中頻感應加熱爐

1、GWJ380系列中頻感應加熱爐通用使用說明書四川豪特電氣控制有限公司地址：四川省德陽市華山北路352號電話：0838- 傳真：0838-目錄第一部分:中頻感應加熱技術(shù)說明第二部分:中頻感應爐爐體使用說明第三部分:KGPS中頻電源使用說明書第四部分:操作說明及維護手冊第五部分:產(chǎn)品運行條件第六部分:中頻爐系統(tǒng)安裝說明第七部分:附圖 第一部分 中頻感應加熱爐技術(shù)說明一、 技術(shù)參數(shù)1. 中頻加熱爐主要技術(shù)參數(shù)：輸入電壓：AC380V，3P+N額定功率：1000Kw，500Kw頻率范圍：500Hz1KHz工件溫度：1600輸出電壓：750V2.設(shè)備運行要求：海拔高度：3000米環(huán)境溫度：5-42相對溫

2、度：90%（平均溫度不低于20）環(huán)境要求：周圍無導電塵埃，爆炸性氣體及嚴重破壞金屬和絕緣的腐蝕性氣體無明是的震動和顛簸）。安裝方式：戶內(nèi)。二、 控制技術(shù)特點簡介1.采用先進的第五代智能控制器，已廣泛用于各種金屬的熔煉、保溫及感應加熱設(shè)備的電源控制。2.控制器為單板全集成控制板，全數(shù)字電路，具有可靠性高、精確性高及調(diào)試維護容易的特點。3.先進的掃頻式它激零電壓啟動技術(shù)，啟動成功率達100%。4.逆變控制借鑒美國、日本等國外先進控制技術(shù)，自行開發(fā)的逆變控制板，具有極強的抗干擾能力。5.自動跟隨負載變化，運行時具有非故障性的自動再啟動功能以及功率自動調(diào)節(jié)功能。6.具有理想的限流、限壓，特有的關(guān)斷時間

3、或逆變角控制，保證設(shè)備可靠運行。7.具有完善的多級保護系統(tǒng)（水壓、缺相、欠壓、過流、過壓、關(guān)斷時間、直通、操作聯(lián)鎖等）。8.具有較高的逆變效率，1000Hz以下效率大于90%。9.配備有光纖測溫傳感器，監(jiān)測工件溫度，并實現(xiàn)自動控制。第二部分 中頻感應爐爐體使用說明一、結(jié)構(gòu)簡介1.爐體部分 中頻爐機械部分由爐體、水電引入系統(tǒng)等組成。1.1爐體 爐體包括爐殼、感應器等。1）爐殼：采用鋼制骨架、耐火材料封裝，結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便。2）感應器：感應器是爐體的心臟，它不僅直接影響到功率的吸收，其設(shè)計的合理性及制造質(zhì)量直接影響到使用壽命。由我們生產(chǎn)的感應器具有以下特點：a)感應器參數(shù)由計算機優(yōu)化設(shè)計，并經(jīng)過

4、現(xiàn)場反復測試比較，不斷改進，選擇最佳的尺寸參數(shù)制作。b)感應器均采用厚壁優(yōu)質(zhì)T2紫銅管，在專用工裝上繞制成型，在工藝及設(shè)備上保證了制造質(zhì)量及線圈內(nèi)壁的平整性，進一步提高了爐體的使用壽命。c)感應器匝間距通過足夠數(shù)量的環(huán)氧立柱加以固定，使感應線圈成為一體，從而減少工作時的震動和噪音。1.2水電引入系統(tǒng) 1）爐體水路互相并聯(lián),通常采用開啟式軟化水冷卻水。2）水電引入均采用后出線形式，減少了線路損耗，提高了水冷電纜的使用壽命。3）水系統(tǒng)在總進水管上裝有水壓力傳感器，缺水保護，自動停機，保證設(shè)備的正常運行。二、中頻電源簡介1.中頻電源電柜采用上進下出線。柜內(nèi)布置簡潔合理，主電路與控制電路隔離，易損件更

5、換方便，有必要的安全保護措施。2.主電路本電源采用可控硅并聯(lián)諧振電路，它具有可靠性高，保護容易，且逆變橋?qū)τ|發(fā)脈沖有一定的容錯能力，較之串聯(lián)諧振電路和IGBT電源易于實現(xiàn)短路保護。逆變可控硅選用國產(chǎn)品牌，電流電壓的儲備數(shù)2.5倍,整流元件選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品牌,所有可控硅都是經(jīng)過嚴格的72小時連續(xù)高溫阻斷和全動態(tài)測試,使裝機元件具有極高的可靠性；對元件的外部收參數(shù)進行瞬間動態(tài)優(yōu)化篩選,從而使換相尖峰電壓對元件造成的不可逆劣化減少到最小,從根本上提高了設(shè)備的使用壽命。3.電容器選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品牌產(chǎn)品新安江電力電容器廠生產(chǎn)的專用大容量電熱電容器。4.控制回路1）采用全數(shù)字超大規(guī)模集成電路、單板結(jié)構(gòu)，所有器

6、件都經(jīng)過高溫老化篩選。控制電路采用數(shù)字控制,抗干擾能力強，除完成常規(guī)的整流、逆變、過壓、短路、限流、限壓的控制功能外，還一帶來有故障自診斷功能和故障延時功能。2）采用零電壓智能掃描啟動電路，確保負載啟動的可靠性；同時具備常規(guī)的自動重復啟動功能。3）輸出功率連續(xù)可調(diào),以滿足升溫、保溫的需求。4）專門設(shè)計的逆變角控制環(huán)境，可根據(jù)負載工況，通過控制逆變角實時調(diào)整等效負載阻抗，使電源和負載處于最佳匹配，使電源一直處于可能的最大出力狀態(tài)，功率因數(shù)可達0.85以上，最大限度地發(fā)揮了設(shè)備的出力。這樣在整個工藝允許的工況范圍內(nèi)，設(shè)備可達到恒功率輸出，加快了加熱速度；達到額定溫度后，可實現(xiàn)自動保溫節(jié)約了電能。5

