1吨串联中频炉原理技术与分析（1吨串联可控硅中频炉原理技术与分析）1吨串联中频炉是串联逆变中频电炉，是中频炉感应加热炉，如果配一台中频炉炉体熔炼称为单台1吨串联中频炉。
串联逆变中频炉电源工作原理
串联逆变电源为电压源供电，串联逆变电源主回路原理图所示。
1吨串联中频炉逆变电源原理说明
电源由三相桥式整流桥和可控硅半桥逆变电路组成，运行时整流桥可控硅全导通，满电压工作。
逆变器主电路由二组可控硅桥臂和二组谐振电容器及电炉线圈组成，半桥逆变电路适用于大功率低频率恒压源逆变器。
逆变桥臂上两个SCR交替导通，任何一只SCR导通一定要在串联负载电流过零之后，即大于SCR关闭时间TOT之后，触发导通，如图5，6所示逆变器负载波形图，当SCR电
流过零后，与其并联的反向二极管导通，其反向压降把SCR关闭，之后另一臂SCR才能触发导通，逆变器的输出工作频率为300—400Hz，
工作频率越高，输出功率越大。
图5为逆变器触发脉冲和负载波形图，把可控硅视为理想开关，瞬时导通和关断，电感L和电阻R串联，等效于炉体的负载，触发脉冲频率略低于负载谐振频率f。
半桥逆变器工作电流流动路经的描述逆变运行时，电流通过逆变器和炉体线圈L的路径，逆变器的工作波形如图7所示，逆变工作前恒定直流电压Ud为电容C1、C2均分，各充电至1／2Ud，均为上正下负电压，当t=to时SCRl被触发导通，电容C1电荷通过SCRl-Lf-Rf -C1下端放电，另一路是使C2充电，+Ud由CF上端-SCRl-Lf-Rf-C2-CF下端，这二路都是同一谐振电路的一部份，由于C1=C2，因而两路的工作频率相同，等于C=C1+C2，Lf-Rf
组成的谐振频率。
当t=t1时C1放电结束，C1电压为零，C2上电压必定充电到Ud，因为CF两端电压恒定，其值等于C1和C2电压之和，此时流过负载线圈的电流为最大，I=I1+I2，由于在炉体线圈中储蓄的磁场能量作用下，继续维持上述两路电流流动，使电容C1反向充电，下正上负，而C2则从Ud值继续升高，直到t=t2时，磁场能量降至零，线圈Lf电流I=0，这时C1上反压和C2上正向电压都达到最大值，到此流过炉体线圈的电流为半个正弦波周期。
图6 逆变器电流流向图
图7 半桥逆变器工作波形
接着住C1，C2电容电压的作用下，形成两路和前述两路路径基本相同，只是DI代替SCRl 通过电流，而电流方向与前完全相反，此电流仍按正弦波规律变化，直到t=t4时，C1正向充电到1／2Ud，C2电压也恢复到1／2Ud，炉体线圈电流又降至零，至此通过炉体负载的电流完成一个正弦波周期，当放电电流通过二极管D1时，其反向压降使SCRl关断，如果在大于可控硅SCRl TOT关断时间，及时将SCR2触发导通，电流14通过C1-Rf-Lf-SCR2-CF下端，对C1充电，炉体线圈从电源吸取的电能，其电流与放电电流方向一致，触发SCRl的时间越接近TOT，炉体线圈输出的功率就越大，如果SCR2一直不能通，上述放电电流将形成炉体感应器电流的负半周，当电流到达零时，C1和C2上的电压将相等，等于1／2Ud。
负载在SCRl或SCR2导通期间，从电源获取电能，在D1，D2导通期间，电容中的电能又反馈到电源，显然D1是在SCRl电流过零到SCR2导通期间导通。
D1导通时间一定要大于SCRl的关断时间TOT，SCR2导通后，SCR2便接过D1中的电流，使D1自行关断，D2的工作过程与D1相同，只不过用来使SCR2关断。
1。
采用串联谐振电路的1吨串联中频炉的炉子的电效率大大高于并联逆变电炉，具有一拖二功能，一台电源可同时向两台电炉供电，功率按需任意分配，高效，快速，节电。
2。
控制系统电路板及各种传感器均按装在屏蔽室内，与高压大电流铜排和功率器件隔离，避免强电磁场干扰，电路板工作在封闭清洁环境中，提高了电路板的使用寿命，控制系统稳定可靠，炉前工操作简便，，在任何负载情况下，包括满炉料，冻炉起动成功率均为100％。
3。
整流桥采用可控硅，是为了实现软起动和逆变故障时作为电子开关，快速切断直流供电，电炉运行时，不用它调压，而在全开通状态下工作，因而有高的供电功率因数，从而减小供电容量，全丌通状态工作对供电网的干扰减到最小限度。
1吨串联中频炉优点：1吨串联逆变中频炉整流分为单整流电源（6脉中频电源），双整流电源（12脉中频电源）供串联逆变运行。
是串联逆变晶闸管中频电源的技术，逆变谐振电路为串联谐振。
采用可控硅全控整流电路，中频电炉采用串联谐振电压反馈式的控制方式，输出功率的大小是靠调节逆变器触发频率来控制的，不需调节整流可控硅的导通角度来调节功率，致使整流可控硅始终处于全开放状态，故功率因数始终大于0.95，谐波含量小，整流输出电压恒定不变，波形好，因此设备的运行效率高，可以节约10～20%电能，节能效果明显。
完全能达到国家GB/T14549-93的用电标准要求。
整流采用12脉可控硅中频电源供电，不含5、7次谐波分量，按照谐波分析，12脉整流电源产生的谐波影响大大小于6脉普通KGPS中频电源。
控制系统全数字化，起动成功率达到100%.
1吨串联炼炉技术参数
并联与串联谐振逆变比较
1吨串联中频炉运行采用一体化结构，占地少，可以减少高压变压器容量一半，大大减少变电室投资。
所有电器部件和匹配电容都装在机柜内，形成一体化电源，便于按装。
图1 1 可靠的高压安全隔离措施
6．有安全保护措施，电炉谐振回路电压很高，谐振电容和炉体线圈电压可达2500V以上，由于供电采用专用高压变压器，绕组为△／Y，二次Y中点不接地(浮地)，这样振荡元件和高压电路铜排对地没有相对高压电位，对操作人员
保证安全。
1吨串联中频炉工作模式:
一套炉体熔炼生产，另一套炉体备用
1、整流变压器（选配）
整流变压器用于将一次高压电降到适合中频电源的输入电压，采用专用的高阻抗油浸自冷式整流变压器，S11型高效能三相油浸式配电变压器630KVA，这种整流变压器一般都采用Y/d11，Y0连接组方式，二次输出为两组，其中一组输出为Y型连接，另一组输出为d11型连接，这样这两组输出的相位就会互相差30°，即形成了12脉波的整流方
式。
这种整流方式和六脉波整流相比可以有效的抑制5次和7次谐波，能减小谐波分量对电网的干扰，所以在大型电炉中均采用这种整流变压器。
12脉波整流电源变压器的参数：
注：在变压器的高压侧应有无载调压开关，电压在-10％，-5％，0，+5％，+10％五档调节。
2单台1吨串联中频炉水冷设备，
根据自身情况也可自行购买或者自建冷却水池省去HRBL-60T封闭式循环冷却塔。
可以在生产现场筑水池，通过水泵使水循环对中频炉进行冷却，也可选用整套组合型冷却设备。
建议采用HRBL-50或THRBL-60T封闭式循环冷却塔，能大量节约生产场地占地面积。
循环水冷却参数如下表：。