中频加热炉电源回路设计

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1、·62·工业仪表与自动化装置2011年第2期中频加热炉电源回路设计张伟博，吴乐(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：中频加热炉系统把工频交流电通过六相整流桥和中频逆变桥，在电压闭环控制和电流闭环控制下，变成可调节的中频交变电流，从而对金属进行加热锻造。关键词：中频加热炉；整流；逆变；闭环控制中图分类号：TM924．5文献标志码：B文章编号：1000—0682(2011)02—0062—03Thedesignofmediumfrequencyinductionfurnace’Spower

2、supplyZHANGWeibo．WUI(SchoolofOptical—E~ctrwalandComputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandMZq，Shanghai200093，China)Abstract：Theintermediate~equencyheatingfurnacesystemtransform50HzACcurrenttoadjusta-bleintermediate~equencyACcurrentbycurrentclosed—

3、—loopcontrolandvoltageclosed—·loopcontrolinf0rgingthemetallicmaterials．Keywords：intermediate~equencyheatingfurnace；rectification；inversion；closed—loopcontrol流桥，=1034V，=733A；3为平波电抗器；4为0引言中频启动励磁回路；5为可控硅中频逆变桥，P=中频加热炉电源是一种将工频50Hz交流电转750kW，F=250Hz，Vm=1200V，im=731

4、A；6为变为中频的电源装置，把三相工频交流电，整流后变中频谐振电容；7为中频感应炉电感线圈。成直流电，再把直流电变为可调节的中频交变电流，2系统控制板流经电容和感应线圈，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料系统共有7块控制板，安装在控制柜结构框架中产生很大的涡流，从而对金属材料进行加热锻造。内，其功能及分配如图2所示。1系统主回路硬件组成系统主回路如图1所示。3，．上插槽号l47lO131619_{I．1-6图2控制板结构框架Ll框架内根据插槽号分配不同的控制板，各板的图1系统

5、主回路硬件组成功能分别介绍如下：1)插槽1为电源板。图中：1为供电电源，电压855VAC×3，电流功能：①产生系统控制板使用+15V电源；598A，频率50Hz，容量886kVA；2为六相可控硅整②产生系统控制板使用一15V电源；③主回路欠电压、反相序检出。收稿日期：2010—12—29作者简介：张伟博(1982)，男，上海理工大学光电信息与计算机2)插槽4为工频移相器。工程学院O8级研究生，主要研究方向为控制工程。功能：①同步逻辑形成；②锯齿波形成；③脉冲2011年第2期工业仪表与自动化装置·63·移相控制；

6、④脉冲分配；⑤脉冲放大推动输出；⑥脉③中频电压表驱动、调整；④中频功率表驱动、调整；冲间隔调整；⑦脉冲定相调整。⑧工频欠相检出。⑤中频电流实际值标定；⑥中频电压给定通道。3)插槽7为U．I调节器。3系统控制原理功能：①中频电压调节器；②_T频电流调节器；③启动电流控制(电压调节器限幅控制)；④工频、图3所示为系统控制原理框图，各部标注说明中频电流平衡检出；⑤工频过流检出；⑥中频过电压如下：检出；①交流进线主回路电源同步变压器，用于向六4)插槽10为系统控制逻辑。相可控硅整流提供同步电压和欠相检测等。功能：①故障

7、逻辑控制；②故障显示驱动；③系②交流主回路电流检测互感器，用于六相可控统运行监视控制；④系统启动逻辑控制；⑤系统停止硅整流电流闭环控制。逻辑控制。③可控硅六相整流。5)插槽13为中频(MF)移相器。④直流主回路平波、励磁电抗器。功能：①中频电压检出逻辑形成；②相位极性选⑤中频启动点火控制回路。择逻辑；③中频脉冲移相控制；④中频脉冲形成；⑥中频可控硅逆变器。⑤中频脉冲输出；⑥中频启动脉冲形成；⑦启动励磁⑦中频电压检出隔离变压器，用于中频电压闭振荡器；⑧最高极限频率检出；⑨中频工作正常检出。环控制和相位检测逻辑控制

8、。6)插槽16为振荡器试验板。⑧中频电流检出互感器，用于电流保护和功率功能：①正弦波振荡器；②正、反极性正弦波双计算。路放大输出。⑨中频主回路谐振电容。7)插槽19为测量板。⑩中频加热炉电感线圈。功能：①频率表驱动、调整；②中频过电压检出；③④⑤⑥图3系统控制原理框图3．1系统控制原理分是以中频主回路可控硅逆变为主体构成的电压从图3中“u．I调节器板”可看出，系统控制主闭环控制(系统外