中频炉应用

wcm896600

中频炉结构和原理，以及维护维修方面的资料。越详细越好，最好有图的。

wangshuailing

中频炉采用200-2500Hz中频电源进行感应加热，熔炼保温，主要用于熔炼碳钢，合金钢，特种钢，也可用于铜，铝等有色金属的熔炼和提温.设备体积小，重量轻，效率高，耗电少，熔化升温快，炉温易控制，生产效率高。
5 @+ b% E3 w; `& _+ M$ \, D
! A1 l+ I/ Z4 h2 Z    中频炉工作原理

    中频炉，中频电炉使用电源方式不同于工频电锅炉，是将380V的工频交流电源输入中频电源柜（中频电源柜内具有过压保护、过流保护、如有过压、过流现象会自动停机报警），在中频电源柜内将工频交流电源整流为单相直流电，再通过逆变成为单相交流中频电压、电流（单相交流中频电压、电流是安全的），将单相交流中频电压、电流输入加热器产生感应电对锅炉内的物体进行感应加热。

wangshuailing

中频电源调试及维护

4 S8 m- w2 h/ a/ F     3.1整流部分的调试
0 n+ @0 Y: b; O
* r4 K, f. `. \' Z( ~7 ~3 l- x5 I     调试前，应该使逆变桥不工作。例如：把平波电抗器的一端断开或断开逆变末级的输入线，使逆变桥的晶闸管无触发脉冲。再在整流桥口接入一个约1～2KW的电阻性负载。电路板上的If微调电位器W2顺时针旋至最高端，(调试过程发生短路时，可以提供过流保护)。主控板上的DIP开关均拨在ON位置；用示波器做好测量整流桥输出直流电压波形的准备；把面板上的“给定”电位器逆时针旋至最小。
7 i1 E8 g1 @: v
     送上三相电(可以不分相序)，检查是否有缺相报警指示，若有，可以检查进线快速熔断器是否损坏。

% s  X0 d' D6 E9 c7 f5 S4 K8 M     把面板上的“给定”电位器顺时针旋大，直流电压波形应该几乎全放开，再把面板上的“给定”电位器逆时针旋至最小，调节整流板上的W4微调电位器，使直流电压波形全关闭，移相角约150度。输出直流波形在整个移相范围内应该是连续平滑的。
7 n* P  v5 e. d2 H3 v8 K1 t
     把逆变桥接入，使逆变触发脉冲投入。把电路板上的Vf微调电位器W1顺时针旋至最高端，(调试过程发生逆变过压时，可以提供过压保护)。把面板上的“给定”电位器顺时针稍微旋大，这时逆变桥便工作。当出现直通现象时，继续把面板上的“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%，可调节控制板上的W2反馈微调电位器，使直流电流表达到额定值的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,要在满负荷运行时才可进行。
/ @1 H. a' f. d3 Q1 b
: f/ H# v' ^" s8 l     若把面板上的“给定”电位器顺时针稍微旋大，逆变器便起振,不出现直通现象,可调节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。

0 l  ^  R1 F) ^; }# X% \& M, o     3.2逆变部分的调试

% l- m5 E% j3 Z/ \0 A6 ^9 ]     3.2.1 首先应校准频率表，用示波器测逆变触发脉冲的它激频率(它激频率可以通过W6来调节),调节W7微调电位器,使频率表的读数与示波器测得的相一致。
. k) M% E) n) Z. n
     3.2.2 起振逆变器,调节控制板上的W6微调电位器，使其略高于槽路的谐振频率。把面板上的“给定”电位器顺时针稍微旋大，这时它激频率开始扫描,逆变桥进入工作状态，当起动成功后,控制板上的“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,可调节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。此步骤的调试,亦可使DIP-2和DIP-3开关处在OFF位置,此时加入了重复起动功能,电压环也投入工作。

* G& C6 {4 v2 H0 i5 `7 f. p, \. L- G     3.2.3 逆变起振后,可做整定逆变引前角的工作,把DIP-1开关打在OFF位置,调节W5微调电位器,使中频输出电压与直流电压的比为1.2左右;再把DIP-1开关打在ON位置,调节W3微调电位器,使中频输出电压与直流电压的比为1.5左右,此项调试工作可在较低的中频输出电压下进行。注意,必须先调1.2倍关系,再调1.5倍关系,否则顺序反了,会出现互相牵扯的问题。

