華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。

中頻電爐的內部結構

  如圖2-1所示，電爐爐襯的主要材料是二氧化硅，它的耐熱溫度最高可以到達1650C。電爐的周?chē)怯筛袘€(xiàn)圈以及不銹鋼絲網(wǎng)環(huán)繞組成的，其中感應線(xiàn)圈與中頻電源直接連接，并且通過(guò)交頻磁通來(lái)對電爐進(jìn)行加熱；不銹鋼絲網(wǎng)與漏爐保護電路直接連接，它是保護電路的一部分。在科學(xué)技術(shù)的帶領(lǐng)下，感應加熱電源根據各種各樣的需求，形成了不同模式： 

① 整流器(AC-DC )

② 濾波環(huán)節(FILTER) 

③ 逆變器(DC- AC) 

④ 諧振槽路及負載(RESONANT TANK) 

⑤ 控制及保護環(huán)節(CONTROL AND PROTECT) 

  電磁感應原理 

  根據電磁感應定律，我們可以得出：導體在交變的磁場(chǎng)下，感應電動(dòng)勢會(huì )從導體內部產(chǎn)生，感應電流會(huì )因為電流的閉合而產(chǎn)生，這便是感應加熱的基本原理，也是電磁感應的基本原理。

  感應加熱效應 

  就感應加熱而言，他有四種效應，他們分別是集膚效應、鄰近效應、端部效應和圓環(huán)效應。感應電爐就是利用這四種效應來(lái)對負載進(jìn)行加工的。通過(guò)將金屬放入感應線(xiàn)圈中，并且對線(xiàn)圈的兩端施以交流電壓，進(jìn)而在感應線(xiàn)圈中產(chǎn)生相應的交流電流，然后會(huì )產(chǎn)生出交變的磁場(chǎng)。在不斷變化的磁場(chǎng)中，圓環(huán)效應便會(huì )產(chǎn)生，在線(xiàn)圈的內側表面層之上電流會(huì )全部集中，而鄰近效會(huì )產(chǎn)生于感應線(xiàn)圈與金屬之間，集膚效應會(huì )出現在金屬本體之上。綜上為反應加熱的效應全過(guò)程。

  集膚效應 

  線(xiàn)圈導體產(chǎn)生的交變電流與金屬坯料產(chǎn)生的渦流有著(zhù)不均勻分布的電流密度，其中，電流密度的峰值將會(huì )在它的表層產(chǎn)生，并且按照指數函數的形式向中心部緩慢削弱，這便是集膚效應。

  鄰近效應 

  鄰近效應指的是當通有交流電的兩根導體相互距離短時(shí)，兩者分別作用對方，這會(huì )更改電流的分布。倘若兩根導體中電流的流通方向不同時(shí)，電流的最大密度會(huì )在導體內側；倘若兩根導體中電流的流通方向相同時(shí)，電流的最大密度會(huì )在導體外側。

  端部效應 

  在感應加熱時(shí)，工件端部的溫度常常與非端部的溫度略有不同，這就是感應加熱的端部效應。端部效應分為兩部分，他們分別是坯料和感應線(xiàn)圈的端部效應。集膚效應與端部效應的不同之處在于，集膚效應主要是對金屬坯料磁場(chǎng)分布的反應，而端部效應主要是對坯料和感應線(xiàn)圈端部磁場(chǎng)分布的反應。因為這個(gè)的不同，使得坯料的功率分布和加熱溫度遭受一些限制。

  圓環(huán)效應 

  圓環(huán)效應是指當交變的電流在圓環(huán)形線(xiàn)圈上流動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈導體的內側出現最大電流密度。通常情況下，在環(huán)內的磁力線(xiàn)較多，而在環(huán)外較少，所以，外側的電流線(xiàn)會(huì )比內側的電流線(xiàn)穿過(guò)更多的磁通。綜上，外側的電流密度和總電勢會(huì )比內側的小很多。

  圓環(huán)效應在對其加熱時(shí)是有好處的。這也是在沒(méi)有導磁體的情況下，原料在其之中仍然可以進(jìn)行加熱的主要原因。然而在對其內孔溫度升高時(shí)，這樣的加熱有很大缺陷，我們可以通過(guò)導磁體更改磁力線(xiàn)，從而將電流從導磁體的內側移動(dòng)到外側。