7、）輸出功率的調(diào)節(jié)只需一只電位器，實現(xiàn)了“傻瓜”操作。在生產(chǎn)過程中也無需對電源狀態(tài)進行專人值守和除功率給定以外的其它操作。6）電壓、電流采用雙閉環(huán)無差控制，不但可克服電網(wǎng)波動和負載變化的擾動，而且在限壓限流工況時為無差調(diào)節(jié)，沒有傳統(tǒng)截壓、截流工況所造成的設(shè)備出力損失。三、使用說明書1.用途 本產(chǎn)品用于加熱、保溫等功效，本說明書適用于500-1000KW系列中頻感應加熱爐。2.產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)見相應規(guī)格的電爐總圖“主要技術(shù)參數(shù)”表。3.技術(shù)要求1）產(chǎn)品應符合GB，JB4280標準中的有關(guān)規(guī)定及本企業(yè)標準要求。2）產(chǎn)品下列條件正常工作。a)海拔不超過3000米。b)環(huán)境溫度在+540。c)相對濕度90%

8、。d)工作場所沒有導電性塵埃和對金屬絕緣材料破壞作用的腐蝕性氣體。e)冷卻水質(zhì)及要求：PH值在69范圍。硬度不大于10G（1G等于1公斤水中含有10mgCaO氧化鈣當量）。總固體體含量250mg/1。工作電壓V水的電阻率-cm100020001000200060002000300014000電阻率要適當?shù)母?，不同工作電壓下的值為：對于中頻電源的二次冷卻水必須進行過濾，消除水質(zhì)的各類雜質(zhì)，以免堵塞冷卻管道引起事故。進水溫度+535；出水溫度不超過55；過水壓力0.20.4Mpa。4、工作原理本產(chǎn)品的工作原理就是電磁感應定律的實際應用之一。我們將感應作一次線圈，爐內(nèi)的金屬作為二次線圈。當給感應線圈

9、通上交流電時就產(chǎn)生交變磁通，此磁通的大部分鏈著坩鍋中的金屬爐料，于是在爐料中產(chǎn)生感應電勢，又由于爐料是導體且呈閉合回路，在該感應電勢的作用下產(chǎn)生強大的感應電流I，又由于電流的趨表效應和爐料有電阻R，因此產(chǎn)生大量焦耳熱，從而使爐料加熱以至熔化。用電熱轉(zhuǎn)換公表示如下：熱能公式：W=I2Rt（焦耳） 熱能公式：Q=0.239 I2Rt(卡)式中:I為爐料中的電流A;R為爐料電阻;t為通電時間sec。5、爐襯材料1）本系統(tǒng)安裝盡管不是很復雜，但要求很高。這是因為工作場合特殊的緣故強大的電流、水流、高溫熔化金屬及油壓系統(tǒng)等皆工作在一個十分緊湊的矛盾環(huán)境中，特別是爐襯制造質(zhì)量、維護水平及操作人員的責任心都

10、會影響爐襯壽命。所以，必須引起高度重視、這里僅就容易發(fā)生毛病的爐襯問題加以說明。爐襯必須能耐高溫，有很高的高溫機械強度、良好的熱化學穩(wěn)定必和電氣絕緣性能。此外，還必須有較小的熱膨脹系數(shù)，耐劇冷劇熱性能好。（線圈耐火膠泥必須充分干燥）2）常用耐火水泥做爐襯。6養(yǎng)護運行及維護保養(yǎng)注意事項爐子燒結(jié)構(gòu)完成后，即可投入正常運行。爐子運行中最易出問題的多在爐襯壽命方面，要求操作人員責任心強，作風嚴細，時刻注意檢查爐襯工礦，保持整個系統(tǒng)處于良好狀態(tài)。1）冷卻水溫升狀態(tài)，當用自來水時應定期檢查線圈、電纜內(nèi)部結(jié)垢情況，當結(jié)垢0.5mm以上時應用5%的HCI循環(huán)清洗。2）定期檢查爐體接地是否正常4。3）經(jīng)常檢查爐

11、襯侵蝕程度，做到及時修補，才能延長爐體壽命，達到經(jīng)濟運行。4）經(jīng)常檢查感應器、電纜、匯流銅排及電氣室母線等各接頭處螺栓是否松動，保證導電部位接觸良好，并定其除塵，保持清潔。5）經(jīng)常檢查感應線圈緊固情況，防止松動。6）若爐子較長時間停止使用，應吹出內(nèi)步冷卻水，防止感應線圈和管道生銹（在寒冷季節(jié)還防止凍裂線圈和管路）。第三部分 中頻電源使用說明書一、中頻電源裝置結(jié)構(gòu)與安裝簡介1.結(jié)構(gòu)簡介1）裝置系柜式結(jié)構(gòu)，功率在500KW裝置的外形尺寸為2000x1500x800mm，根據(jù)使用條件及功率等級要求另行設(shè)計。2）裝置正面儀表門上一般有直流電壓表、直流電流表、中頻電壓表、進線電壓表、功率表等。門上有控制

