品牌粤辰型号 YC-R2000 电压 750（V）功率 80（W） 额定温度 1000（）主要用途产品加热，透热（kg）

中频炉热处理设备淬火炉生产线

棒料加热、产品加热，透热退火自动生产线 ！

集成化可控硅中频电源技术说明书

节 概述

KGPS型可控硅中频电源是一种静止变频装置,利用可控硅元件将工频三相交流电源变换成中频单相交流电源,主要应用于感应加热.感应熔炼及其他需要中频电源供电的场合.由于它具有整机效率高,重量轻,噪音小,起停迅速而且对电网无冲击,频率自动负载参数变化,功率调节方便等一系列优点.因而,它正在逐步取代中频发电机组.本装置主电路采用"交流直流交流"变换系统由三相全控桥式整流电路,电感虑波电路,并联逆变电路组成.可控硅元件用水冷却.其控制系统由集成电路组成性能稳定,可靠.启动采用先进的零电压方式,,方便.维修简便,经济,特别适用于金属溶炼、加热及热处理工况.

第二节 使用条件

(一)、环境条件及建筑设施

１、本设备应安装于无剧烈震动，无导电尘埃，无腐蚀性气体，气温不高于40，相对湿度不大于85%，的室内。

２、本电源室应有防虫，防鼠，防蛇的措施，应有排气通风的设备，应有消防设备。

３、地沟应有防水水泥结构，上铺木板或水泥板并有排水设备，通风和散热良好。

４、本电源主机外壳应良好接地，(按一般低压电气设备标准接地，并允许重复接地)应有人身措施及电气防护用品。

５、在设计冷却设备时，应考虑外界停电时，能向炉子供给冷却水的备用水源。

(二)、对冷却水的要求

１、PH值: 6～8

２、电阻率： 20kΩ/cm

３、无沙石杂物

４、进水温度： 5～30

５、进口水压： 0.12～0.15Mpa

６、水量： 8 吨/时

７、出水管内径大于３英寸(开放式出水箱出水管)

(三)、主接线

１、电源进线，采用铜芯电缆线，每相截面积：100kW不小于 70mm2，160kW不小于95mm2，250kW不小于185mm2，500kW不小于300mm2。

２、电源逆变输出线采用矩形铜排：100kW：3×40mm2，160kW：3×50mm2.250kW：3×60mm2。500kW：5×80mm2。750kW：8×80mm2。

(四)、电网电压应为正弦波，总谐振(HTD)失真不大于50%，电网输入为三相交流压为380V(高压设备为660V)，电压持续波动范围不得超过±20%，电网电压的频率变化不得超过±2%，即频率应保持在50±1Hz范围内，三相电压间不平衡度应小于±5%。

(五)、其它注意事项

为防止在运输中，中频电容受震动而跌倒，本装置的电容器上装有上压紧件和下压紧件，用户厂在安装时须拆去，以免运行时，电容器对地短路。

第三节 技术规范

(一)、设备额定输入: 三相交流电、频率为50赫兹(60赫兹)、线电压为380伏(高压设备有660V,750V,950V,1050V,1250V,1450V等多种)

