成功后，控制板上“啟動”指示燈會熄滅，可以把面板上的“給定”電位器旋 大、旋小反復操作，這樣，它激信號也反復作掃頻動作，若不起振，可調整中頻電壓互感器 的相位，即把中頻電壓互感器 20V繞組的輸出線對調一下，啟動成功后，中頻電壓升至20% 25%時控制板上“壓環(huán)”指示燈亮，電壓環(huán)投入工作。5.2.2 逆變角整定逆變起振后，可做整定逆變引前角的工作，調節(jié)W3最小逆變角電位器，使中頻輸出電壓與直流電壓的比為左右（若

49、換相重疊角較大，可適當增大此比例值）；當給定旋至最大直流電壓達到最大時，逆變角會自動轉為大角度。額定電壓整定額定電壓整定可以在輕負荷的情況下進行。W1 電壓限制電位器順時針旋至最大，把面板上的“給定”電位器順時針旋至最大，逆時針調節(jié)W1微調電位器，使輸出的中頻電壓達到額定值， 在這項調試中，可見到阻抗調節(jié)器起作用的現(xiàn)象， 即直流電壓不再上升，而中頻 輸出電壓卻還能繼續(xù)隨“給定”電位器的增大而上升。. 過壓保護 控制電路上已經把過壓保護電平固定在額定輸出電壓的倍上，當進行額定電壓整定時， 過壓保護就自動整定好了，若覺得倍不合適，可改變控制板上的R13電阻值，增大 R13,過壓保護電平增高；反之減

50、小。. 額定電流整定在滿負荷下，調節(jié)控制板上的W2電流反饋微調電位器，使直流電流表達到額定值。6. 注意事項調試需準備的工具一臺20M示波器，若示波器的電源線是三芯插頭時，注意“地線”千萬不能接，示波器外殼對地需絕緣，僅使用一蹤探頭，示波器的X軸，Y軸無需較準，探頭需在測試信號下試驗好。若無高壓示波器探頭，應用電阻做一個分壓器，以適應600V電壓測量。一個W 500 Q、> 500W的電阻性負載。整流部分調試中的問題若在整流部分調試中， 發(fā)現(xiàn)出不來 6個整流波頭， 則應檢查 6只整流晶閘管的序號是否 接對， 晶閘管的門極線是否接反或短路。 在整流部分調試過程中也間接檢查了面板上的 “給

51、定”電位器是否接反，接反了則會出現(xiàn)直流電壓幾乎為最大，只有把“給定”電位器順時針 旋到頭時，直流電壓才會減小的現(xiàn)象。整定額定輸出電流的注意事項 上電數(shù)秒鐘后，把面板上的“給定”電位器順時針慢慢地旋大，這時逆變橋會出現(xiàn)兩種工作狀態(tài)， 一種是逆變橋起振， 另一種是逆變橋直通。此時需要的是逆變橋直通， 若逆變橋 為起振狀態(tài)，可在停電的狀態(tài)下，調節(jié)中頻電壓互感器的相位，即把中頻電壓互感器20V繞組的輸出線對調一下，就不會起振了。在緩慢旋大面板上“給定”電位器的操作中，就密 切注意電流表的反應， 若電流表的指示迅速增大， 則應迅速把 “給定” 電位器逆時針旋下來， 此時表明電流取樣電路有問題， 系統(tǒng)處于電流開環(huán)狀態(tài)， 應檢查電流互感器是否接對， 特別 是5A/0.1A電流互感器的原、 付邊是否接反，0.1A繞組上的330 Q電阻是