50-5000kg中频熔炼电炉

KGPS可控硅中频电源采用6脉、12脉中频电源或24脉中频电源，提高功率因数，减少对电网谐波干扰，KGPS中频炉采用全数字电路控制，扫频启动方式，无需任何中间继电器、同步变压器等配套元件。此线路负载适应能力强，可重载启动，应用于铸钢、合金钢、不锈钢的冶炼、铜、铝等的冶炼。

1、我公司KGPS中频电源从选材、控制、保护等诸多方面对性能进行了优化。可控硅中频电源是中频炉系统中的核心设备，中频电源性能的好坏直接决定了整套中频感应炉的性能。

2、性能稳定知名厂家大功率可控硅我公司全部采用襄樊可控硅KP管设计运行在60%的额定电流下，KK管采用双串联接，耐压值增加一倍，从而延长了贵重元器件的使用寿命，也保证了中频电源长时间稳定、可靠运行。

3、全方位的智能保护功能：（负载短路、开路、缺水、过流、过压、缺相等）可确保中频电源在多种故障情况下自动安全停机。

设备为什么使用冷却水降温及选择：

感应加热设备（中频炉）是一种把三相工频电流变换成单相中频电流的变频装置，通过电磁场感应使金属产生涡流损耗，而达到加热的目的，所以设备内部以及谐振变压器、加热感应器内都需要水来降温，为了使设备能提高使用寿命，24小时正常工作，

1、通常采用闭式冷却方式(推荐使用)    

  •重量轻占地小.任意移动摆放；直接使用.不用挖水池.也无需安装冷却塔.水泵.管道等，即避免了庞大复杂的水冷却施工又节约了厂房用地
  •全封闭式软水循环冷却，杜 杂物引起的管路堵塞；避免电器元件结水垢，可极大地减少设备的故障率，延长设备使用寿命；
  •自动数显控温、节能环保、安装及操作方便、维护简单；（由供方提供）

2、或者采用敞开式水池，自来水循环，水池中的水通过水泵加压进入设备，出水流回水池循环使用。通过流动水，自然散发热量；缺点：自来水水温持续在50度，会形成水垢，造成设备管路堵塞，造成设备温控报警，使用寿命下降。成本增加。

熔炼炉技术参数

电源柜内部设计

电源柜内部设计时充分考虑了设备运行的稳定性、日常维护的便利性和维护保养时的安全性。同时电源柜采用模块化组装设计，日后客户需要增容时只需要在原有基础上插入相关的模块，以达到 低成本达到设备增容的目的。

电源柜内部所采用的元器件是国内知名厂家的产品，如晶闸管采用的是襄阳台基公司产品。柜内连接铜排采用洛铜集团T2优质铜排，其走向和连接在设计时都进行了电磁仿真计算以减少设备运行时的发热量，而且为了使铜排在设备长期运行时不氧化不褪色在生产时都进行了钝化处理。所有这些都为中频电源运行的可靠稳定提供了有力的保障。

为了日常维护和交通运输方便，电源柜采用模块化的设计，如若电源部分出现故障，需方维护人员只需更换相应的模块即可，方便快捷。

在电源柜柜门上的安全连锁开关确保了维护保养时操作人员的安全和设备的安全。

    电源控制系统的主控室设计在整流部分前面的电源柜门上。

主控室：为了防止对信号的干扰，主控室采用加厚铝板制作。由于电源柜内主要的电力电子元器件都配有水冷系统，在运行过成中的温升不会影响到主控室的温度，故主控室无需额外的冷却系统，而且主控室内的电路板上所有的电子元件都选用国际知名品牌，按照高温度等级来选型。所以主控室运行的电路板具有非常高的稳定性。

控制系统主要工作原理：通过对逆变电压、逆变电 应线圈电压、电热电容器电压的采样，经过主控板的计算来调节控制逆变的输出功率。

主控板拥有完善的双重保护机制：在系统正常运行时，主控板实时监测直流电压、直流电流、逆变电压、逆变电 应线圈电压、电热电容器工作电压和晶闸管关断时间，当其中某一值其预设的保护值时，主控板将自动限制该参数的继续变化以保证系统可靠安全的运行。

如若某参数超过预设保护值的20%而仍未自动限制该参数，则跳闸保护会迅速动作，关断系统以保护设备及原件的安全。

控制系统的精密性：为了避免由于中频电源波动引起的系统功率、电热电容器工作电压、感应线圈电压的波动，确保控制系统的精准和整个系统的稳定运行，主控板所有重要数据均采运美国AD公司的精密电源做参考。