12、電源指示、中頻運行指示、故障指示：有交流合閘、交流分閘、中頻啟動、中頻停止按鈕；有控制電源開關(guān)和功率調(diào)節(jié)旋鈕。3）柜內(nèi)正面左側(cè)從上至下為整流橋和逆變橋；右側(cè)從上至下分別為低壓斷路器、電流互感器、進線電感、水壓繼電器等。背面左側(cè)為平波電抗器、中間為進水積水器，右側(cè)從上至下為換流電感。4）逆變晶閘管的觸發(fā)脈沖變壓器，都靠近元件安裝，并有發(fā)光管作為脈沖指示，控制電路采用我單位研制的中頻電源中央控制器。5）中頻電容器的安裝，分柜式和架式兩種，按負載大小及裝置容量不同而定。2.安裝簡介1）本裝置對安裝基礎(chǔ)無特殊要求，但安裝環(huán)境應參照本裝置使用條件選擇。為便于檢修，柜體與周圍墻壁應保持1m以上距離，以保證

13、柜門能方便開啟。2）本裝置的三相電源進線和中頻輸出線，可以從柜頂或從柜底電纜地溝出入。導線截面根據(jù)容量參照本裝置的技術(shù)數(shù)據(jù)選擇，所有導線的連接處，應保持良好的接觸。3）本裝置柜內(nèi)底座有接地螺栓，安裝時必須注意良好的接地。4）中頻電源裝置的水冷系統(tǒng)上水管直徑一般為1.52寸，開路冷卻的下水管道直徑應略大于上水管道直徑；閉路冷卻系統(tǒng)上、下水管道直徑相同。上、下水管道均從柜外地溝引入，與分水器連接；供水壓力為0.2Mpa。5）一般來說,負載與變頻器柜安裝的距離越近越好,不應超過15m,以減少線路損耗,使負載獲得最大功率。6）電源冷卻水裝置，原則上應采用純水裝置，沒有純水裝置的，需適當增加進水流量，功

14、率在800kw以上的設(shè)備，均應配置適當容量的純水冷卻裝置。7）本裝置三相進線銅芯電纜（或銅排）、中頻輸出銅排。注: 中頻輸出銅排采用兩根并聯(lián)時,應按正負交叉連接。二、中頻電源主電路簡介圖一是變頻器的電路原理圖，主要由整流器（VT11-VT16），濾波器（LF），逆變器（VT21-VT24），并聯(lián)負載（L、C）組成。整流器是將三相工頻交流電轉(zhuǎn)化成直流，濾波器是為了濾除整流電流紋波，并在整流和逆變之間隔離不同的紋波電壓，逆變器將直流再變?yōu)閱蜗嘀蓄l交流，由線圈和補償電容組成并聯(lián)諧振負載。零壓啟動是指在啟動過程中，負載電壓和電流是從零開始逐漸增長的一種軟啟動方式，刻啟動方式對電網(wǎng)的電流沖擊幾乎為零。

15、圖一：主電路原理圖圖二是濾波電感之前的整流輸出電壓波形，各種波形分別對應于相控角為00、300、600、750。圖二：整流輸出電壓波形圖三是逆變器各部分的正常工作波形。圖中（a）和（b）分別是兩個對角橋臂晶閘管的門極脈沖波形；圖（c）是逆變晶閘管電流波形，圖中r是換相角；圖（d）是逆變輸出電流波形，圖中虛線是基波正弦波；圖(e)和圖（f）分別是兩對橋臂上晶閘管陰陽之間的電壓波形，波形中電壓為零的部分是晶閘管導通區(qū)，波形中負電壓的寬度/是供晶閘管關(guān)斷的恢復時間，此時間必須大于晶閘管的關(guān)斷時間，才能保證逆變器可靠工作；圖（g）是逆變橋直流側(cè)的電壓波形；圖（h）是逆變輸出的電壓波形，圖中為逆變輸出電

16、流超前輸出電壓的相位角。圖三：逆變橋工作波形圖三、控制電路1.概述KGPS-5B恒功率晶閘管中頻電源控制是本公司最新研制的新型智能控制器。主要由電源、調(diào)節(jié)器、移相控制器，保護電路、啟動演算電路、頻率跟蹤、逆變脈沖形成、脈沖放大及功率驅(qū)動組成。其核心器件采用美國Altera公司生產(chǎn)CPLD可編程邏輯器件，經(jīng)數(shù)字化編程后專門應用于晶閘管中頻電源的控制，使之成為專用ASIC芯片。由它組成的KGPS-5B新型智能控制器具有如下特點：1)專為并聯(lián)逆變器而開發(fā)。用于各種金屬的熔煉，保溫及感應加熱設(shè)備的電源控制。2）單板全集成化控制器，采用數(shù)字觸發(fā)，具有可靠性高、精度高、調(diào)試容易、繼電元件少。3）先進的掃頻

17、式類它激零壓啟動技術(shù)，無需選擇啟動電壓和啟動頻率就能實現(xiàn)100%的成功啟動。4）逆變控制參考美國ABB、Pillar、Ajax公司，日本富士電機等國我先進控制技術(shù)，自行開發(fā)的逆變控制技術(shù)，具有極強的抗干擾能力。5）自動跟蹤負載變化，具有非故障自動再啟動，自動調(diào)節(jié)負載阻抗，使電源住達到恒功率。6）具有理想的限流、限壓、精確的關(guān)斷時間或逆變角控制，保證設(shè)備可靠運行。7）具有完善的多級保護系統(tǒng)（水壓、缺相、欠壓、過流、過壓、關(guān)斷時間、操作聯(lián)鎖等）具有較高的變頻效率1000H及以下大于97%。適合100KW3000KW/1508000HZ中頻電源。2.主要技術(shù)參數(shù)1）主電路進線電壓：100660V（5

