中频炉原理结构

感应熔化系统的发展演变INDUCTOTHERMINDUCTOTHERM感应熔化系统的基本结构整流部分交流电经过整流变成直流电，直流能量被储存逆变部分直流电经过逆变器变成所要求频率的交流电炉体部分交流电供给炉体部分恒定的直流电流在直流部分流动交流电整流变成直流电，直流能量储存在电抗器中炉体线圈和电容器并联连接INDUCTOTHERM电流反馈并联逆变器恒定的直流电压供给逆变器交流电经过整流变成直流电，直流能量储存在电容器中炉体线圈和电容器串联连接INDUCTOTHERM电压反馈串联逆变器INDUCTOTHERM能量储存电流反馈逆变器整流部分直流电抗器短接回路逆变器电容器炉体线圈启动回路直流能量储存在电抗器中，是一种动能这种能量形式类似于飞轮停止的飞轮是没有动能的，除非消耗能量让它转动要想让它停下来也必须消耗能量$$$INDUCTOTHERM能量储存电压反馈逆变器整流部分滤波电容器逆变器炉体线圈直流能量储存在电容器中，是一种势能，当电源合闸时电容器立即被充电电容器INDUCTOTHERM并联连接线路串联连接线路INDUCTOTHERMCONTROLLABILITY电流反馈并联逆变器70--80%的线圈电流在感应线圈和电容器之间流动，这部分线圈电流是不可控的只有20--30%的线圈电流流过可控硅逆变器只能控制20—30%的线圈电流70–80%20–30%INDUCTOTHERMCONTROLLABILITY电流反馈并联逆变器V1V1V1并联线路中，感应线圈、电容器、逆变器上的电压是相同的为了调节0---70~80%的功率，必须通过改变直流电压来改变功率V2V2V2DCV1DCV2INDUCTOTHERM可控制性电流反馈并联逆变器12341.启动逆变器4.短接回路用于直流能量通过电抗器释放3.通过改变整流桥的移相角改变直流电压来控制70–80%功率2.逆变器控制20%--30%的线圈电流电流反馈并联逆变器有4个控制点INDUCTOTHERM可控制性电压反馈串联逆变器在串联线路中100%的线圈电流流过逆变器，逆变器可完全控制电流的变化100%INDUCTOTHERM可控制性电压反馈串联逆变器串联线路中感应线圈和电容器串联连结起到分压作用逆变器上的压降V2只占感应线圈电压V1的20%--30%V1V2INDUCTOTHERM可控制性电压反馈串联逆变器1逆变器控制简单、可靠、反应速度快电压反馈串联逆变器只有一个控制点INDUCTOTHERM可控硅是由其KVA来定义的–电流X电压可控硅是一种电流控制器件由于过电压而损坏可控硅的几率远远大于由于过电流损坏可控硅的几率INDUCTOTHERM可控硅是由KVA值–电流X电压来定义的并联线路中可控硅处于高电压小电流的工作状态在串联线路中可控硅处于低电压大电流的工作状态INDUCTOTHERM功率线圈电压逆变电压TIME0MAXIMUM逆变电流线圈电流TIME0MAXIMUM串联线路并联线路?INDUCTOTHERM感应电流每一个料块表面产生感应电流二次回路的感应电流每一个接触点都具有高的电阻值INDUCTOTHERM熔化效率留量熔炼和批量熔炼100908070熔化效率%TIME频率改变的影响INDUCTOTHERM100Hz200Hz500Hz1000Hz50Hz1000kW4Tonne1000kW4Tonne1000kW4Tonne1000kW4Tonne1000kW4Tonne1250kW4Tonne2000kW4Tonne3000kW4Tonne4000kW4Tonne1000kW3Tonne1000kW2Tonne1000kW1.5Tonne1000kW1Tonne提高频率增大功率减小炉体容量INVERTERTECHNOLOGYINDUCTOTHERMINDUCTOTHERMIGBT-SCR每个IGBT需要两个触发模块一个控制开通，一个控制关断INDUCTOTHERMIGBT-SCRINDUCTOTHERMIGBTINDUCTOTHERMIGBT-SCR功率Power-Trak其他额定容量可控硅数量/触发电路