  中頻感應爐控制板詳解

  整流控制電路簡(jiǎn)單，只是在一般三相晶閘管半控橋式整流電路用觸發(fā)器的基礎上，加一斜波發(fā)生器構成。斜波發(fā)生器是代替觸發(fā)器的移相角設定功能。每次起動(dòng)時(shí)，斜波發(fā)生器輸出到觸發(fā)器的電壓會(huì )按預定的速率，由零逐漸升高，最終穩定在某一值。因此，相應的觸發(fā)脈沖的控制角會(huì )從最大逐漸減小，最終穩定在0°，使晶閘管全導通，從而實(shí)現軟起動(dòng)。在正常停止時(shí)，情況則相反，斜波發(fā)生器的輸出電壓由恒定值逐漸降至零，晶閘管從全導通狀態(tài)逐漸過(guò)渡到截止。因故障停止時(shí)，則采取封鎖觸發(fā)脈沖的方法，使晶閘管快速截止。

  逆變控制電路如圖1-7-3所示．其工作波形示于圖1-7-4。

  在t=t0時(shí)刻觸發(fā)KS1，方波環(huán)節把經(jīng)電流互感器CT1檢出的電流信號變成方波。方波的作用有二：一是方波的后沿作為延時(shí)環(huán)節的延時(shí)起點(diǎn)：二是方渡使計數器復位。方波結束，延時(shí)環(huán)節開(kāi)始延時(shí)，計數器開(kāi)始計數。延時(shí)一td后，雙穩環(huán)節輸出端q3變成“1”，打開(kāi)了圖中上一個(gè)脈沖形成環(huán)節的門(mén)，允許計數器的溢出

  脈沖通過(guò)。計數器的計數值是固定的(例如1024)，計數值到，其輸出端qs成“1”，經(jīng)脈沖形成環(huán)節，生成固定寬度的脈沖，再經(jīng)脈沖功放去觸發(fā)晶閘管KS2。同理，KS2的導通電流經(jīng)方波環(huán)節形成方波。方波結束，開(kāi)始延時(shí)和計數，延時(shí)td后使q4成“1”。待計數值到，q6成“1”，圖中下側的脈沖形成環(huán)節的輸出端q8就會(huì )輸出固定寬度脈沖，經(jīng)功放后觸發(fā)KS1，系統又將重復前述過(guò)程。

  功率控制的實(shí)現過(guò)程為：逆變器的輸入電壓Ud和電流，Id的乘積與設定值比較，其差值輸入到功率調節器，再把它的輸出與電流Id進(jìn)行比較，經(jīng)電流調節器運算后，去控制壓控振蕩器的輸出脈沖頻率，使計數器的溢出脈沖時(shí)間改變，進(jìn)而改變晶閘管的觸發(fā)脈沖頻率，從而達到預期的控制效果。這種控制效果體現在爐子參數額定值以上的重負載情況下，保持爐子的輸入功率恒定；在額定值以下的輕負載范圍內，則控制輸出電流在限制值內。

延時(shí)環(huán)節的延時(shí)時(shí)間td是使晶閘管具有足夠的承受反壓時(shí)間，以便進(jìn)行可靠關(guān)斷。一般取td=1.3-1.8tq。與此同時(shí)，還利用壓控振蕩器的輸出脈沖頻率上限，進(jìn)一步確保晶閘管的關(guān)斷時(shí)間。利用壓控振蕩器的頻率上、下限，將晶閘管的觸發(fā)頻率亦即逆變器的輸出功率調節范圍加以限制。

  電路的特點(diǎn)

  (l)采用輸出功率恒定控制，即使在熔煉過(guò)程中存在裝料和溫度變化時(shí)，其負載率仍可接近于100%，而可縮短熔煉時(shí)間。

  (2)可降低供電容量。由于是電壓型逆變器，當其正常工作時(shí)，整流用品閘管會(huì )全導通而且有高的供電功率因數，從而可減少供電容量。

  (3)效率較高。逆變器采用半控橋方式，所需的主電路元件少，又采用直接輸出方式，無(wú)需匹配變壓器，效率和可靠性都得到相應提高。

  (4)良好的起動(dòng)特性。在滿(mǎn)載狀態(tài)下，也可隨用隨開(kāi)。

  (5)對供電網(wǎng)絡(luò )的干擾減到最小限度。整流電路采用晶閘管實(shí)現軟起動(dòng)和軟停止，在正常工作時(shí)，晶閘管全導通。因此，在正常工作時(shí)，高次諧波小，起動(dòng)、停止時(shí)，無(wú)大的電流沖擊。

  (6)采用一體化結構，占地步。除加熱線(xiàn)圈在爐上外，其他部件，包括匹配電容器都裝入機柜內，形成一體形電源．因而安裝面積小，也易安裝。

  （7）具有完善的保護和監控系統。