18、0Hz）（注意R8/R9/R10的匹配）。2）供電電源：單相AC18V/2A or DC24V/2A。中心智能控制板KGPS-5B3）中頻電壓反饋信號：AC1520V/15mA。4）電流反饋信號：AC15V/5mA三相輸入。5）整流觸發(fā)脈沖移相范圍：=0-1300。6）整流觸發(fā)脈沖不對稱度：10。7）整流觸發(fā)脈沖信號寬度：600uS、雙窄脈沖、間隔600。8）整流觸發(fā)脈沖的特性觸發(fā)脈沖峰值電壓：12V觸發(fā)脈沖峰值電流：1A觸發(fā)脈沖前沿陡度：0.5A/us9）逆變頻率:400HZ-10KHZ.10）逆變觸發(fā)脈沖信號寬度:1/16xf（逆變頻率）11）逆變觸發(fā)脈沖的特性觸發(fā)脈沖峰值電壓：22V觸發(fā)

19、脈沖峰值電流：3A觸發(fā)脈沖前沿陡度：2A/US（逆變觸發(fā)脈沖變壓器外接）12）最大外形尺寸：245X175X40mm。13）故障信號輸出：NC AC：5A/220V；DC：10A/28V3.正常使用條件1）海拔不超過2000米；2）環(huán)境溫度不低于-10，不高于+403）空氣最大相對濕度不超過90%（205）4）運行地點無導電及爆炸性塵埃，無腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸氣；5）無劇烈震動和沖擊。4.電路原理整個控制電路除逆變末級觸發(fā)單元外，做成一塊印刷電路板結(jié)構(gòu)。功能上包括電源、整流觸發(fā)、調(diào)節(jié)器、逆變觸發(fā)、啟動演算等，除調(diào)節(jié)器為模擬運算電路外，其余均為數(shù)字電路。組成該控制器的核心集成電路為U5，

20、型號為EPM7128SLC84-15，它是一塊專用大規(guī)模數(shù)字集成電路，有3路時鐘輸入，35路輸入/輸出口，內(nèi)部功能包括整流移相觸發(fā)、相序自適應、逆變觸發(fā)、逆變引前角鎖定、逆變重復啟動、過流保護、過壓保護、缺相保護、水壓低保護、水溫高保護、控制板欠壓保護，另外還有兩個外部故障輸入保護。1）整流觸發(fā)工作原理本部分電路包括三相同步、相序自適應、壓控時鐘、數(shù)字觸發(fā)、末級驅(qū)動等電路。三相同步信號直接由晶閘管的門極引線K4、K6、K2從主回路的三相過線上取得，由R8、C5、R9、C6、R10、C7進行濾波，再經(jīng)6只光電耦合器隔離，獲得6個相位互差60度的矩形波同步信號，輸入到U5的54P、56P、58P、

21、60P、61P、63P。在U5的內(nèi)部有相序自適應電路，確保了中頻電源的三相交流輸入可以不分相序。U3D及其周圍電路構(gòu)成壓控時鐘，其輸出信號的周期隨調(diào)節(jié)器的輸出電壓VK而線性變化。壓控時鐘信號輸入到U5的3P，作為數(shù)字觸發(fā)的時鐘CLOCK1。數(shù)字觸發(fā)的特征是用計（時鐘脈沖）數(shù)的辦法來實現(xiàn)移相，6路整流移相觸發(fā)脈沖均由U5產(chǎn)生。6路整流移相觸發(fā)脈沖經(jīng)U6晶體管達林頓陣放大后，驅(qū)動整流脈沖變壓器輸出。2）調(diào)節(jié)器工作原理共設(shè)有2個調(diào)節(jié)器：中頻電壓/電流調(diào)節(jié)器，逆變角調(diào)節(jié)器。其中電壓/電流調(diào)節(jié)器（U3C），是常規(guī)的PI調(diào)節(jié)器，在啟動和運行的整個階段，該調(diào)節(jié)器始終參與工作。逆變角調(diào)節(jié)器（U3B）用于使逆變

22、橋能在某一角下穩(wěn)定的工作。調(diào)節(jié)器電路的工作過程可以分為兩種情況；一種是直流電壓沒有達到最大值的時候，即U3D沒有限幅，而U3A工作于限幅狀態(tài)，對應的為最小逆變角，此時系統(tǒng)完全是一個標準的電壓/電流閉環(huán)系統(tǒng)；另一種情況是直流電壓已到最大值，即U3D開始限幅，整流橋的調(diào)節(jié)不再起作用，而U3A退出限幅狀態(tài)開始工作，調(diào)節(jié)逆變角調(diào)節(jié)器的角給定值，使輸出的中頻電壓增加，達到新的平衡。此時，就有電壓/電流調(diào)節(jié)器與逆變角調(diào)節(jié)器雙環(huán)工作。通過中頻電壓互感器取得的中頻電壓信號，由UP1、UP2輸入后分為兩路，一路由U2C進行電平轉(zhuǎn)換后送到U5的12P，另一路經(jīng)D35-D38整流后，又分為兩路，一路送到電壓/電流調(diào)

23、節(jié)器，另一路送到過電壓保護。通過三相電流互感器取得的電流信號，先在外部轉(zhuǎn)換成電壓信號，從I1、I2、I3輸入，經(jīng)二管D39-D44整流后再分為兩路，一路作為過流保護信號，另一路作為電壓/電流調(diào)節(jié)器反饋信號。3）逆變部分工作原理逆變觸發(fā)部分采用掃頻式零壓軟起動。只需取一路中頻電壓反饋信號，相當于它激轉(zhuǎn)自激電路，屬于平均值控制。上于主回路上無需附加任何起動電路，不需要預充電的起動過程，因此，主回路得以簡化，調(diào)試程序簡單。起動過程：在逆變電路起動前，先以一個高于諧振頻率（槽路）的它激信號去觸發(fā)逆變晶閘管，當系統(tǒng)檢測到主回路開始有直流電流時，便控制它激信號的頻率由高頻向低頻掃描，同時繼續(xù)加在主回路的直