9 r' W  \( V: _     3.2.4 下一步可以在轻负荷的情况下整定电压外环。主控板上的DIP-3开关拨在OFF位置，W1微调电位器顺时针旋至最大，把面板上的“给定”电位器顺针旋大，逆变桥工作。继续把面板上的“给定”电位器顺时针旋至最大，逆时针调节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,可见到阻抗调节器起作用的现象,即直流电压不再上升,而中频输出电压却还能继续随“给定”电位器的旋大而上升。

     3.3过压保护
7 y& _/ ^/ V* p" Q5 M
     控制电路上已经把过压保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,过压保护就自动整定好了。若觉得1.2倍不合适,可改变控制板上的R13电阻值,增大R13,过压保护电平增高;反之减小。
( U3 ^3 h. h  V+ v5 A
     3.4过流保护

     控制电路上已经把过流保护电平固定在额定直流电流的1.5倍上,当进行额定电流的整定时,过流保护就自动整定好了。若觉得1.5倍不合适,可改变控制板上的R43电阻值,增大R43,过流保护电平增高;反之减小。
) e& I' _# S% I' b
     3.5额定电流整定

6 Y, }3 Q/ X3 ~; @7 p     在满负荷下调节控制板上的W2反馈微调电位器，使直流电流表达到额定值。

     七 、控制板的接线端子与参数:
; b) T' C" `* S7 G# i1 c  V! \
( K, \& B7 k8 @     控制板共有32个M3接线端子，各端子功能表见下表。

2 \$ K( u0 }8 C! {4 K功   能
' ~- V. a% I+ o9 i/ X. i1 P 端子号
% p8 o7 f, o6 o5 C 参    数

6 K+ L5 A9 G1 u. y故障输出
CON1-1

  O6 q7 {' q0 p# WCON1-2
& F/ c$ x! }+ g! b8 y( K" B$ a5 E- u 常开接点AC  5A/220V，DC  10A/28V

* Y0 f1 \5 C0 M( q$ V常开接点的定触头，接电源N线
( H6 m- H$ h" ~3 c. ?$ o
电压反馈信号
2 A1 j- x5 v' ?3 \2 c; t CON2-1
# [& W+ \) r2 U- a3 r5 ~) o
1 i: |1 n% n) L8 T. A. kCON2-2
7 G$ |, I+ p3 N Vf
$ a4 k+ l8 n1 M( M  L0 u+ T" Q
' _' s2 U* G* [2 `# f5 B. h0 M中频电压12V

电流反馈信号
, H) \$ D) x1 W, {" d8 @ CON2-3  CON2-10
. L& \$ O& ]% N  [* A! Q
! }' O7 @$ N' Z3 j9 tCON2-4  CON2-11

: c' C: X; m- |1 ^CON2-5  CON2-12
If
+ N0 H3 a  l6 w1 l6 A6 {
AC，三相12V

控制信号
CON2-6

+ P; b/ N) t: `& X! y! RCON2-7
RST  悬空为运行状态，接地为停止运行和故障复位平
3 b8 Q! K8 u* i+ T7 S" T. M; h
" [9 n7 V; N" O8 l1 h4 w% a/ yGND  控制信号接地端（与给定共用）

给    定
CON2-7
: w5 Y) `: W$ u% [- f$ j
2 G. v, k2 |. s7 a" ^CON2-8
- O3 i4 Y$ i& M1 c' W
  {) g. {0 r  j3 u3 ~: VCON2-9
GND 给定接地端

Vg  给定：DC，0～+15V

0 E: N  \" n' h6 d9 F/ TVcc  DC，+15V，最大输出20mA
8 ?  N, d" b1 w! q
) _: Z  l. g* }1 g; M电    源
CON3-1

CON3-2
. R3 l+ G' f) s& S1 ?; U 17V

4 X0 S& r' r" _5 t8 a1 `AC17V/2A

2 k5 @; L/ W/ P0 @8 E逆变脉冲输出
CON3-3
, R* r* Z7 M3 T' G# W
+ n2 ~* U% Z" G( j" [- t& KCON3-4
$ v7 c, O/ j, Y; g. ?3 G) ]  j
/ B1 e+ j6 T" L7 dCON3-5
+22V 逆变输出公共端   E端
5 |4 |& `0 [+ s$ f. d5 I
OUT  逆变输出端，最在输出15A

