中頻電源說明書

型號闡明：水冷式可控硅中頻電源其型號KGPS—其含義如下圖（1—1）圖（1—1）使用條件：2.1環(huán)境溫度周圍溫度不超過+40℃，24小時周期內的平均溫度不超過+35℃，最低環(huán)境溫度為+52.2大氣條件空氣中不得具有導電的塵埃、酸、鹽、腐蝕性及爆炸性氣體，相對濕度在最高溫度為+40℃時不超過50%，在較低溫度時，容許有較高的相對濕度，例如202.3海拔海拔高度應不超過1000米。2.4電網質量電壓波形應為正弦波，其幅值的波動不超過±10%（波動在±5%時保證輸出額定值，波動在±10%時保證可靠工作），頻率的波動不超過±2%。2.5冷卻水條件裝置采用循環(huán)水冷卻，冷卻水應透明、不渾濁、無沉淀，其水質應符合如下規(guī)定：酸堿度PH值在6～9范圍內；硬度不不小于10度(每度為1L水中含10mg氧化鈣)；總固體含量不超過250mg/L；電導率不不小于600uS/cm。中頻電源進水水壓不小于0.08Mpa，感應爐進水水壓不小于0.15Mpa。出水規(guī)定順暢，壓力不不小于0.05Mpa。進水溫度為+5℃～+35℃使用時應防止水路積垢及沉淀物堆積堵塞水路。夏季濕度較大時，為防止水冷原件表面結露，應合適調整進水溫度（如不不不小于0℃3.基本原理將三相交流電通過三相全橋式整流變成脈動的直流，通過電抗器濾波又將脈動的直流電變?yōu)檩^平滑的直流電，在通過逆變電路，將平滑直流電變成為單相的中頻電流，送至負載兩端。負載是有賠償電容器及感應器并聯構成回路，產生振蕩，輸出額定功率，額定頻率。因此又被稱為并聯諧振逆變器，如下圖（2--1）所示：圖（2—1）4．構造：按功率不一樣，裝置構造有所不一樣，在此，僅以單個柜子為例闡明重要原件的布置。本裝置單個柜內裝有整流、濾波、逆變及控制、吸取和保護部分構成，內裝有若干賠償電容器及啟動部分。柜的外形尺寸及柜面板上的原件布置詳件附圖。柜內部：內部右側上裝有主電源交流接觸器，中間裝有六只整流可控硅構成三相全控整流器，整流脈沖變壓器對應的組裝在整流器的上方，底面裝濾波電抗器。左側上面裝有控制電源變壓器、中頻合成訊號、工頻電流信號、小型繼電器及CFC1-16/22交流接觸器，中間裝有控制箱，箱內裝有全集成印刷電路板一塊下面裝有四只逆變可控硅構成逆變變頻器，串有限流電感器，阻容吸取和觸發(fā)脈沖變壓器，還裝有一只測量功率用/5A互感器。賠償電容根據需要不一樣分裝在柜內柜外。柜內裝有YK-0.2水壓繼電器（也稱壓力控制器）。5．線路基本原理：本裝置有整流部分、逆變部分、負載部分及控制部分構成，現將各部分原理簡樸簡介如下：5.1整流部分：該裝置采用三相全控橋式整流，當負載發(fā)生故障時（過流、短路、逆變失敗等），能迅速第抵制主回路的電流，此時，電路處在逆變狀態(tài)，保護了可控硅的安全，如圖（5—1）所示：六只可控硅構成三相全橋式整流，在一種周期內依次互差T/6導通，導通時間為T/3獲得一種脈動的直流電壓Ud，經濾波電感Ld濾波得到一種比較平滑的直流Id。在不一樣觸發(fā)角度，負載可獲得不一樣的波形，如圖（5—2）所示：圖（5—2）為了保證整流電路能正常工作，規(guī)定六個觸發(fā)脈沖的反復頻率與出入整流電路的三相交流電源的頻率相等，六個脈沖的相位也依次差T/6,每個脈沖的寬度都不小于60度，不不小于120度，并且有足夠的功率去觸發(fā)每個可控硅。為了使整流電路輸出電壓可調，滿足多種保護的需要（例過流、過壓、限流、限壓、電流負反饋），規(guī)定整流觸發(fā)脈沖能在0～150度范圍內移相。觸發(fā)訊號與主回路是同一頻率，此訊號通過同步變壓器獲得相位。5.2逆變部分并聯逆變器的基本線路如圖（5—3）所示：可控硅K7～K10構成一種橋式線路。Ld為直流電抗器，L為感應器，C為賠償器，L、C構成一種并聯諧振回路，當可控硅K7、K8導通時，電流自一種方向流入負載，構成正半周，當可控硅K9、K10導通時，電流從反方向流入負載，構成負半周，可控硅K7、K8與K9、K10輪番導通和關斷，就把一種直流變成了單相交流，可控硅交替工作的次數，就是輸出交流的頻率。當電流從K7、K8換向到K9、K10，反過來從K9、K10換向到K7、K8是靠負載C殘存電壓進行的，既換向應在負載電壓過零結束，因此逆變器必須按一定超前功率因數運行（電流必須超電壓某一a角度）。