24、流電流，當它激信號頻率上降到接近諧振頻率時，中頻電壓便建立起來，并反饋到自動調(diào)頻電路。自動調(diào)頻電路一旦投入工作，便停止它激信號的頻率繼續(xù)往低掃描，轉(zhuǎn)由自動調(diào)頻電路控制逆變引前角，使設(shè)備進入穩(wěn)態(tài)運行。若一次起動不成功，即自動調(diào)頻電路沒有抓信中頻電壓反饋信號，此時，它激信號便會一直掃描到最低頻率，重復起動電路一旦檢測到它激信號進入到最低頻段，便進行一次再起動，把它激信號再推到最高頻率，重新掃描一次，直至起動成功。重復起動的周約為0.5秒。由UP1和UP2輸入的中頻電壓信號，經(jīng)U2C轉(zhuǎn)換成方波信號，輸入到U5的12P。由U5的64P、67P輸出的逆變觸發(fā)信號，經(jīng)U7隔離放大后，驅(qū)動逆變觸發(fā)MOS晶體

25、管Q5、Q6。U4A和U4C構(gòu)成逆變壓控時鐘，輸入到U5的83P；同時又由U7進行FVC（頻率/電壓變換器），驅(qū)動頻率表。FHZ微調(diào)電位器用于整定頻率表的讀數(shù)。另外，當發(fā)生過電壓保護時，U5內(nèi)部的過電壓保護振蕩器起振，輸出2倍于最高逆變頻率的觸發(fā)脈沖，使逆變橋的4個橋臂均導通。U4B為起動失敗檢測器，其輸出控制U5內(nèi)部重復起動電路。4）啟動演算工作原理過電流保護信號經(jīng)U1B，送到U5的15P，封鎖整流觸發(fā)脈沖；驅(qū)動“GL”LED指示燈和驅(qū)動報警繼電器。通過“W2 IF”微調(diào)電位器可整定過流電平。當三相交流輸入缺相時，本控制板均能對電源實現(xiàn)保護和指示。其原理是：由4#、6#、2#晶閘管的陰極（K

26、）分別取A、B、C三相電壓信號（通過門極引線），經(jīng)過光電耦合器的隔離送到U5進行檢測和判別，一旦出現(xiàn)“缺相”故障時，除了封鎖整流觸發(fā)脈沖外，還驅(qū)動“QX”LED指示燈和驅(qū)動報警斷電器。為了使控制電路能夠更可靠準確的運行，控制電路上還有設(shè)置了啟動定時器和控制電源欠壓檢測保護。在開機的瞬間，控制電路的工作是不穩(wěn)定的，設(shè)置一個3秒鐘左右的定時器，待定時過后，才容許輸出觸發(fā)脈沖。這部分電路由U1C等元件構(gòu)成。若由于某種原因造成控制板上直流供電電壓過低，穩(wěn)壓器不穩(wěn)壓，亦會使控制出錯。設(shè)置一個欠壓檢測電路（由U1D組成），當VCC電壓低于12.5V時便封鎖整流觸發(fā)脈沖防止不正確的觸發(fā),同時點亮”QY”LE

27、D指示燈和驅(qū)動報警繼電器。自動重復起動電路在U5內(nèi)部。微動開關(guān)DIP-2用于關(guān)閉自動重復起動電路。U8A及周圍電路組成水壓過低延時保護電路，延時時間約3秒。輸入到U5的76P，封鎖整流觸發(fā)脈沖，驅(qū)動“SY”LED指示燈亮和驅(qū)動報警繼電器。U8B及周圍電路組成水溫過高延時保護電路，延時約3秒。輸入到U5的76P，封鎖整流觸發(fā)脈沖，驅(qū)動“SY”LED指示燈亮和驅(qū)動報警繼電器。以上保護，只有通過復位信號，或通過關(guān)機后的再進行“上機復位”方可再運行。復位開關(guān)信號由KZ、GND輸入，閉合狀態(tài)為復位/暫停。5.控制板的接線端子與參數(shù)控制板共有33個M3接線端子，端子排列圖參見圖一，各端子功能表見表一。功能

28、端子號參數(shù)故障輸出K-2K-1常開接點AC5A/220V,DC10A/28V常開接點的定觸頭,接電源N線電壓反饋信號UP1UP2VF中頻電壓15V電流反饋信號111213IFAC,三相15V控制信號KZGNDKZ懸空為運行狀態(tài),接地為停止運行和故障復位平GND控制信號接地端(與給定共用)給定GNDADJ+15VGND給定接地端ADJ給定:DC 0+15VVCC DC +15V,最大輸出20mA電源 17V 17VAC17V/2A OR DC24V/2A逆變脈沖輸出UEUAUB+22V逆變輸出公共端 E端OUT 逆變輸出端,最大輸出15VOUT 逆變輸出端,最大輸出15V外故障輸入SYSWGND

29、接地為故障狀態(tài), “SY”LED燈亮,帶3秒延時。接地為故障狀態(tài)，“SW”LED燈亮，帶3秒延時。外故障接地端頻率表HZ+HZVCC頻率表正端F頻率表負端（5mA輸出）整流脈沖輸出G1-G6K1-K6接1-6#晶閘管控制板接1-6#晶閘管陰極6.發(fā)光二極管工作狀態(tài)代號發(fā)光二極管亮時指示狀態(tài)+15V控制板+15V電源工作+5V控制板+5V電源工作GY中頻過電壓故障GL中頻過電流故障QY控制板欠電壓故障QX三相輸入缺相故障SY水壓低故障SW水溫高故障D9-D14六路整流脈沖指示，正常為微亮，亮表示SCR門極接反或開路7.電位器（調(diào)整部分）1） W1 IF最大輸出電流設(shè)定電位器，當有電流反饋時可設(shè)定