OUT  逆变输出端，最大输出15A
! T/ ?5 a. I/ M
外故障输入
CON3-6


$ _% J2 n+ j4 }7 [  D8 ?6 a" j
CON3-7
0 E( }& C9 G) F0 x. F: u WP  接地为故障状态，OH灯亮，带3秒延时

) H+ V- Q( u5 l+ PGND 外故障接地端
* x0 Q. |6 M0 y- d2 Z
" J+ d8 |6 W* G4 [& S( b2 A0 M$ N频率表
6 z5 j- e2 {8 L7 J! H CON3-8

CON3-9
Vcc频率表正端基层F 频率表负端（5mA输出）
) g* m; l6 x' B. i0 t, b! P
  S7 U1 l" F( ]整流脉冲输出
G1～G6 2G1~2G6

K1～K6 2K1~2K6
# x% Q, Q9 i5 L: Q0 T5 G 接1～6、7~12号晶闸管控制极

- W. e7 `# i! Z+ o+ s0 f接1～6、7~12号晶闸管阴极



     八、发光二极管工作状态:

* v; ^# z( R7 v代        号
* X5 z  {8 W8 \! o9 O" x! N' Y 发光二极管亮时指示状态
1 J2 Z* D, g/ t+ u# M
  }! y) W: p1 @3 ]POWER
* ]: [/ B& U2 A( nWPL
7 U0 q' K" R0 f" M3 P" X2 p( XOC
LV
OV
7 S+ f8 j' \* w) uOP
LED1～LED12
- \' U: [, Q; z 控制板带电，工作

水压低故障

& b- J0 b1 Y. R% n. Z过电流故障

4 Y7 w: J/ [8 Q, N* d8 U# v" M控制板欠电压故障

  f' x: b; |5 f; m% Z% W中频过电压故障

- o$ W3 M. m% N: T1 U1 E三相输入缺相故障
4 @1 @2 ?$ L5 v  ?* ~# N
' ]+ j8 s& k) J" G3 n* E12路整流脉冲指示，正常为微亮或不亮，亮表示SCR门极接反或开路

! S) z+ z! y4 x5 I. ~
! ?  ]" ]0 @7 J4 X9 K3 }
     九、电位器:

     W1（If）最大输出电流设定电位器，当有电流反馈时可设定最大输出电流，顺时针方向为最小，最大调节范围约2倍。
( J' m5 N* l# C5 p
) Q) i7 s3 P2 E     W2（Vf）最大中频输出电压设定电位器，当有电压反馈时可设定最大中频输出电压，顺时针方向为最小，最大调节范围约2倍。

     W3（θmax）最大逆变引前角设定电位器，顺时针方向为增大，最大调节范围约为40°～60°。
! g. i6 U# ~- z" f
- \: D# U( g( {: E     W4（θmin）最小逆变引前角设定电位器，顺时针方向为增大，最大调节范围20°～40°。
$ R7 x0 _; [8 l3 O
     W5（F）外接频率表设定电位器，顺时针方向为增大，最大调节范围约3倍。
6 Q  O* N6 G% T% `; t
* B& N4 v4 ?% e7 y3 M     W6（Fmax）最大它激逆变频率设定电位器，顺时针方向为增大，最大调节范围2倍。
/ V" a' H, m" V0 t% L
     W7（2If）最大输出电流设定电位器，当有电流反馈时可设定最大输出电流，顺时针方向为最小，最大调节范围约2倍。
4 q# E. G! D0 I2 r7 l
" _$ m/ W/ h3 w( ~8 \     十. 维护与保养:

     晶闸管变频装置与中频发电机组比较，有省电、无噪声、调节方便等许多优点，但是，由于半导体器件的过载能力较差，因此，合理使用，正确操作与精心维护，是晶闸管变频电源安全运行避免故障的重要保证。在连续运行的生产线上搞好装置的维护保养尤为重要。

