600kwIGBT串联谐振式节能中频电炉主电路的设计就目前来讲，中频感应加热的加热速度快同时操纵起来十分方便，差不多在诸多行业中得到了广泛的应用。
本文对600kwIGBT串联谐振式节能中频电炉主电路系统进行了设计，要紧工作如下：一．高压10kV进线开关柜的设计，高压10kV系统为小电流接地系统，设计过电压和过电流爱护，设计电压、电流和电能计量。
二．设计整流电路、滤波电路以及逆变电路，讲明其原理。
三．讲明元件工作原理和电路设计原理及依据，讲明降低谐波和节能原理。
本设计阐述了串联谐振中频感应电炉的主电路整体结构，同时给予了差不多电路的理论分析，推导了主电路的运算公式，阐述了通过整流桥和谐振负载改造后优点，完成了逆变电路、整流电路以及电抗器的设计。
目前为止，串联谐振中频电炉仍具有大量的使用空间，使得该课题具有其现实意义。
关键词：感应加热；串联谐振；晶闸管；逆变；整流For now, the rate of heating of the medium frequency induction heat ing, fast and control is very convenient, has been widely used in many i ndustries. This article 600KwIGBT series resonant energy-saving intermedi ate frequency electric furnace main circuit system design, the main work is as follows:One. The design of high voltage 10KV line switchgear, high voltage 10KV system for small current grounding system, the design of overvolt age and overcurrent protection, design voltage, current and power measure ment.Two. The design phase into the 10KV six line rectifier transformer wiring, selection of the rated voltage and the voltage drop, low pressure outlet overvoltage and overcurrent protection, indicating that reducing the harmonic principle.Thire. Description of the components working principle and circuit d esign principles and basis of the lower harmonics and energy conservation principle.The design described the overall structure of the main circuit, the ser ies resonant medium frequency induction furnace and give a theoretical a nalysis of the basic circuit, the main circuit is derived formula on the ad vantages of the transformation after the bridge rectifier and the resonant l oad inverter circuit is completed, design of the rectifier circuit, reactor, an d the line inductance. So far, the series resonant intermediate frequency e lectric furnace still has a lot of use of space, the subject has its practical significance.Keywords: induction heating; series resonance; thyristor, inverter;rectif ier摘要错误!未定义书签。