30、最大輸出電流，順時針方向為最小，最大調(diào)節(jié)范圍約2倍。2）W2 VF最大中頻輸出電壓設(shè)定電位器，當有電壓反饋時可設(shè)定最大中頻輸出電壓，順時針方向為最小，最大調(diào)節(jié)范圍約2倍。3） W3 MAX最大逆變引前角設(shè)定電位器，順時針方向為增大，最大調(diào)節(jié)范圍約為40度至60度。4） W4 MIN最小逆變引前角設(shè)定電位器，順時針方向增大，最大調(diào)節(jié)范圍約為20度至40度。5） W5 FHZ外接頻率表設(shè)定電位器，順時針方向為增大，最大調(diào)節(jié)范圍3倍。6）W6 FMAX最大它激逆變頻率設(shè)定電位器，順時針方向為增大，最大調(diào)節(jié)范圍約2倍。8.DIP（S1）開關(guān)工作狀態(tài)開關(guān)工作狀態(tài)DIP-1它激頻率開關(guān)：打在OFF時是高頻

31、率；打在ON時是低頻率（與FMAX電位器配合使用）DIP-2重復起動開關(guān)：打在OFF時重復起動開；打在ON時重復起動關(guān)。DIP-3逆變角度開關(guān)：打在OFF時小角度；打在ON時大角度。9.調(diào)試1）調(diào)試需準備的工具一臺20M示波器，若示波器的電源線是三芯插頭時，注意“地線”千萬不能接地，示波器外殼對地需絕緣，僅使用一根探頭，示波器的X軸、Y軸均需較準，探頭需在測試信號下補償好。若無高奪示波器探頭，應用電阻做一個分壓器，以適應600V以上的電壓的測量。一個500、500W的電阻性負載。2）整流部分的調(diào)試（VF）為了調(diào)試的安全，調(diào)試前，應使逆變橋不工作。例如：把平波電抗器的一端斷開，再在整流橋直流接入

32、一個500、500W的電阻性負載。電路板上的“W1 IF”微調(diào)電位器順時針旋至最高端，（調(diào)試過程發(fā)生短路時，可以提供過流保護）。主控板上的DIP-2開關(guān)撥在ON位置；用示波器做好測量整流橋輸出直流電壓波形的準備；把面板上的“給定”電位器逆時針旋至最小。送上三相供電（可以不分相序），檢查是否有缺相報警指示，若有，可檢查進線快速熔斷器是否損壞。把面板上的“給定”電位器順時針旋大，直流電壓波形應該幾乎全放開（A00），6個波頭都全在，若中頻電源為380V輸入，此時的直流電壓表應為指示530V左右。再把面板上的“給定”電位器逆時針旋至最小，直流電壓波形幾乎全關(guān)閉，此時的A角約為120度。輸出直流波形在

33、整個移相范圍內(nèi)應該是連續(xù)平滑的。若在調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)出不來6個整流波頭，則應檢查6只整流晶閘管的序號是否接對，晶閘管的門極線是否接反或短路。在此過程調(diào)試中也檢查了面板上的“給定”電位器是否接反，接反了則會出現(xiàn)直流電壓幾乎為最大只有把“給定”電位器順時針旋到頭時，直流電壓才有減小的現(xiàn)象。在停電狀態(tài)下，把逆變橋接入，使逆變橋觸發(fā)脈沖投入，去掉整流橋口的電阻性負載。把電路板上的VF微調(diào)電位器順時針轉(zhuǎn)至最高端，（調(diào)試過程發(fā)生逆變過壓時，可以提供過壓保護）。主控板上的DIP-2開關(guān)撥在ON位置，面板上的“給定”電位器逆時針旋至最小。上電數(shù)秒鐘后，把面板上的“給定”電位器順時針慢慢地旋大，這是逆變橋會出現(xiàn)兩種

34、工作狀態(tài)，一種是逆變橋起振，另一種是逆變橋直通。此時需要的是逆變橋直通，若逆變橋為起振狀態(tài)，可在停電的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)中頻電壓互感器20V繞組的輸出線對調(diào)下，就不會起振了。在緩慢旋大面板上“給定”電位器的操作中，應密切注意電流表的反應，若電流表的指示迅速增大，則應迅速把“給定”電位器逆時針旋下來，此時表明電流取樣電路有問題，系統(tǒng)處于電流開環(huán)狀態(tài)，應檢查電流互感器是否接上。正常的表現(xiàn)是隨著“給定”電位器的緩慢加大，電流表的指示也跟著增大，當停止旋轉(zhuǎn)“給定”電位器時，電流表的指示能穩(wěn)定的停在某一刻度上。當出現(xiàn)直通現(xiàn)象時，把面板上的“給定”電位器順時針大，使電流表的指示接近額定值的50%左右。用交流電壓

35、表測量I1、I2、I3三個接線端子間的電壓，三個電壓應該是大致相等的，若相差太大，說明電流互感器的同名端接錯，必須改對，否則會影響電流調(diào)節(jié)器的正常工作。繼續(xù)把面板上的“給定”電位器順時針旋到頭，電流表的指示應接近額定值，逆時針調(diào)節(jié)主控板上的W1電流反饋微調(diào)電位器，使直流電流表指示到額定輸出電流，完成額定電流的整定。到此整流橋的調(diào)試就基本完成，可以進行逆變橋的調(diào)試。當調(diào)試場地電源供不出裝置的額定電流時，額定電流的調(diào)整，可放在現(xiàn)場滿負荷運行時進行。但是，應先在小電流的狀況下，判定一下電流取樣回路的工作是否正常。3）逆變部分的調(diào)試a)校準頻率表（FHZ）主控板上的DIP開關(guān)的DIP-2、DIP-3撥

