中频炉应用

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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。

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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。

    中频炉工作原理
. d% u7 ]- k* Y% l$ N
    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。

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中频电源调试及维护
, X2 l: q/ n5 b2 @
. ^0 c5 p7 A0 i' P3 ^$ M+ P     3.1整流部分的调试
$ T& H$ ?4 ^2 x0 t; W
     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。

     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。

" C, z: k1 E' ]. D4 G$ [     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。
  Q* V# j# @. M& e7 M3 D' @, h
7 H- O. j: [! r. V; l$ \7 g* B     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。
! h, S& i, m) \) J6 C, r; P
3 j/ x/ C- J; T  {( Q     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。
5 m9 X# W! {8 L2 y
7 b# }$ V- }" V$ b4 D     3.2逆变部分的调试
- e- s. q+ A( e( z3 h
     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。
- q. N- [. V  `- \: l2 c6 N
- n6 k( p0 U  j  n' Y% Y     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。

     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。

3 ~7 f+ C8 p7 B; j+ k# j     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。

2 B. M0 Q4 S, z. |% k5 h     3.3过压保护

     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。

     3.4过流保护
# z. E& J( L3 C. Y( q/ [
     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。
+ @) Y; m' E+ S/ r: V
- [1 r' A9 R6 k6 q     3.5额定电流整定
0 L6 {# _8 K) J
8 X6 T& |- p& \1 m- m' g1 F     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。

* e! q. E* G) a: K1 A' p0 x& d2 I4 e     七 、控制板的接线端子与参数:

     控制板共有32个M3接线端子，各端子功能表见下表。
0 ^$ W: W7 |+ G1 Q
功   能
4 C' d# E! r: z0 w. E3 J/ d; b 端子号
+ Z2 C* }1 k8 N1 A# L 参    数

4 s, l4 I; R" t/ m# @' P6 {3 w0 Z故障输出
CON1-1
, Q: x, j  k$ Q
( W1 n; [" S4 q" m% }/ RCON1-2
1 L3 }, J. e' f 常开接点AC  5A/220V，DC  10A/28V

常开接点的定触头，接电源N线

1 w& T$ A; r4 V! \电压反馈信号
CON2-1

! X7 W2 x3 A$ p, D5 zCON2-2
! o7 s* N4 c3 V# V4 [6 L Vf
  h, {2 \: X; _/ z/ v# x
( ?8 r4 ~7 t3 u# F# Y( Z中频电压12V

电流反馈信号
CON2-3  CON2-10
" t" u  E! e1 G, p7 b% D! O! z3 _* e4 f, K
* b: h! A6 a( P- L9 qCON2-4  CON2-11
9 q, u6 u% i/ [; t
* ], N# p2 X3 M) j. pCON2-5  CON2-12
& E1 p+ i3 ~8 H( J; N: o& G If
9 [: ^( d5 j* x* W) s5 J. [, u& X
AC，三相12V
# q0 t! [" y2 x# g% w
控制信号
/ A0 Z# ^6 c) j, H5 j CON2-6
+ d9 D) r/ ~$ \: b- V8 E
3 u7 r$ g" c" s/ A/ [, N& y9 oCON2-7
9 a& c$ F' s2 H$ Z; W  D3 ^ RST  悬空为运行状态，接地为停止运行和故障复位平

& ^0 a, O5 V% d7 J( ^6 TGND  控制信号接地端（与给定共用）
4 M" k. A6 C$ s7 o9 y7 z
9 N5 l0 D0 M! R. m' s! F给    定
CON2-7

7 f9 t* a! [3 B0 [7 ~8 P5 `CON2-8
  x7 n$ o3 I8 `
7 e9 T7 V0 b; a  c7 `CON2-9
GND 给定接地端

) O) i8 E4 e- O& n9 v% M0 qVg  给定：DC，0～+15V

Vcc  DC，+15V，最大输出20mA
3 W: I# p# ?1 r0 y
& [9 n9 h$ |8 v( o5 Y- Y电    源
CON3-1
+ l: H' ]4 J, Q3 C: A* s9 m
CON3-2
5 j3 X7 R5 e6 _$ l; ^2 W 17V