3 L3 Z' ?+ d& }8 }; s" _/ y5 R     1.经常清除电源柜内积尘，尤其是可控硅管芯外部，要用酒精擦除干净。运行中的变频装置一般都有专用机房，但实际作业环境并不理想。在熔炼锻压工序，粉尘很大振动强烈；在透热淬火工序，装置常靠近酸洗、磷化等作业设备，有较多腐蚀性气体，这些都会对装置的元件起到破坏作用，降低装置的绝缘强度。在积尘较多时，往往会发生元件表面放电现象，因此必须注意经常清洗工作，防止故障发生。

5 o, \4 v! H+ {8 l+ Q& [; L     2.经常检查水管接头扎结是否牢固，清理冷却水管内壁水垢，在使用自来水、井水作为装置的冷却水源时，更易积存水垢，影响冷却效果。在塑料水管老化产生裂纹时，应及时更换。装置在夏天运行时采用自来水、井水冷却往往容易发生凝露现象。应该考虑使用循环水系统，凝露严重时应该停止运行。

     3.定时对装置进行检修，对装置各部的螺栓、螺母、压接进行检查和紧固。接触器、继电器的触头有松动或接触不良，均应及时修理更换，不要免强使用，防止引起更大事故。定期校验装置的过流、过压等保护系统，防止保护失灵。

     4.经常检查负载的接线是否良好，绝缘是否可靠，透热感应圈内积存的氧化皮要及时清理；隔热炉衬有裂纹时，要及时更换；熔炼炉在更换新炉衬后，应注意检查绝缘。变频装置的负载都设在工作现场，故障比较高，而往往被人忽视，因此，加强对负载的维护，防止故障波及变频电源是保证装置正常运行的重要一环。

5 z7 {' D" `2 W     十一.操作规程:
. Z# L4 O$ W4 d$ }- `
6 Q& f  D, H; Y8 p     1.中频电源开机操作程序：

$ u( U9 F) Z+ f  v5 w, d) m     1.1开启水泵，检查各支路流水应畅通无阻。
+ u% j3 b/ ?, |, s0 `
3 W: ^; O4 ?8 ^+ F9 i: e+ ^     1.2将“控制电源”开关搬向“合”的位置，“控制电源指示”灯亮。

8 q! z0 W! V! e" Z* @     1.3合断路器开关，并将功率电位器逆时针旋至零位。若无故障指示，将中频启动开关搬向“启动”的位置，“中频指示”灯亮。

$ D* Q6 r8 H" a% C0 e) S$ |3 ^     1.4以上动作完成后，缓慢旋动功率电位器，观察直流电压和中频电压，当听到中频叫声后，说明已经启动，继续旋动功率电位器，调至所需的电压和功率，装置进入正常运行状态。
/ \+ a% m: u' n/ E3 a
6 I1 J  ]* ?$ j4 _7 M7 a6 t     1.5选择适当的工件加热节拍输入推料时间，打开气源，打开推料运行开关，推料机构周期性运行。装入工件，由气缸自动推入感应器内进行加热，在中频功率一定的情况下，加热温度可由推料时间微调。通过调节气缸磁性开关的位置，可以调整气缸运行距离；调节进气压缓冲阀，可以调整气缸推料速度。
, f% c* X; Q1 I5 O* e( u
     2．中频电源关机操作程序：
8 S8 G; @6 {$ a; y8 l" h7 s
8 c: d3 o+ K5 N# v$ e     2.1先将功率电位器旋至零位。
% x9 {& D& C$ }! A8 ?
     2.2按顺序将“中频”开关搬向“停”位置，“控制电源”开关搬向“分”的位置，再分断主供电开关,此时装置完全停止工作。
* F3 a0 }* M6 i" P! M  ?
     2.3用冷工件将感应器中已加热的工件置换出来，然后驱除炉中所有工件，同时关闭推料开关和气源。用气吹干净炉膛内残留的氧化皮。
, g! L/ d/ W7 ^( e1 X
8 z" M' G& W, }9 ]' w( `' D     2.4冷却水应在中频电源停止工作半小时后再关闭.

wcm896600

感应线圈要通电，内部还要通水，线圈采用空心铜管，铜管的内外绝缘问题怎么解决？如果绝缘破坏，是否有危险？