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例如:當(dāng)總功率為2500KW時(shí),每一臺爐子的額定功率為2200KW,每臺爐子都可以從200KW-2200KW任意調(diào)節(jié),但總功率不會超過2500KW。
一拖二電氣原理圖
(1)中頻電源是一種采用串聯(lián)諧振式的中頻感應(yīng)熔煉爐,它的逆變器件為一種新型IGBT模塊(絕緣柵雙極型晶體管,德國生產(chǎn)),它主要用于熔煉普通碳素鋼、合金鋼、鑄鋼、有色金屬。它具有熔化速度快、節(jié)能、高次諧波污染低等優(yōu)點(diǎn)。
(2)IGBT中頻電源為一種恒功率輸出電源,加少量料即可達(dá)到滿功率輸出,并且始終保持不變,所以熔化速度快;因逆變部分采用串聯(lián)諧振,且逆變電壓高,所有IGBT中頻比普通可控硅中頻節(jié)能;IGBT中頻采用調(diào)頻調(diào)功,整流部分采用全橋整流,電感和電容濾波,且一直工作在500V,所以IGBT中頻產(chǎn)生高次諧波小,對電網(wǎng)產(chǎn)生污染工低。
(3)節(jié)能型IGBT晶體管中頻電源比傳統(tǒng)可控硅中頻電源可節(jié)能15%-25%,節(jié)能的主要原因有以下幾下方面:
a、逆變電壓高,電流小,線路損耗小,此部分可節(jié)能15%左右,節(jié)能型IGBT晶體管中頻電源逆變電壓為2800V,而傳統(tǒng)可控硅中頻電源逆變電壓僅為750V,電流小了近4倍,線路損耗大大降低。
b、功率因數(shù)高,功率因數(shù)始終大于0.98,無功損耗小,此部分比可控硅中頻電源節(jié)能3%-5%。由于節(jié)能型IGBT晶體管中頻電源采用了全橋整流方式,整流部分不調(diào)可控硅導(dǎo)通角,所以整個(gè)工作過程功率因數(shù)始終大于0.98,無功率損耗小。
c、 爐品熱損失小,由于節(jié)能型IGBT晶體管中頻電源比同等功率可控硅中頻電源一爐可快15分鐘左右,15分鐘的時(shí)間內(nèi)爐口損失的熱量可占整個(gè)過程的3%,所以此部分比可控硅中頻可節(jié)能3%左右。
(4)高次諧波干擾:高次諧波主要來自整流部分調(diào)壓時(shí)可控硅產(chǎn)生的毛刺電壓,會嚴(yán)重污染電網(wǎng),導(dǎo)致其他設(shè)備無法正常工作,而節(jié)能型IGBT晶體管中頻電源的整流部分 采用全橋整流方式,直流電壓始終工作在,不調(diào)導(dǎo)通角,所以它不會產(chǎn)生高次諧波,不會污染電網(wǎng)、變壓器,開關(guān)不發(fā)熱,不會干擾工廠內(nèi)其他電子設(shè)備運(yùn)行。
(5)恒功率輸出:可控硅中頻電源采用調(diào)壓調(diào)功,而節(jié)能型IGBT晶體管中頻電源采用調(diào)頻調(diào)功,它不受爐料多少和爐襯厚薄的影響,在整個(gè)熔煉過程中保持恒功率輸出,尤其是生產(chǎn)不銹鋼、銅、鋁等不導(dǎo)磁物質(zhì)時(shí),更顯示它的性,熔化速度快,爐料元素?zé)龘p少,降低鑄造成本。
二. 中頻熔煉爐特點(diǎn)
1.產(chǎn)品能在熔煉過程中始終保持恒功率輸出。
2.產(chǎn)品幾乎不產(chǎn)生高次諧波。不會污染電網(wǎng)、變壓器,開關(guān)不發(fā)熱,不會干擾工廠內(nèi)的電子設(shè)備運(yùn)行。
3.產(chǎn)品節(jié)約電能約20%。
4.產(chǎn)品具有高可靠性。主要元器件全部采用世界名廠生產(chǎn)的元器件,IGBT晶體管是德國西門子公司生產(chǎn)的。
5.產(chǎn)品啟動(dòng)性能非常好。
6.產(chǎn)品水循環(huán)系統(tǒng)采用水熱交換器和內(nèi)外水循環(huán)系統(tǒng)。內(nèi)循環(huán)是蒸餾水,長期使用,設(shè)備內(nèi)各水路不結(jié)垢不堵塞,大大減少了故障,節(jié)約了維修費(fèi)用。
三.兩種中頻電源的主要性能比較
比較項(xiàng)目 | SCR全橋并聯(lián)逆變中頻電源 | IGBT半橋串聯(lián)逆變中頻電源 |
產(chǎn)品規(guī)格范圍 | 160 ~ 4000 kW | 50 ~ 4400 kW |
電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)
| 額定功率時(shí)接近于0.90 功率減小時(shí)功率因數(shù)降低 | 接近于1.0
|
諧波干擾 | 對電網(wǎng)有較大的諧波干擾 | 能有效消除3、5、7、9、11次諧波 |
變換效率 | 中功率時(shí)相同, 大功率時(shí)略低 | 中功率時(shí)相同, 大功率時(shí)略高 |
負(fù)載適應(yīng)范圍 | 一般 | 寬廣 |
恒功率輸出能力
| 冷料啟動(dòng)階段輸出功率較低;改進(jìn)逆變控制后可接近恒功率運(yùn)行,但控制技術(shù)復(fù)雜 | 整個(gè)熔化過程中始終可以保持恒功率運(yùn)行,控制簡單
|
工作頻率范圍 | 到2500 Hz 主要用于感應(yīng)熔化和保溫 | 可達(dá)100 kHz 適用于感應(yīng)熔化和保溫,也適用于透熱和淬火 |
工作穩(wěn)定性
| 較高。中頻電流自成回路,觸發(fā)可控硅必須有一定的電流,抗干擾能力差 | 高。中頻電流通過IGBT構(gòu)成回路,IGBT是電壓控制器件,較強(qiáng)抗干擾能力 |
器件過流容量和過流保護(hù) | 過流容量大,保護(hù)電路簡單,維修難度大 | 過流容量小,保護(hù)電路復(fù)雜,技術(shù)要求高,維修難度相對較小 |
配置電源變壓器的余量要求 | 較大。變壓器配置容量約為中頻電源輸出功率的1.25倍 | 小。變壓器配置容量約為中頻電源輸出功率的1.1倍 |
電源功率共享可能性
| 不能 | 可以 |
備件價(jià)格 | 低 | 較高 |
四.選型表
功率 | 頻率(HZ) | 電壓 | 熔煉爐 (T) | 保溫爐 (T) |
300-500KW | 500-1000 | 3相-380V | 0.5-0.75T | 1.5-2T |
600-800KW | 500-1000 | 3相-380V | 1-1.5T | 2-5T |
1000-1250KW | 400-700 | 3相-380V-575V | 2-2.5T | 4-8T |
1500-1800KW | 400-700 | 3相-575V | 3-4T | 6-10T |
2000-2500KW | 250-600 | 3相-575V | 4-5T | 8-15T |
3000-3500KW | 200-500 | 3相-575V | 5-6T | 15-25T |
3500-4000KW | 200-500 | 3相-660V | 6-8T | 20-30T |
5000-6000KW | 200-400 | 3相-660V | 8-10T | 30-40T |