/ b# D1 `+ _: a  c2 A+ H: SAC17V/2A

逆变脉冲输出
CON3-3

CON3-4
0 @7 X  B$ r! I4 |' r
CON3-5
* W! t5 p/ }5 Y& {# X +22V 逆变输出公共端   E端

: p4 B* Q1 A7 \OUT  逆变输出端，最在输出15A

0 i. ^0 ]/ n) [0 v! H4 p! qOUT  逆变输出端，最大输出15A

外故障输入
CON3-6
- G0 P8 y% @1 j; @; y


CON3-7
WP  接地为故障状态，OH灯亮，带3秒延时
4 H* f( I2 U: C; o) |4 d7 d
8 G4 j4 ?, x3 \) cGND 外故障接地端
$ R' v4 I# A6 ?
频率表
3 W5 C  b  @- y! d2 c CON3-8
9 V  g8 p. B" ^+ N4 z- ^# y
- X& n9 }: \5 ^5 U8 W" BCON3-9
  X4 r; j: W* b# I9 Y Vcc频率表正端基层F 频率表负端（5mA输出）

整流脉冲输出
G1～G6 2G1~2G6

5 p; y$ c2 t3 p% M$ T* I, @4 nK1～K6 2K1~2K6
接1～6、7~12号晶闸管控制极

) h7 p! O& A& m, ]/ T接1～6、7~12号晶闸管阴极
+ Z8 L; G- A. P, U8 [: V. n
- Q9 a$ ]2 G2 \. n7 [+ D$ u; I- j3 X

     八、发光二极管工作状态:

# H- |! H- V; ^3 r, m9 a, Y代        号
  V6 T, v8 a" |4 r, |* O( U 发光二极管亮时指示状态

6 K0 O% L0 J) m' l* [POWER
WPL
OC
# b8 w- ~+ U- I4 v/ a; @+ SLV
! {" J/ U  i2 \$ }& \OV
OP
LED1～LED12
控制板带电，工作

/ H, X( c' j, e/ ]" H水压低故障
" w3 V# q# ^& H. v8 I- k0 E8 h
过电流故障

控制板欠电压故障
  {# j4 n. I% W
4 Q$ `& t! Q0 d4 u; m; `- g中频过电压故障
; c) E3 |& W+ f- p
三相输入缺相故障

- z' x8 a% k6 j9 k1 c! t12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

, n! q7 h+ k0 L

     九、电位器:
& T4 T" x* [+ t3 v* T; h1 m
6 ]) t- _( v, x& r* k4 b' z$ d     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。
5 S7 ~; _/ F& F6 l: k
, ?4 h- `5 L# J" e0 y     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。
$ E. N9 E8 M4 d% \  F/ f% ?
- `3 k- b, L9 p# }# k     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°。

* l/ q% J/ a: Q     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°。

     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。
, {1 w$ z, v1 C; X
3 p7 g1 E4 ^9 _5 L, X     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。

$ x, z! y5 e* N8 j3 h     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。
1 S: X1 P$ A. O
, d$ k4 e5 E5 t* x" w     十. 维护与保养:
$ Q) {1 V" U2 r# b* M3 W( Z
4 A+ X4 O  E+ ]3 t     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。

  G$ v1 A8 r* b3 e! m     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。

     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。
0 ]  k% g( L9 h1 v8 c  }! q  {
7 ]. d6 p" P4 x6 V8 N4 j- K9 ~3 ?7 k     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。
0 u1 h) A/ \/ B# e$ H; L$ [- h" G
     十一.操作规程:
6 u, z& I3 I2 }. H* H
     1.中频电源开机操作程序：

     1.1开启水泵，检查各支路流水应畅通无阻。

     1.2将“控制电源”开关搬向“合”的位置，“控制电源指示”灯亮。

6 k3 e& @$ G, b: D% u. e     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。
; i6 m3 |* r! f/ O# n/ j
& o. m- e/ i' u; C* L1 h) \     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。

     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。
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     2．中频电源关机操作程序：

     2.1先将功率电位器旋至零位。

. d  d: G, T2 [4 C9 f7 ?) g+ H     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。
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     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。
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( i# L7 ]7 Z0 f     2.4冷却水应在中频电源停止工作半小时后再关闭.

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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？