36、在OFF的位置，面板上的“給定”電位器逆時針旋至最小。把示波器接在Q5或Q6的管殼上，測逆變觸發(fā)脈沖的它激頻率（它激拼了長可以通過FMAX和DIP-1來調(diào)節(jié)），調(diào)節(jié)“W6 FHZ”微調(diào)電位器，使頻率表的讀數(shù)與示波器的測得的相一致。若中頻電源用的是專用中頻頻率表，則可免去此步調(diào)試。但還是推薦使用直流毫安表頭改制的頻率表，這一方面是可以測得最高它激頻率，另一方面是價格便宜。b)起振逆變器（FMAX）首先檢查逆變晶閘管的門級線連接是否正確，逆變末級上的LED亮度是否正常，不亮則說明逆變末級的E和C接線端子接反了。在把主控板上UA對外的連線解掉，看熄滅的LED逆變末級是否處在逆變橋的對角線位置。把主控

37、板上的DIP開關(guān)的DIP-2、DIP-3撥在OFF位置上,把面板上的“給定”電位器逆時針旋到底,調(diào)節(jié)控制板上的“W5 FMAX”微調(diào)電位器，使最高它激頻率高于槽路諧振頻率的1.2倍，“W3 MAX”、“W4 MIN”微調(diào)電位器旋在中間位置。把面板上“給定”電位器順時針稍微旋大，這時它激頻率開始從高往底掃描（從頻率表中可以看出）。逆變橋進去工作狀態(tài)，開始起振。若不起振，表現(xiàn)為它激信號反復作掃描動作，可調(diào)節(jié)中頻電壓互感器的相位，即把中頻電壓互感器20V繞組的輸出線對調(diào)一下。若把中頻電壓互感器20V繞組輸出線對調(diào)后，任然起動不起來，此時應確認一下槽路的諧振頻率是否正確。可以用電容/電感表測量一下電熱

38、電容器的電容量及感應器的電感量，計算出槽路的諧振頻率，當槽路的諧振頻率處在最高它激頻率的0.60.9的范圍內(nèi)時，起動應該是很容易的。再就檢查一下逆變晶閘管是否有損壞。c)整定逆變引前角 逆變起振后，可做整定逆變引前角的工作。把DIP開關(guān)的DIP-2、DIP-1撥在OFF的位置，用示波器觀察電壓互感器100V繞組波形，調(diào)節(jié)主控板上“W4 MIN”微調(diào)電位器，使逆變換相引前角在25左右，此時中頻輸出電壓與直流電壓的比為1.3左右。在把DIP-3開關(guān)打在ON位置，調(diào)節(jié)主控板上“W3 MAX”微調(diào)電位器，整定最大逆變換相引前角。根據(jù)不同中頻輸出電壓為750V時，則要求最大的逆變換相引前角在42左右，此

39、時，中頻輸出電壓與直流電壓的比為1.5。調(diào)試若出現(xiàn)逆變引前角過大的現(xiàn)象，應該檢查槽路諧振頻率是否過低。d)額定輸出電壓的整定（W1 VF）在輕負荷的情況下整定額定輸出電壓，把主板上的DIP開關(guān)DIP-2、DIP-3均撥在OFF的位置，“W1 VF”微調(diào)電位器順時針旋至最大，把面板上的“給定”電位器順時針旋大，逆變橋工作。繼續(xù)把面板上的“給定”電位器順時針旋至最大，此時輸出的中頻電壓接近額定值，逆時針調(diào)節(jié)“W1 VF”微調(diào)電位器，使輸出的中頻電壓達到額定值。10.注意事項1）晶閘管裝置在做絕緣耐壓的測試時，請取下控制板，否則可能造成控制板永久性損壞。2）內(nèi)部電路及參數(shù)的更改，恕不另行通知。3）如

40、果使用過程中造成控制板以外的零部件損壞，本公司慨不負責。4）DJL-6器件是 一種CMOS器件，使用時應注意，器件的兩個引腳之間嚴謹短路，否則將損壞芯片，為保證器件的安全，忌用萬用表直接測量器件的引腳。11.其他問題1）過壓保護控制電路上已經(jīng)把過壓保護電平固定輸出電壓的1.2倍不合適時可改變控制板上的R48電阻值，減少R48過壓保護電平增高，反之則減少。2）過流保護控制電路上已經(jīng)把過流保護電平固定在額定直流電流的1.4倍上，當進行額定電流的整定時，過流保護就自動設(shè)定好了。若覺得1.4倍不合適可改變控制板上的R51電阻值，減少R51過流保護電平增高，反之減少。3）額定電流整定當9.2步驟中沒有進

41、行額定電流整定，可在系統(tǒng)運行于重負荷下，逆時針調(diào)節(jié)控制板上的“W2”。4）它激頻率一定要使它激頻率高于槽路可能的最大諧振頻率，否則系統(tǒng)由于它激的“拽著”而不能正常運行。它激頻率高于槽路可能的最大諧振頻率1.2倍是合適的。5）恒功率輸出對于熔煉負載，恒功率輸出是很重要的。要想使恒功率的范圍大，就要使逆變引前角在從最小變到最大的范圍內(nèi)盡可能的大，同時負載阻抗的匹配也很重要。即使不是熔煉負荷，這樣做也有利于提高整流的功率因數(shù)。第四部分 操作說明及維護手冊一、操作說明 1.面板布置2.開爐前的準備1）檢查各個部件緊固件是否有松動現(xiàn)象。2）檢查柜內(nèi)主電源絕緣是否良好。3）檢查各水路之水壓、流量、水溫是否

