圖解中頻爐工作原理

圖解中頻爐工作原理種鋼，也可用于銅，鋁等有色金屬的熔煉和提溫。設(shè)備體積小，重量輕，率高，耗電少，熔化升溫快，爐溫易掌握，生產(chǎn)率高。中頻爐般是在工廠鑄造及熱處理中使用，中頻爐現(xiàn)在已經(jīng)逐步替代了燃煤爐、燃?xì)鉅t、燃油爐及一般電阻爐，成為了工廠鑄造及熱處理的寵。一、中頻爐工作原理中頻爐通過可控硅的整流逆變產(chǎn)生中頻電源，送到爐體線圈上，爐體〔線圈〕中間產(chǎn)生中頻電磁場，從而使?fàn)t體內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流，渦流再使金屬產(chǎn)生大量的熱能使得金屬熔化。中頻爐主要由電源、感應(yīng)圈及感應(yīng)圈內(nèi)用耐火材料筑成的坩堝組成。坩堝內(nèi)盛有金屬爐料，相當(dāng)于變壓器的副繞組，當(dāng)感應(yīng)圈接通溝通電源時，在感應(yīng)圈內(nèi)產(chǎn)生交變磁場，其磁力線切割坩堝中的金屬爐料，在爐料中就產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，由于爐料本身形成閉合回路，此副繞組的點是僅有匝而且是閉合的。所以在爐料中同時產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過爐料時，對爐料進(jìn)展加熱促使其熔化。中頻爐也是種電磁爐，工作過程如下：先是通過個逆變電源，把三相溝通電整流〔用晶閘管〕變成單相直流電，然后由逆變橋逆變成種500-1000Hz的中頻脈沖溝通電，再通過爐膽內(nèi)的銅圈形成磁場，磁場使圈內(nèi)的鋼材產(chǎn)生渦流，渦流流過被加熱的鋼材，產(chǎn)生熱800-20230Hz。二、中頻爐工作原理圖解本機的主電路框圖如下圖。整流器承受三相橋式控整流電路，逆變器承受單相橋輸入要求。交——直——交變換器1、三相橋式控整流電路三相橋式控整流電路的輸出電壓為：三相橋式控整流電路的輸出電壓為：Ud=2.34U2cosa……〔1〕其中，Ud——輸出直流電壓平均值U2———電網(wǎng)相電壓a——觸發(fā)移相角在不同a角下的輸出電壓的波形〔在感性負(fù)載和電流非斷續(xù)狀態(tài)下〕。其中a>90°的狀態(tài)稱為整流的逆變工作狀態(tài)，其實質(zhì)是負(fù)載向電網(wǎng)反響能量。整流觸發(fā)電路承受數(shù)字集成電路構(gòu)成，所承受芯片的型號、功能及有關(guān)說明如表所示。U101U102、U103

名稱四運放

型號LM324CD4070

用途過零檢測及整形它也起限制浪涌電流的作用。逆變橋由四只橋臂構(gòu)成，每臂為只晶閘管和個限流電抗器串聯(lián)組成。限流的作用是限它也起限制浪涌電流的作用。逆變橋由四只橋臂構(gòu)成，每臂為只晶閘管和個限流電抗器串聯(lián)組成。限流的作用是限制逆變晶閘管導(dǎo)通時的電流上升率(di/dt),使它不超過允許的數(shù)值。假設(shè)橋臂中V7、V10U104~U1062CD4001或非規(guī)律U107~U10914CD4020分頻U110~U112雙時基電路556脈沖整形調(diào)制U113單時基電路555產(chǎn)生調(diào)制脈沖本裝置的整流觸發(fā)同步信號由同步變壓器供給，經(jīng)RC濾涉及比較放大，找出觸發(fā)同步信號的過零點，再由數(shù)字計數(shù)器計數(shù)延時。觸發(fā)脈寬由本裝置的整流觸發(fā)同步信號由同步變壓器供給，經(jīng)RC濾涉及比較放大，找出觸發(fā)同步信號的過零點，再由數(shù)字計數(shù)器計數(shù)延時。觸發(fā)脈寬由555構(gòu)成的單穩(wěn)確定，并由555進(jìn)行高頻調(diào)制，以減小觸發(fā)脈沖變壓器的體積。本觸發(fā)電路具有抗干擾力量強、延時準(zhǔn)確、行高頻調(diào)制，以減小觸發(fā)脈沖變壓器的體積。本觸發(fā)電路具有抗干擾力量強、延時準(zhǔn)確、調(diào)試便利、觸發(fā)牢靠、功耗低及體積小的優(yōu)點。2、單相橋式并聯(lián)逆變電路調(diào)試便利、觸發(fā)牢靠、功耗低及體積小的優(yōu)點。2、單相橋式并聯(lián)逆變電路為補償電容，由C直電流。Ld直電流。Ld和V8、V9輪番導(dǎo)通，便將直流Id逆變?yōu)樵谪?fù)載中流淌的電頻電流。為使逆變器正常工作，其工作頻率應(yīng)高于負(fù)載諧振頻率。此時負(fù)載回路對輸入的中頻梯形電流中的高次諧波電流呈現(xiàn)低阻抗，對中頻梯形波電流中的基波電流呈現(xiàn)高阻抗，因而使輸出電壓接近正弦波。由于逆變工作頻率略高于負(fù)載諧振頻率，使晶閘管獲得定的換相關(guān)斷時間tj,從[圖5]可以看出，j也是負(fù)載功率因數(shù)角。從數(shù)學(xué)分析可知，中頻負(fù)載電壓對輸主直流電壓有如下關(guān)系：UL=1.11Ud/cosj……〔2〕為了提高輸出額定功率因數(shù)角，應(yīng)盡量減小tj,但tj的減小就意味著逆變晶閘管道關(guān)斷時間的減小，這不利于逆變器的牢靠工作，加外通常加大換相關(guān)斷時間tf會增加晶閘管的電壓定額。因此需兩者兼顧，通常取j=30°左右。由于中頻電源負(fù)載參數(shù)(L、r)隨著工件的多少和工件溫度的變化而變化，因此負(fù)載頻率也是隨時間變化的。為了獲得恒定的引前時間以保證牢靠換流，逆變頻率必需隨著負(fù)載諧振頻率而變，并始終略高于負(fù)載諧振頻率，這就是說，逆變觸發(fā)電路不能承受恒定的頻率的他激方式，而必需承受自激方式，即自動跟蹤負(fù)載頻率。逆變觸發(fā)同步信號是由中頻輸出電壓和補償電容電流的取樣信號合成的，該合成信號滯后于補償電容電流而超前于中