Abstract II目录III第一章概论- 1 -1.1 选择课题的背景及意义 - 1 -1.2 串联谐振中频电炉主电路结构的设计 - 2 -1.3 该课题的研究目标- 2 -第二章中频电炉的工作原理- 4 -2.1 中频电炉的内部结构- 4 -2.2 电磁感应原理- 4 -2.3 感应加热效应- 5 -2.3.1集肤效应- 5 -2.3.2邻近效应- 6 -2.3.3端部效应- 6 -2.3.4圆环效应- 7 -2.4 中频电炉负载- 7 -2.4.1负载磁场- 7 -2.4.2负载电阻- 8 -2.4.3负载参数- 9 -第三章中频电源和小电流接地系统- 13 -3.1 中频电源系统- 13 -3.2 小电流接地系统 - 14 -3.2.1 10kV进线开关柜的选择- 15 -3.2.2 电压、电流和电能计量- 16 -3.2.3 10kV线路过电压和过电流爱护- 17 -第四章整流电路- 19 -4.1 中频电源整流电路的条件- 19 -4.2 整流电路原理分析 - 20 -4.3 阻感负载时的工作情形 - 20 -4.4 十二脉进线排除谐波- 21 -4.4.1 串联谐振主电路- 21 -4.4.2 谐波分析- 21 -4.5 滤波电路原理分析- 22 -第五章逆变电路- 25 -5.1 中频电源逆变电路的条件- 25 -5.2 逆变电路原理分析- 25 -5.2.1 串联逆变器原理分析- 25 -5.2.2 逆变器与谐振负载电路原理分析- 27 -5.3 逆变系统操纵电路- 27 -5.3.1 调功电路- 27 -5.3.2 压控振荡器- 28 -第六章IGBT串联谐振式节能中频电炉及其爱护- 30 -6.1 IGBT简介- 30 -6.1.1 IGBT的概念- 30 -6.1.2 IGBT与晶闸管- 30 -6.2 串联中频电炉的节能原理- 30 -6.2.1串联谐振与并联谐振的关系- 30 -6.2.2节能原理- 30 -6.3 中频电炉的爱护系统- 31 -6.3.1过电流爱护 - 31 -6.3.2过电压爱护 - 32 -6.3.3晶闸管爱护 - 32 -结论- 35 -参考文献- 36 -致谢- 37 -附录1：串联谐振式中频电炉主电路图- 38 -附录2：串联谐振式中频电炉设计总图- 39 -第一章概论1.1 选择课题的背景及意义目前，在先进技术的指引下，我国研制出了串联谐振式的中频感应电源，同时能够提供相当可观的容量。
这极大的提升了我国感应加热水平，更加好的促进了工业进展水平。
就当前来讲，我国使用的中频感应电炉，逆变电路大部分采纳的是并联谐振的工作方式；我国的串联谐振正在起步，其中部分厂家差不多将设备开始投入使用。
我国的感应加热变频电源装置的进展方向一直是以沿着大容量、高频率、高效率、可靠性、拓宽用途为目标的。
与国外完善的感应加热技术相比，国内的感应加热设备仅仅是少量的进展，这其中的差距依旧相当大的。
近年来，随着科学技术的进展，传统加热因为其耗能高和加热可靠性能不强等劣势无法达到国家进展的需要，世界各国急需得到有点多的加热器件。
然而逆变电源具有体积不大、节能成效专门好的优点，因此成为了前景较好的器件。
与此同时，持续进展的电力电子技术，也利用其优势为关于高频逆变加热电源做好了铺垫。
我国自从加入世贸组织之后，国内对中频感应电炉的需求急速上升，国家的产品市场大了，竞争也变的越来越猛烈。
世界一流的生产厂商所生产的产品价格尽管专门高，然而能够应用高技术来占据市场，然而由于它的生产成本过高，因而在中国的市场正在持续的缩小。
我国的中频电炉生产水平正在持续增强，通过其低廉的价格，在世界格局中占据了一席之地。
感应加热装置由两部分组成，一是变频电源，其作用是提供一定频率的交流电源，另一部分感应加热负载，要紧由感应圈及相应的补偿装置组成。
按照频率的高低，变频电源可分为工频、中频和高频感应加热电源。
(1)工频感应加热电源。
电源频率与电网的频率（50Hz）相同，可直截了当从电网吸取能量，然而功率因数过低。
(2)中频感应加热电源。
将50Hz的工频交流电转变成中频（500～1000 0Hz）电能的装置，通常为中频发电机和晶闸管变频电源。
(3)高频感应加热电源。
将50Hz交流电转变为高频（70000～1000000 Hz）电能的装置，通常为电子管高频发生器。
国内的电力电子技术起步比较晚，感应加热技术也落后于国外，然而由于市场前景好，因此研究感应加热技术的人员在逐步增加。
国内在此领域处于领先地位的是浙江大学，但距离国外先进技术还有相当大的差距。
中频电炉是指炼钢铁厂所用的反应加热炉，它的加热方式是：利用中频频率的电磁场，对炉体内部的原料进行涡流的加热，钢铁原料将会在交变磁场中因为切割磁力线而产生专门大的涡流电流，然后通过发热和熔化最终完成。
由于我国当前电子技术的持续进展，我国的中频炉的操纵系统差不多更加的完善，中频的频率能够通过对原料的物理性状的调整，以使电、磁和热能的转换效率尽可能的高。
基于以上的讨论，本课题选择中频感应加热电炉主电路的设计，目的在于提升金属的加热处理、加工工艺水平。
1.2 串联谐振中频电炉主电路结构的设计本设计阐述了串联谐振式中频电炉系统主电路的整体结构，着重于差不多电路的要紧理论分析。
此次设计参考了国内外有关并联谐振电炉和串联谐振电炉电路的基础上，结合国内电炉的研制和使用情形，适当参阅了有关资料后，作出的尝试性研究，最终得到的。
串联谐振中频电炉主电路的结构设计，要紧内容包括：高压10KV进线开关柜的设计，高压10KV系统为小电流接地系统，设计过电压和过电流爱护，设计电压、电流和电能计量；设计整流电路、滤波电路以及逆变电路，讲明其原理。
讲明元件工作原理和电路设计原理及依据，讲明降低谐波和节能原理。
本设计的差不多思路是第一进线的50Hz的三相交流电通过可控硅三相全控整流桥整流电路整流为直流电，然后通过操纵IGBT的导通频率，将获得的直流电通过逆变电路转化成为中频的交流电，最后输出给负载。