42、正常。4）檢查“中心控制板”上工作指示是否正常。5）檢查觸發(fā)脈沖（整流、逆變）指示燈是否正常。6）檢查爐體感應線圈、電容器對地絕緣是否正常。7）檢查水冷電纜是否接觸可靠。8）檢查各進線電壓是否正常。 以上各項均正常情況下方能啟動中頻電源。3.電源操作（非專業(yè)人員不得開啟中頻電源）3.1啟動操作1）合上柜內(nèi)空氣開關(guān)Q1，給二次回路供電。2）啟動水泵給冷卻系統(tǒng)供水。3）按“控制電源合”按鈕，控制電源得電。4）按“主電路合”按鈕，主電路得電。5）右旋“啟/?！卑粹o，為中頻電源啟動做好準備。6）緩緩調(diào)節(jié)“功率調(diào)節(jié)”電位器PR并注意觀察頻率表，若有指示并能聽到中頻叫聲，說明啟動成功，啟動成功將電位器PR

43、一次旋到底，同時主控板上的“啟動P.P”燈滅，“電壓環(huán)V.LOP”燈亮。若啟動不成功，需重新啟動。3.2停止操作1）將功率調(diào)節(jié)電位器PR逆時針旋轉(zhuǎn)到底，所有指示表歸零。2）按“啟/停”按鈕，中頻電源停止。3）按“主閘分”按鈕，主電源斷電。4）按“控制電源分”按鈕，控制電源斷電。5）斷開柜內(nèi)空氣開關(guān)Q1。4.其它說明1）當發(fā)生故障停機后，“中心控制板”能保持記憶，只有等排除故障按中頻“啟/?！卑粹oSA1后，電源才能重新啟動。2）發(fā)生故障或緊急情況時，應首先按下中頻“啟/?！卑粹o，然后按停止電源程序?qū)㈦娫赐Ｖ?，待排除故障后方能重新啟動電源?）水泵停止時間應根據(jù)感應器中的水溫來決定，一般應在電源停

44、止后240分鐘左右停止供水，電源的冷卻水可以即停。二、故障與報警本裝置設(shè)置了一套比較完善的故障與報警系統(tǒng)，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，與之有關(guān)的指示燈亮，并指出故障內(nèi)型，有關(guān)人員可根據(jù)指示燈判明故障產(chǎn)生的原因，并采取相應的措施。1.中頻電源主控板故障主心控制板共設(shè)置有過流、過壓、缺相、缺水及欠壓五種故障。1.1過流故障過流時有以下現(xiàn)象發(fā)生：1）電源柜上 電源故障燈亮。2）中頻電源拉逆變（=150度），處于停機狀態(tài)。3）主心控制板上的“過流0.C”發(fā)光二極管亮。1.2過壓故障過壓時有以下現(xiàn)象發(fā)生：1）電源柜上的電源故障燈亮。2）中頻電源拉逆變（=150度），處于停機狀態(tài)。 3）主心控制板上的“過壓0.V”

45、發(fā)光管亮。1.3缺相故障缺相時有以下現(xiàn)象發(fā)生：1）電源柜上的電源故障燈亮。2）中頻電源拉逆變（=150度），處于停機狀態(tài)。3）主心控制板上的“缺相0.P”發(fā)光管亮。1.4缺水故障缺水時有以下現(xiàn)象發(fā)生：1）電源柜上的電源故障燈亮。2）中頻電源拉逆變（=150度），處于停機狀態(tài)。3）主心控制板上的“水壓WLP”發(fā)光管亮。1.5欠壓故障欠壓時有以下現(xiàn)象發(fā)生：1）電源柜上的電源故障燈亮2）中頻電源拉逆變（=150度），處于停機狀態(tài)。3）主心控制板上的“欠壓L.V”發(fā)光管亮。三、維護與保養(yǎng)1.維修與保養(yǎng)晶閘管變頻裝備置與中頻發(fā)電機比較，有省電、噪音小、調(diào)節(jié)方便、啟動、停止迅速等優(yōu)點。但是，由于半導體器件

46、的過載能力差，因此，合理使用，正確操作與精心維護是晶閘管中頻電源安全運行，避免故障的重要保證，在連續(xù)運行的生產(chǎn)線上，必需搞好裝置的維護。1.1經(jīng)常消除配電柜內(nèi)的積塵，尤其是晶閘管芯外部要用酒精擦除干凈。1.2經(jīng)常檢查水管是否扎結(jié)牢固，及時清除冷卻水管內(nèi)壁的水垢，以保證足夠的水流量，對老化及有裂紋的水管要及時更換，冷卻水池的臟物須及時清除，以免堵塞水管。1.3定時對裝置進行檢修，裝置各部分的螺栓，螺母連接要定期進行檢查，緊固，接觸器，繼電器的觸頭有松動，接觸不良時，應及時修理，更換，不能勉強使用。定期校驗過流，壓保護系統(tǒng)，防止失靈，期檢驗水壓繼電器。1.4經(jīng)常檢查負載接線是否良好，絕緣是否否可靠。透熱爐感應體內(nèi)積存的氧化渣應及時清除，隔熱爐襯有裂紋時應及時更換，溶煉、保溫爐在更新爐襯后，要首先檢查絕緣。變頻裝置的負載因工作場合的環(huán)境惡劣，從而使故障率高的事