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。

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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。
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    中频炉工作原理
" r5 R5 e8 p7 c0 e- }! j" 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
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     3.1整流部分的调试
3 C; @$ u$ I4 H" K
& f  W0 B$ i# `# `$ a     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。
1 `7 b$ Y4 b$ a
( B! E+ Q4 T2 f) I. `2 X     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。

3 m7 q" w! n/ X# A! 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。
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     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。
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     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。

$ _; V! A! c9 |( M! Q6 k1 R     3.2逆变部分的调试
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4 n; Q2 ?. r+ q7 H# Q     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。
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  ^# U- J, |( c$ j1 O  K' D     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。
+ @1 k$ V$ h8 b' [
, d0 ?# Y3 E& Z: w" Z1 ]     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。

: L7 T% l3 `( l7 Z     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 O% h4 Q/ Z2 t& |+ B3 G     3.3过压保护

" B; Y& k8 M1 A* h  o! A9 J     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。
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3 r0 U0 P% M/ P5 j0 b6 i     3.4过流保护

9 }& ~5 X' C2 P; n$ Z+ w1 L0 K     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。

$ N6 ~# {: d. ?  h4 m4 x4 R) ~4 W     3.5额定电流整定

     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。
7 }2 O) h, d4 i( i4 B7 g' v7 [5 b
     七 、控制板的接线端子与参数:
/ U% ^0 z* m' t% m0 C7 M  W
     控制板共有32个M3接线端子，各端子功能表见下表。

) i  N  E( x9 s( _) J6 x功   能
端子号
, k, x, {. M! B( V1 E7 Q' o) j 参    数

1 `) K9 _+ @( h" q故障输出
CON1-1
, i: ]* ^$ G: P
1 s, L+ h1 @, e4 _$ b+ ^9 MCON1-2
! I. Q, g8 r; ?0 }4 p7 L 常开接点AC  5A/220V，DC  10A/28V
" F  j; P3 Y* P. W$ U/ }
常开接点的定触头，接电源N线

( r9 b8 j& d# U8 ]5 `/ x% I电压反馈信号
, E. O1 [/ K9 g6 a( R, O CON2-1

CON2-2
, [$ G  W, f7 u) \* H9 z- ] Vf

中频电压12V
- V, U' Z% n$ {- P' n
) Y! {7 N3 |  B! D电流反馈信号
; D, N6 Q) x* u4 V: S CON2-3  CON2-10
. N  h- f0 P0 }! V! u' i
CON2-4  CON2-11

$ h  z4 u+ v$ ^0 h5 i5 {CON2-5  CON2-12
If

AC，三相12V
& H0 @$ M* @, O2 ?, W; [% A1 X
控制信号
, O$ L% y" V( A! r% p1 y CON2-6

+ F# q( G, i5 l' S& N; MCON2-7
$ a- }1 v3 D* s  D7 t. u9 O" U: Y RST  悬空为运行状态，接地为停止运行和故障复位平
" O/ ^+ C+ u+ ?8 z1 Q# D$ K
GND  控制信号接地端（与给定共用）

给    定
CON2-7

$ e" u& u' P) j0 }: _9 }& V: iCON2-8
% {5 v$ u# Z4 R% G9 J: M4 e
CON2-9
* S' a9 W% i; b8 c$ \ GND 给定接地端

Vg  给定：DC，0～+15V

: Q! {" [( v1 a: s* V4 `Vcc  DC，+15V，最大输出20mA
* u$ L  @( k. B/ X# H% C
电    源
CON3-1

CON3-2
17V

AC17V/2A

+ K$ o- c. J# `) O逆变脉冲输出
CON3-3

CON3-4
9 T' L; @% x. J! E4 k
% h7 O$ ?$ A" ~7 `CON3-5
+ F( Q. `6 X: o% \2 z1 l: ^: T +22V 逆变输出公共端   E端
  y: `& q3 L: B  ^! ^2 Z
# Z7 l7 J7 ?3 s7 t7 r6 GOUT  逆变输出端，最在输出15A
" l/ E6 L" ~$ o+ q9 Q/ `# n% c
OUT  逆变输出端，最大输出15A

7 l6 s' ]: c+ t; g) t  R2 ~外故障输入
CON3-6


% y3 H) g( Y% r/ u: ?6 q
CON3-7
: e! u4 a  o7 h  r3 ]4 v WP  接地为故障状态，OH灯亮，带3秒延时

GND 外故障接地端

频率表
CON3-8
1 s& j8 ]; ?5 }2 y& [( \
  i( ^; j8 E6 YCON3-9
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

& A. J/ C# x0 B/ @0 w* A7 R" T( l- XK1～K6 2K1~2K6
接1～6、7~12号晶闸管控制极

  j8 }0 O0 q, {/ M, S& i' o  ~接1～6、7~12号晶闸管阴极

3 b* R: e8 @5 T3 e5 x8 w& b
& L/ h- ?: P) @4 y. q# O: V% x
     八、发光二极管工作状态:

$ T2 P& k; |7 Q6 ?0 X' p代        号
$ X+ C( U/ z  }. l! X 发光二极管亮时指示状态

POWER
WPL
" o7 j& \5 b% }3 f6 Z) L4 TOC
# y- d! m$ m; nLV
& C; X* m+ C4 Y) C" QOV
) G# m, y7 Q- c6 rOP
LED1～LED12
控制板带电，工作
, _' V4 K8 d4 r
水压低故障

过电流故障
! {* g8 _2 G4 Y2 a5 U; q7 Y
控制板欠电压故障
: |% }! o5 Y4 h9 q/ b$ H; b
中频过电压故障

* V! U& f6 Q5 M9 p$ Q9 y$ ?三相输入缺相故障
6 C' j& T9 n- v9 L7 Z
! P' y- q* w8 I12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
% _, |3 s0 R' r0 J# u


     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。
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7 ?- g8 e3 F: h% ^) P     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" w% W4 R" A1 q- H2 D" a
     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°。
, Z& V8 O8 H  h# A% N
     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°。
3 m& c5 c6 _5 K- C+ L
     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。

     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。

/ {& z; [' d- V" ^+ \2 @4 {; O     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。

* D6 D6 ^% O0 u6 j. ~( @     十. 维护与保养:
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     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。
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& `6 W! ^( E# s     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 q" ?, s. `0 E' P     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。
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     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。
3 A. ]$ g& t1 U, v
     十一.操作规程:
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: K( W. X0 G: n, M" I     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。
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     1.2将“控制电源”开关搬向“合”的位置，“控制电源指示”灯亮。

" b- U' S) Y) \) G3 J/ r+ ?" m* u     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。
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     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。
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& s: k+ X5 y$ T: y     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。
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     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。

     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。

     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？