控制模式的多样性：主控板在控制电源时有两种控制模式：恒功率控制模式和恒电压控制模式（以下没有描述）。恒功率控制模式是以AD532的反馈作为参考，直接控制逆变部分的输出功率，使系统工作在恒定的功率下，此种设计真正实现了中频电源的恒功率控制。

3、主要特点：

1）主控板为单主控板，安装于锁定门内

2）功率输出精度高，误差不大于1%

3）功率上升时间短

4） 低功率可小于10%

5）操作极为简单，仅有一起动/停止按钮和一功率拨盘，无需其它的调节。

6）主回路缺相保护

7）主回路短路保护

8）可控硅过电压保护

9）冷却水超温保护

10）冷却水水压太低保护

11）接地/泄漏保护 除这些保护系统以外，还设定了以下极限限制：
　　a.满功率极限
　　b.电容器电压极限
　　c.感应线圈电压极限
　　d.输出电流极限
　　e.频率极限
　　f.T.O.T.极限
这些保护系统和极限限制保证了感应熔炼系统安全,可靠地工作.

4、进线系统

空气断路器安装在中频电源柜的正面，它的主要作用是将由整流变压器提供的575V的供电线路与电源柜内部线路连接与分开。本设备 式断路器采用常熟开关厂产品。其操作机构为电动操作机构，并设有24V失压线圈连锁保护，若有故障出现，将会立即跳闸以保护电源柜内其他元件，使其他元器件不会受到进一步的损害。此断路器还带有过流保护功能，当发生过流现象时，将会自动跳闸，切断进线线路以保护整个系统。主断路器配备了带电流监测功能的智能框架式断路器，设备正常运行时巡检工人可以直观的看到进线电流，根据电流状况可以迅速判断设备运行状况

5、中频电源整流部分

1）中频电源整流部分为全波桥式整流，工作原理为将交流的进线电流（AC）转换为直流电流（DC），进而为逆变部分提供一个稳定的直流电源，而且 限度的减小中频电源对工厂电网的谐波影响。如若出现故障时，整流晶闸管可作为快速动作的开关，能迅速切断整流供电部分和逆变部分，以保护电源柜其他元器件不受损害。

2）逆变部分启动后，整流部分可监测直流电流和直流电压，提供一个电源稳定上升的台阶，防止对电源的冲击。

3）为了减少在晶闸管开关时缓冲电流变化对晶闸管的影响，在晶闸管两端设有阻容吸收支路，其电容为GE产品。

1.1.1 晶闸管水冷散热器都有压力指示装置。

4）我公司自主研发的光控全开放整流控制技术，整流精确控制，保证电流平衡的同时 限度的控制高次谐波对电网的影响 。

6、滤波

1）电抗器滤波：电抗器为空芯、水冷却结构，用环氧树脂真空浇注，固封，并由温度开关保护，当温度过高时自动关断电源保护功能将会动作。电抗器可以平整直流电流， 限度地去除电流纹波，阻止高频信号进入工厂供电线路。

2）电容器滤波：滤波电容器为水冷电容器，在其外部装有放电电阻，在断电5min后可以完全放电。

7、中频电源逆变部分

1）逆变部分配有串联谐振逆变桥，输出功率可以在10%额定功率到 额定功率无级任意分配，通过换炉开关切换备用炉体。

2)大功率逆变晶闸管组成了半桥逆变电路，将直流电流转换为中频交流电流。

3)为了减少在晶闸管开关时缓冲电流变化对晶闸管的影响，在晶闸管两端设有阻容吸收支路，其电容为GE产品。

4)逆变可控硅触发信号采用光纤传输，抗干扰能力强，实现了高低压电的物理隔开，系统更稳定可靠。

8、电容器组

1)电容器组配有两套串联谐振电容补偿装置，以满足双输出的需要，它可以同时对两个炉体进行电流传输。电容器安装于全封闭的电容器柜内，电容器柜由3mm厚的高强度的冷轧钢板制成的。