(二) 、设备额定输出：如表一所示；在额定电压或额定负载下，输出功率可平滑连续调节，其调节范围为额定功率的5% ；

（三）能防止开关操作时的过电压（如QF开合、RS熔断等）；

（四）当输出电压超过输出电压的1.11.2倍或超过电压整定值时，过电压保护系统动作，使装置自动停止工作，并发出报警信号点亮仪表箱过压指示灯；

（五）当逆变桥直通短路时，保护系统立即动作，使装置自动停机，并发出过流指示信号点亮仪表箱过流指示灯；

（六）如输出电流超过整定值时，保护系统同样使装置自动停机，并发出过流指示信号点亮仪表箱过流指示灯；

（七）水冷系统工作压力低于一定值时，本机能自动停机，并点亮面板上的水压指示灯；

（八）本机设有限流、限压环节，使输入电流和输出电压限制在设定值内。

表一

序号

型 号

中频频率

Hz

中频功率

kW

中频电压

V

直流电流

A

1

KGPS-25/8

8000

25

720

50

2

KGPS-50/2.5

2500

50

720

100

3

KGPS-50/8

8000

50

720

100

4

KGPS-100/1

1000

100

720

200

5

KGPS-100/4

4000

100

720

200

6

KGPS-160/1

1000

160

720

320

7

KGPS-160/4

4000

160

720

320

8

KGPS-250/1

1000

250

750

500

9

KGPS-250/4

4000

250

750

500

10

KGPS-500/1

1000

500

750

1000

11

KGPS-1000/1

1000

1000

750

2000

12*

KGPS-1000/1

1000

1000

1200

1200

13*

KGPS-1250/0.5

500

1250

1200

1400

14*

KGPS-1500/0.5

500

1500

1200

1600

15*

KGPS-2000/0.5

500

2000

1200

2200

注：

(1)中频输出不同与表一 时，本公司可根据用户要求按照GBK46001-87，GB10067.3-88，GB5959.3-88标准另行设计制造。

(2)表中所列数据打*号的型号三相进线电压为660伏。其余型号三相进线电压为380伏

(3)线路形式：交流-直流-交流(并联或串并联逆变)

第四节 工作原理

本机的主电路框图如[图1]所示。整流器采用三相桥式全控整流电路，逆变器采用单相桥式逆变电路，负载为并联谐振形式，直流滤波环节为大电感滤波，以满足并联逆变器的输入要求。

[图1] 交直交变换器

（1）三相桥式全控整流电路[图2]

三相桥式全控整流电路的输出电压为：

Ud=2.34U2cosa（1）

式中，U d输出直流电压平均值；

U2电网相电压

a 触发移相角

[图3]给出了在不同a角下的输出电压的波形（在感性负载和电流非断续状态下）。其中a>90°的状态称为整流的逆变工作状态，其实质是负载向电网反馈能量。

整流触发电路采用数字集成电路构成，所采用芯片的型号、功能及有关说明如表二所示。

表 二

编 号

名 称

型 号

用 途

U101

四运放

LM324

限幅放大

U102、U103

四异或门

CD4070

过零检测及整形

U104~U106

2输入或非门

CD4001

或非逻辑

U107~U109

14级二进制串行计数器

CD 4020

分频

U110~U112

双时基电路

556

脉冲整形调制

U113

单时基电路

555

产生调制脉冲

本装置的整流触发同步信号由同步变压器提供，经RC滤波及比较放大，找出触发同步信号的过

零点，再由数字计数器计数。触发脉宽由555构成的单稳确定，并由555进行高频调制，以减小触发脉冲变压器的体积。本触发电路具有抗干扰能力强、准确、调试方便、触发可靠、功耗低及体积小的优点。

（二）单相桥式并联逆变电路[图4]

并联逆变器的基本线路如 [图4]所示。图中V7 V10组成了一个桥式逆变电路，Ld为直流滤波电感，Lr为感应炉等效电路，C为补偿电容，由L、r、C组成一个并联谐振电路。

Ld使整流桥输出的直流电流连续，电流纹波减小，这样可近似地把整流桥输出电流看成一平直电流。Ld的另一个作用是限制中频电流进入工频电网，起隔离作用；当逆变失败时，它也起限制浪涌电流的作用。

逆变桥由四只桥臂构成，每一臂为一只晶闸管和一个限流电抗器串联组成。限流的作用是限制逆变晶闸管导通时的电流上升率(di/dt),使它不超过允许的数值。如果桥臂中V7、 V10和V8、V9轮流导通，便将直流Id逆变为在负载中流动的电频电流。

为使逆变器正常工作，其工作频率应高于负载谐振频率。此时负载回路对输入的中频梯形电流中的高次谐波电流呈现低阻抗，对中频梯形波电流中的基波电流呈现高阻抗，因而使输出电压接近正弦波。逆变电路有关波形示于[图5]。

[图4] 逆变主电路及触发检测电路

由于逆变工作频率略高于负载谐振频率,使晶闸管获得一定的换相关断时间tj,从[图5]可以看出,j也是负载功率因数角.从数学分析可知,中频负载电压对输主直流电压有如下关系:

UL=1.