中频电源 _知识百科

简介
中频电源是一种静止变频装置，将三相工频电源变换成单相电源。对各种负载适应力强、适用范围广，主要应用于各种金属的熔炼、保温、烧结、焊接、淬火、回火、透热、金属液净化、热处理、弯管、以及晶体生长等。
标准输出功率系列为：30kW~4000kW
标准配置熔炼炉系列为：5kg(30kW)~5000kg(4000kW)
标准振荡频率系列为：400Hz~10kHz
中频感应加热技术是通过电磁感应原理及利用涡流对工件进行加热。由于感应加热具有加热速度快、物料内部发热效率高、加热均匀且具有选择性、产品质量好、几乎无环境污染、可控性好及易于实现生产自动化等一系列优点,因此近年来得到了迅速发展切。目前,感应加热己广泛应用于铸造熔炼、锻造毛坯加热、金属表面热处理、铝电解等行业中。以上这些行业中的传统加热方式大多是以煤、油、气为能源或箱式电炉加热,存在能耗高、劳动条件差、环境污染严重、工艺质量难以控制等缺陷,严重制约了我国装备制造业的发展。因此,全面推广感应加热技术,是改造我国传统产业的必然趋势,而此技术的发展与感应加热电源的水平密切相关。
中频电源的结构
中频电源从早期的中频发电机组发展成为可控硅式变频电源,如今经过不断开发完善成为目前新一代变频电源装置。
中频电源主要包括整流变压器、可控硅整流器、续流二极管、逆变器以及联结整流器与逆变器的直流电抗器，还有相应的控制回路和保护回路。
变压器与整流装置
中频电源的可控硅整流装置能够产生大量的高次谐波电流,可以把它看成是一个谐波源。为了减少其谐波危害,对其整流装置的设计采取增加整流脉动数作为抑制谐波的主要措施。通常情况下,对于1000kw以下的中频电源装置采用6脉动整流,其产生的谐波主要为6k士1(k为正整数)次的特征谐波电流;而对于1000kw以上的中频电源装置根据容量的大小,可采用12脉动或24脉动整流。对于12脉整流电路,它是由两组6脉动的三相桥并联组成。两组桥的交流侧分别接到三绕组变压器的两个二次绕组上,一个绕组是星型接法,另一个是三角形接法,两者线电压相位差为30 。当两组桥同步控制,使两组整流桥得到相同的触发角,经过分析可得来自两组整流桥的5次和7次谐波电流将在变压器的一次侧相互抵消。同样17次和19次谐波电流亦相互抵消,这时网侧的最低次特征谐波将是n次和13次谐波,接下来就是23次和25次谐波了。其变压器一次线电流的波形是三阶梯形,更接近正弦波。
工作原理
中频电源的工作原理为：采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电，经电抗器平波后，成为直流电源，再经单相逆变桥，把直流电流逆变成一定频率（一般为1000至8000Hz）的单相中频电流。负载由感应线圈和补偿电容器组成，连接成并联谐振电路（也可串联，一般情况下IGBT电源采用串联谐振，当然， IGBT电源也可采用并联谐振）。
一般情况下，可以把中频电源的故障按照故障现象分为完全不能起动和起动后不能正常工作两大类。作为一般的原则，当出现故障后，应在断电的情况下对整个系统作全面检查，它包括以下几个方面：
（一）电源：用万用表测一下主电路开关（接触器）和控制保险丝后面是否有电，这将排除这些元件断路的可能性。
（二）整流器：整流器采用三相全控桥式整流电路，它包括六个快速熔断器、六个晶闸管、六个脉冲变压器和一个续流二极管。在快速熔断器上有一个红色的指示器，正常时指示器缩在外壳里边，当快熔烧断后它将弹出，有些快熔的指示器较紧，当快熔烧断后，它会卡在里面，所以为可靠起见，可以用万用表通断档测一下快熔，以判断它是否烧断。