[实用新型]感应炉的变频控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业电炉，具体涉及是一种有芯感应炉的变频控制装置和一种无芯感应炉的变频控制装置。

背景技术

有芯感应炉采用三相工频供电。三相自耦调压器是为了实现其运行过程中起熔、熔化、保温等阶段的不同功率要求。感应炉是一个单相大功率负载，为了保证三相供电平衡，需增设平衡电容器和平衡电抗器，当然也可以采用其他方式，确保三相平衡。如：T型变压器接法、V型变压器接法等，但是平衡效果均不如平衡电容器和电抗器方式好。

有芯感应炉的加热原理与单相降压变压器原理相似，有芯感应炉的加热部件感应体实质就是一台单相变压器。感应体线圈相当于单相变压器的初级套装在铁芯柱上，熔沟相当于单相变压器的次级是一个被加热金属的圆环，由耐火材料封闭，同心的安装在同一个铁芯柱上，在感应体线圈两端，通以工频交流电二次线圈—熔沟中产生感应电势，在该电势的作用下，形成了强大的短路电流，使熔沟加热直至熔化。

我国早期的有芯感应炉的感应体大多是单熔沟结构，而喷流型感应体技术目前也已经开始大量采用。

上述单熔沟或喷流型电气运行模式一般都采用由三相自耦调压器调节功率，平衡电容器和平衡电抗器，保证三相供电平衡，这种运行模式虽已成熟可靠，但也存在着不足。

1、三相调压器、平衡电抗器和平衡电容器及多级调压接触器，使电气控制柜体积庞大，调压器和电抗器的铜与矽钢片使用多，价格昂贵。

2、调压器和电抗器本身电耗大。

3、三相调压器是多抽头变压器，调压过程的电压变化属于阶梯变化，很难保证熔化与保温过程所需功率的最佳匹配，而阶梯性的功率调节也使起熔过程更加缓慢，有时为了起熔过程的平稳需另配备感应调压器，以求功率变化连续。

4、有芯感应炉是一种长时间连续运行的用电设备，使用期间不允许故障停机，若故障率太高或故障不能及时排除，将会造成很大的损失，这是和其他感应炉的关键区别，也是电力电子技术应用的难点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构筒单，成本低，节约电能，操作方便，故障率低，谐波污染小的感应炉的变频控制装置。

为了克服现有技术的不足，本实用新型的技术方案是：感应炉的变频控制装置，至少包括感应体、单相变压器，其特征是：单相变压器初级线圈之间包括一个中心抽头o，单相变压器初级两端和中心抽头o与二只逆变器件电连接构成逆变变频控制电路，逆变变频控制电路与感应体磁感应连接。

所述的单相变压器初级两端分别与中心抽头o之间电抗相等。

所述的初级两端分别与中心抽头o之间除保证二段的匝数相等外还须保证与起头a和尾头b之间的几何及电气性能的对称性。

所述的逆变变频控制电路的逆变元件是半控器件或全控器件V₁、V₂。

所述的逆变变频电路包括两只晶闸管KK₁和KK₂，四只二极管ZD₂、ZD₃、ZD₄、ZD₅，电抗器Ld1、L d2和电容器C₂；晶闸管KK₁和二极管ZD₁串联与感应体起头a连接，晶闸管KK₂和二极管ZD₂串联与尾头b连接，二个晶闸管的阴极通过电抗器Ld₂与整流电源负极连接。

所述的全控器件V₁的集电极、二极管D₁的另一端与线圈起头a电连接；全控器件V₂的集电极、二极管D₂的另一端与线圈尾头b电连接；全控器件V₁和V₂的栅极与控制器相接。

所述的单相变压器初级线圈套装在铁芯柱上，单相变压器的次级线圈是被加热金属的圆环，由耐火材料封闭，初级线圈和次级线圈同心的安装在同一个铁芯柱上。

所述的单相变压器初级线圈套装在铁芯柱上，单相变压器的次级线圈两端与负载电连接。

本实用新型由于在单相变压器初级引出一个中心抽头，单相变压器初级和初级线圈之间引出的中心抽头与变频控制电路电连接。因此只要控制逆变管的通导频率即可实现功率调节的功能。因而带来如下特点：

1、不需要三相调压器，只要控制逆变管的通导频率即可实现功率调节的功能。

2、省掉为三相平衡必须设置的电抗器和电容器。

3、软起动不需要有触点开关及其延时保护开关。