很顯然流經負載L、C的電流為并聯諧振回路的諧振電流（即為逆變器輸出電流的Q倍），這就規(guī)定中頻輸出與負載之間引線越短越好。中頻電壓與直流電壓的關系如：Ua=1.11Ud/Cos(β+γ/2)=1.1Ud/CosαUd為直流電壓，Ua為中頻電壓，α為觸發(fā)引前角。引前觸發(fā)時間必須不小于換流時間與關斷時間，保證可控硅可靠關斷，否則可控硅尚未關斷仍將隨正向電壓而再次導通。觸發(fā)引前角α不能太大，因受中頻電容器與可控硅耐壓的限制，從中頻輸出功率角度Pa=Ua.Ia.Cα，α愈大，有效功率輸出愈小，若保持一定的輸出功率，則α的角度愈大，則必須使輸出中頻電壓、電流增大，這樣可控硅和電容上承受電壓高而擊穿5.3保護環(huán)節(jié)：設有過流、過壓、限流、限壓、電流反饋等。當裝置出現過流或過壓時，整流橋能及時從工作狀態(tài)轉為逆變狀態(tài)（既短接移相控制中的負偏電壓使觸發(fā)訊號在150度處，整流工作處在逆變狀態(tài)）。保護動作后，必須調功電位器恢復到零為，按中頻分按鈕，中頻燈熄滅，電源才能重新啟動。5.3.1過流保護：調整主電路板上微調電位器W23（順時針調整時保護電流值小，逆時針保護電流值大）。5.3.2過壓保護：調整主線路板上微調電位器W21（調整措施同上）。5.3.3限流限壓：限流、限壓分別調整主電路板微調電位器W25、W22（順時針時調整限流、限壓保護值小，逆時針時限流、限壓保護值大），在出廠前的調試工作我們已經做好了保護調整，一般狀況下不得隨意調整。5.3.4電流負反饋：為防止“逆變”啟動過程中，瞬時電流增長速度過大，是換流時間拉的過長，超過系統(tǒng)在這一階段換流（此時Ua還比較低，di/dt還比較?。?，逆變橋換流失敗，啟動失敗。為處理這一問題而引入電流負反饋，取主回路的電流做訊號，以負反饋形成疊加在正偏電壓上，每當直流電流Id增長時，它力圖使移相控制角α滯后，直流電壓減少，從而減少主回路瞬時電流增長速度。5.3.5負載部分：負載部分是賠償電容器和感應圈構成，它運用交流電對金屬工件進行感應加熱。感應加熱是靠感應圈的電能傳遞給要加熱的金屬，然后電能在金屬內部轉變熱能，能量的轉變是通過電磁感應來實現的。可控硅中頻電源就是對負載提供中頻電流，供負載產生諧振，產生交變磁場，從而到達工作加熱的目的。并聯諧振回路的諧振條件：諧振回路總阻抗：Z=L/CR諧振頻率：F=1/2∏LC諧振支路上電流：IL=IC=Qia品質原因：Q=WL/R（Q=4~5）中頻電流：Ia=Ua/Z=Ua.C.R/L在感應加熱過程中，伴隨工件溫度的升高，L,R不停第變化，當溫度超過居里點后，鋼材失去磁性，電感L急劇下降，f提高。6．安裝使用維護須知：本電源裝置使用條件場所見概述。6.1設備到位后，檢查緊固件有否松動，脫落之處，焊錫處有否斷脫，電器原件有否損壞，消除缺陷后方能使用。6.2設備調試嚴格規(guī)定，不得任意變化廠家布置控制二次線路。6.3在沒有通電之前必須先通水路，應無任何漏水。6.4接入電源的連接線，每相線按功率大小選用（提議每100KW≥75㎜2銅芯線）。6.5負載諧振回路與電源裝置自身距離愈近愈好，諧振回路內電流較大，提議賠償電容與電感之間用通水導排。6.6條件容許者，用示波器進行如下檢查：主電源不帶電狀況下，檢查整流觸發(fā)訊號；處在它激位置檢查逆變觸發(fā)訊號，正常狀態(tài)返回自激位置。6.8電源裝置啟動，啟動成功可以聽見中頻響聲，使Va/Vd=1.4左右。6.9開機、關機操作次序:開機：通水通電按下控制合按鈕CFC1-16/22接觸器吸合調整門上電位器至零位按下主電合按鈕主電源交流接觸器吸合按下中頻合按鈕把調功電位器調至中頻啟動成功，看阻抗等值合適后再升功。關機：調功電位器調至零位按下中頻分按鈕按下主電分按鈕按下控制分按鈕。出現故障處理：牢記！若過流、過壓等故障動作，要重新工作，必須將調功電位器調至零位，最終按下中頻分按鈕，然后進行第二次啟動。7：常見故障及排除故障現象原因處理措施按下控制合按鈕，CFC1-16/22交流接觸器不動作1.零線開路；2.DZ47-63小型斷路器斷開。1.接通零線；2.合上DZ47-63小型斷路器主電源能合上，中頻啟動合不上1.水壓過低2.斷水1.調整進水水壓2.檢查水路中頻合啟動后，直流電壓表有指示，其他儀表無指示1.200/1A信號互感器開路2.逆變可控硅擊穿3.賠償電容擊穿更換元器件中頻啟動后，儀表指示不正常，直流電壓