IGBT数量/触发电路1,000228161,5004412242,0006616322,5008820403,000882448功率Dual-Trak其他额定容量可控硅数量/触发电路IGBT数量/触发电路1,0004416241,5008824482,000121232642,500161640803,00016164896INDUCTOTHERM逆变开关器件可控硅60Hz--10kHz熔化加热高频加热MOSFET30kHz--1MGHz能量储存量频率IGBT3kHz--50kHzINDUCTOTHERM短路保护INDUCTOTHERM功率因数串联线路和并联线路比较功率大小10203040506070809010010.80.60.40.20功率因数INDUCTOTHERM整流变压器的KVA串联线路和并联线路的比较100功率大小102030405060708090100806040200变压器的KVA120INDUCTOTHERM串联逆变线路中谐波电流的含量谐波次数5th7th11th13th17th19th谐波含量串联逆变线路中变压器的KVA值最小，因此谐波含量最小17.51104.50301.501.253相6脉冲0201.504.50300.2200.156相12脉冲0201.50100.7500.2200.1512相24脉冲INDUCTOTHERM通过斩波来控制直流电压功率因数和可控硅移相角的关系306090120150相控角PowerFactor180串联线路不控制整流，始终在最高电压并联线路可控整流降低直流电压时的功率因数线功率因数自动减小最大的线功率因数00.20.40.60.81INDUCTOTHERMWAVECHOPPINGTOCONTROLDCVOLTAGE0平均直流电压及波纹全导通时的最大电压通过斩波降低电压功率因数0.95功率因数0.4INDUCTOTHERML2L1L302345618791011126相供电线路FullyConductingRectifiedL5L4L6电压反馈线路的功率因数理论上可达到0.98平均直流电压及波纹INDUCTOTHERM并联逆变器和串联逆变器的性能比较电流反馈电压反馈功率因数随着功率下降而降低恒定大于0.95电流畸变较低0.95较高q线电压毛刺较高较低INDUCTOTHERMINDUCTOTHERMDUAL-TRAK炉体1炉体20100%kW0100%kW功率能够在额定功率范围内以任意比例分配INDUCTOTHERMDUAL-TRAK1993年12月21日应达公司INDUCTOTHERMDUAL-TRAK双供电电源3,6或12相交流电整流桥滤波电容逆变器炉体线圈炉体电容器FURNACECOIL炉体电容器逆变器0-100%功率0--100%功率功率分配控制这一点的能量恒定保持在100%INDUCTOTHERMDUAL-TRAK双供电电源3,6或12相交流电整流桥滤波电容逆变器炉体线圈炉体电容器FURNACECOIL炉体电容器逆变器0-100%功率0--100%功率功率分配控制这一点的能量恒定保持在100%INDUCTOTHERM双供电电源MELTINGCYCLEINDUCTOTHERM单供电系统TimeMaximum功率铁水量生产熔化周期非生产的除渣和浇注周期总的周期时间X100=X%电源的利用率生产周期时间总的周期时间X小于100%50%到75%得很正常的POWER-TRAKMELTINGCYCLEINDUCTOTHERM双供电系统第一个生产周期铁水量—炉2Maximum功率铁水量--炉1Time生产熔化周期非生产周期第二个生产周期第三个生产周期POWER-TRAK熔化周期INDUCTOTHERM双供电系统第一个生产周期MaximumTime生产熔化周期非生产周期第二个生产周期第一个炉体在第二个炉体完全熔化完毕之前进行除渣并倒空，电源功率的利用率有可能达到100%INDUCTOTHERMMULTI-TRAKINDUCTOTHERMMULTI-TRAKINDUCTOTHERMINDUCTOTHERM