作者：微叶科技 时间：2015-09-17 17:38
IGBT中频感应熔炼炉重要用于钢、铁黑色金属的熔炼及升温，也可用于熔炼铜、铝等有色金属。IGBT在主要应用在共中频感应熔炼炉整流、滤波、逆变输出、熔炼炉体四个地方，其组成结构图如下：
1、 整流部分：节能型IGBT晶体管中频电源整流采用三相半可控方式，可控硅仅作开关使用，即每当启动设备时整流后的电压总保持500V，而不随功率大小而变化，这样可大大减小了谐波的产生，减轻了对电网的谐波干扰。整流控制部分采用PLD控制，它与IGBT中频主板之间通过四根线进行连接，其中两根作为启动整流线，另两根作为停止、保护信号线。
2、 滤波部分：IGBT中频采用电抗器滤波和电解电容滤波两种方式，电抗器滤波可使电流连续，电解电容滤波可使电压恒定，这样可保逆变部分得到一个稳定的电压源和电流源。
3、 IGBT模块逆变部分：逆变部分采用IGBT半桥串联逆变，逆变器件为德国西门子公司生产的FZ400R12KE3 IGBT模块，此种模块为一种正温度系数的模块，即当温度升高时它的通态阻抗将增大，这样有利于多个IGBT模块之间的均流。
4、 IGBT模块驱动：驱动部分采用德国西门康公司生产的SKHI 26W驱动板，此种驱动板驱动能力强，保护功能完善，同时可驱动6块IGBT模块，具有过流、过压保护功能，高档次的驱动板是设备可靠运行的有利保障。
5、 驱动电源：驱动电源采用隔离电源模块，即驱动电源的“地”与外部电源是隔离的，这样可避免外部干扰的影响，有利于设备的可靠运行。
6、 主控板具有以下功能
A、 脉冲合成功能：主控制板将单路脉冲信号通过JK触发器分成两路脉冲，然合通过一系列的逻辑门电路将此信号合成为两路对称的双路脉冲，两路脉冲之间的死区时间可调。
B、 频率跟踪功能：主控板将槽路信号与调功电位器电压信号合成一复合电压信号，通过此电压信号控制压控振荡器的输出频率，从而使线路板上的输出频率始终跟随槽路频率。说明：调功电位器实质是调整换流角度。
C、 同步保护功能：当槽路频率与主控制板上触发输出脉冲频率不同步时，设备功率将自动降到最低，这样有利于保护设备。
D、 过流、限流功能：IGBT中频主控制板具有两路过流和限流功能，一路来自三相进线，另一路来自感应圈。当超过所设定的电流值时主控制板将报过流故障，并自动停止设备运行；当输出电流达到所规定的电流时主控板将进行限流状态，并使电流稳定于所设定的电流值不变，此时达到恒功率运行。
E、 水温、水压保护功能：IGBT中频主控板通过温度传感器监视循环水的温度，当水温超出所规定的温度时主控制板将报警，同时自动停止设备运行；IGBT中频主控板同时具有水压保护功能，因IGBT中频采用内外两个循环，所以水压保护分为内水压和外水压报警，当水压低于设定的水压值时主控板将报警，同时自动停止设备运行。
节能型IGBT晶体管中频电源与可控硅中频电源经济效益对比表：
电源类型 电耗 熔化率 节约电能 节约电费 年产量 经济效益
0.5吨可控硅中频炉 850度/吨 1.5小时/吨 不节电 不节约 1000吨 无效益
0.5吨IGBT 晶体管
中频电源 650度/吨 1小时/0.5吨 节电200度/吨 节约（0.5元/度）
100元/吨 1400吨 14万元
0.75吨以上可控硅中频电源 900度/吨 1.5度/吨 不节电 不节约 1000吨 无效益
0.75吨以上IGBT
晶体管中频电源 600度/吨 1小时/吨 节电300度/吨 节约（0.5元/度）
150元/吨 1500吨 22.5万元
a) 无高次谐波干扰：高次谐波主要来自整流部分调压时可控硅产生的毛刺电压，它会严重污染电网，导致其它电气设备无法正常工作，而节能型IGBT晶体管中频电源的整流部分采用半可控整流方式，直流电压始终工作在最高，不调导通角，所以它不会产生高次谐波，不会污染电网、变压器，不会干扰工厂内其它电子设备运行。
b) 恒功率输出：可控硅中频电源采用调压调功，而节能型IGBT晶体管中频电源采用调频调功，它不受炉料多少和炉衬厚薄的影响，在整个熔炼过程中始终保持恒功率输出,节能型IGBT晶体管中频电源是唯一实现恒功率输出的变频电源,尤其是生产不锈钢、铜、铝等不导磁物质时，更显示它的优越性，熔化速度快，炉料元素烧损少，节能效果更好，降低了铸造成本。
c) 启动性能好：节能型IGBT晶体管中频电源的逆变输出为串联逆变，串联逆变的特点为100%成功启动，所以节能型IGBT晶体管中频电源彻底解决了可控硅中频启动困难的问题，不论空载还是满载均能100%启动。
d) 使用维修方便：节能型IGBT晶体管中频电源电路结构简洁，保护功能齐全，具有完备的故障显示功能，能迅速找到故障点，维修方便。
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