2)电容器的选型是经过计算机优化设计给出的 值来选型的。在电容器内部新采用的物质无毒、阻燃，即使内部出现打弧和短路，甚至在电容器外壳破裂时，也不会危害到人体。

3)每台电容器上都安装有压力开关，当电容器内部压力升高时，自动保护功能会自动切断电源。当任何一个电容器的压力开关动作后，故障诊断面板都会有指示。

4)每台电容器都装有一个安全释放口，当电容器压力在稍低于破裂压力前，它会自动打开，释放内部压力。

5)电容内部备有放电电阻，并能通过感应线圈放电，在断电后5分钟内可完成放电。

9、电源柜内部水冷系统

1)电源柜内部水冷系统为闭式水冷系统

2)在进水分水器上，装有圆形温度表和压力表，并且装有一个温度开关，当进水温度超过45℃时将会自动切断中频电源并指示。

3)在进水分水器和回水集水器之间装有压差开关，当压差小于200kPa时，将会自动切断中频电源并指示。

4)在回水集水器上装有圆形温度表。

5)电源柜内部每一路水流支路，都装有一个温度开关，当温度超过65℃时，将会自动切断中频电源并指示。

6)设备正常运行时，电源柜进水温度不大于38℃。

10、感应炉体

感应炉体主要包括：开放式炉体、炉架、倾炉油缸、感应器、磁轭、高压无碳胶管、炉口及炉底浇注固定料、全套不锈钢进水分配器、回水集水器及卡箍、墙装进出水分水器等等。油缸按使用水乙二醇为液压介质而设计。所有液压密封适用于用水乙二醇。

1）炉体钢结构采用开放式的钢架结构，大规格的H型钢或方钢管构成了炉架的基本构架，整体结构简洁、坚固，易于日常维护和检修。

2）炉体 倾角95度。

3）炉体平台表面用耐火材料打结，对炉体保护更充分，也使炉体平台不会变形。

4）感应炉上端部分的部件可拆卸，方便更换感应线圈。

5）感应炉线圈和磁轭用焊接钢结构配备适当的支撑和夹紧件来固定。

6）两侧重载型钢构件支柱是感应炉体 坚固的支撑，它提供了液压倾转的轴心，同时，轴心的外移和上移确保了炉体出钢口的运动轨迹 小，减少了出钢时的能量损失。

7）感应线圈铜管采用中铝洛铜的产品，材质为坚实耐用高导电TU1无氧铜管。水冷线圈和有效线圈由铜管一体饶成，无分段，感应线圈的相邻两匝铜管之间采用先进的分段技术并高度绝缘，在相邻感应线圈之间植入绝缘片，线圈经绝缘漆喷涂后，成为一个完整的结构，并在炉体中受到上，下钢结构的压制，整体结构坚固，无变形问题。线圈匝数适当，能获得 的电效率。线圈由多个水路供应冷却水，均匀分配。线圈外部采用绝缘材料紧密缠绕。匝间弧形绝缘垫片同时确保线圈间距均匀，并有利于潮 出。

8）线圈水路总管道采用压力，压差，温度同时保护，保证总管道的水流量和进水温度。每路分支管路 在回水集水器上安装有日本鹭宫的流量继电器和艾默生的温度开关，保证每个回水支路的流量和温度达到设计要求，当发生缺水，水流不畅时，电源立刻保护停机。

9）磁轭硅钢片采用韩国浦项、武钢、宝钢的硅钢片。均匀地受力于并轨螺栓，并对线圈提供 的压持力，保证了炉衬较长的工作寿命。硅钢片加工后剪切切口飞边允差<±0.1mm，组装后弯曲度，平行度符合TB/T4280-93要求，保证线圈与磁轭圆弧状接触，精密藕合。同时多组磁轭紧固装置牢固可靠，装拆、调整、检修方便，并沿圆周均匀分布；磁轭与线圈间的衬垫采用多层高质量的绝缘材料，包含多层云母板，多层陶瓷纤维板。磁轭的冷却采用水冷方式。

A在炉体的顶部和底部装有成型的隔热板和短路环。

B炉底结构满足采用炉衬推出机构去除炉衬的要求。安装容易，操作便利。

C设备正常运行时，炉体进水温度不大于42摄氏度。

11、输出铜排

输出铜排采用电解紫铜T2铜排，纯度为99.9％，铜排厚度不小于6mm。铜排连接中频电源和感应炉体水冷电缆，全部铜排在厂内切割、成型、组装(为运输方便，有可能被分成2段以上)。标准供货长度为每套5米。

12、水冷电缆

水冷电缆用于连接输出铜排和感应炉体，阻燃的高压无碳胶管和两端接头等所有材料均为进口产品。水冷电缆安装于电炉侧面，以垂直90度进入炉体，倾炉时电缆移动距离短，不易损坏。水冷电缆中间有不锈钢衬，确保流量始终如一。