電磁爐電路

本文討論了由機器和靜態變頻器驅動的感應熔煉爐（通道和坩堝）和感應淬火裝置的方案。

帶感應通道的爐子示意圖

幾乎所有的工業管道感應爐的設計都是用可拆卸的感應塊製成的。感應裝置是一個電爐變壓器，帶有內襯通道以容納熔融金屬。感應單元由以下元件組成，外殼、磁路、襯裡、感應器。

感應單元分為單相和兩相（雙相），每個電感器有一個或兩個通道。感應單元使用帶有消弧裝置的接觸器連接到電爐變壓器的二次側（低壓側）。有時，兩個接觸器包含在主電路中並聯運行的電源觸點。

在圖。圖 1 顯示了單相管道爐感應單元的電源圖。過載繼電器PM1和PM2用於在過載和短路情況下控制和停爐。

三相變壓器用於為具有共同三相磁路或兩個或三個獨立芯式磁路的三相或兩相電爐供電。

自耦變壓器用於在金屬精煉期間為熔爐供電，並在金屬精加工期間保持空閒模式以更準確地控制功率以達到所需的化學成分（無聲、無鑽孔、熔化模式）以及初始爐子在第一次熔化期間啟動，熔化過程中在熔池中使用少量金屬，以確保襯裡逐漸乾燥和燒結。自耦變壓器的功率在主變壓器功率的25-30%範圍內選擇。

為了控制感應器水冷和風冷以及感應單元外殼的溫度，安裝了電接觸溫度計，當溫度超過時會發出信號。當爐子轉動以排放金屬時，爐子會自動關閉。連接到電爐驅動器的限位開關用於控制爐子的位置。在連續運行的熔爐和攪拌機中，當金屬被排出並裝入新的爐料時，感應裝置不會關閉。

米。 1、槽道爐感應單元供電原理圖：VM——功率開關，CL——接觸器，Tr——變壓器，C——電容器組，I——電感，TN1、TN2——電壓互感器，777、TT2——電流互感器，R——隔離開關，PR——熔斷器，PM1、PM2——過流繼電器。

為保證運行期間和緊急情況下的可靠供電，感應爐傾動機構的驅動電機、風機、裝卸裝置的驅動和控制系統均由單獨的輔助變壓器供電。

感應坩堝爐示意圖

容量2噸以上、功率1000千瓦以上的工業感應坩堝爐，由二次負載調壓的三相降壓變壓器接入工頻高壓電網供電。

爐子是單相的，為了保證電源相位的均勻加載，在次級電壓電路上連接了一個平衡裝置，由一個通過改變磁路中的氣隙來調節電感的電抗器L和一個電容器組成Cc 組連接到一個三角形的電感器（見圖 2 中的 ARIS）。容量為 1000、2500 和 6300 kV -A 的電力變壓器具有 9 — 23 個次級電壓階躍，可在所需水平自動控制功率。

容量和功率較小的爐子採用容量為400-2500kV-A的單相變壓器供電，功率消耗在1000kW以上，也裝有平衡裝置，但在電源變壓器的高壓側。在爐子功率較低且由 6 或 10 kV 高壓網絡供電的情況下，如果打開和關閉爐子時的電壓波動在允許範圍內，則可以放棄巴倫。

在圖。圖2是感應頻率感應爐的電源電路。爐子配備了 ARIR 電動模式調節器，在規定的範圍內，通過改變電源變壓器的電壓步數和連接電容器組的附加部分，確保電壓、功率 Pp 和 cosfi 的維持。調節器和儀表位於控制櫃中。

米。 2. 帶平衡裝置和爐模式調節器的電源變壓器的感應坩堝爐電路： PSN — 電壓步進開關，C — 平衡電容，L — 巴倫電抗器，C -St — 補償電容器組，I — 爐電感器，ARIS——平衡裝置調節器，ARIR——模式調節器，1K——NK——電池容量控制接觸器，TT1、TT2——電流互感器。

在圖。圖3為中頻機變頻器給感應坩堝爐供電示意圖。爐子配備了電氣模式的自動調節器，用於“吞噬”坩堝的警報系統（用於高溫爐），以及裝置水冷元件冷卻違規的警報器。

米。 3.機用中頻感應坩堝爐電路及熔模自動調節結構圖：M—驅動電機，G—中頻發電機，1K—NK—磁力啟動器，TI—電壓互感器，TT—電流互感器，IP——感應爐，C——電容器，DF——相位傳感器，PU——開關裝置，UVR——調相放大器，1KL、2KL——線路接觸器，BS——比較器，BZ——保護塊，OB——勵磁線圈， RN——穩壓器。

感應淬火設備示意圖

在圖。圖4是感應淬火機由機器變頻器供電的示意圖。除電源MG外，該電路還包括電源接觸器K、淬火變壓器TZ，二次繞組上有電感I、補償電容器組CK、電壓和電流互感器TN和1TT、2TT，測量發電機電流和勵磁電流的儀表（電壓表V、功率表W、相量）和電流表，以及保護電源短路和過載的過流繼電器1RM、2RM。

米。 4、感應淬火裝置示意圖：M——驅動電機，G——發電機，VT、TT——電壓電流互感器，K——接觸器，1PM、2PM，ЗРМ——電流繼電器，Pk——避雷器，A、V、W ——測量裝置，ТЗ——淬火變壓器，ОВГ——發電機勵磁線圈，РП——放電電阻，РВ——勵磁繼電器觸點，PC——可調電阻。

為了給用於零件熱處理的舊感應設備供電，使用了電機變頻器 - 同步或異步類型的驅動電機和電感類型的中頻發電機，在新的感應設備中 - 靜態變頻器。

用於為感應淬火裝置供電的工業晶閘管變頻器的示意圖如圖 1 所示。 5、晶閘管變頻器的電路由整流器、扼流塊、變流器（逆變器）、控制電路和輔助塊（電抗器、熱交換器等）組成。根據勵磁方式，逆變器分為獨立勵磁（來自主發電機）和自勵磁兩種。

晶閘管變流器既可以​​在較寬的頻率變化範圍內穩定運行（具有根據負載參數變化的自調節振盪電路），也可以在恆定頻率下穩定運行，因為負載參數的變化加熱金屬的活性電阻及其磁性（對於鐵磁部件）。

米。 5、TFC-800-1型晶閘管變流器功率電路示意圖：L——平波電抗器，BP——啟動塊，VA——斷路器。

晶閘管變流器的優點是沒有旋轉質量，基極負載小，功率因數對效率降低的影響很小，滿載時效率為92 - 94%，0.25時僅降低1 - 2%。此外，由於頻率可以在一定範圍內輕鬆變化，因此無需調整電容來補償振盪電路的無功功率。