宝钢感应加热电源控制技术(廖国斌).ppt

1 ２、感应加热电源的技术特点 １）基本技术特点：将来自公共电网交流电能的频率升高到对负载进行感应加热所需要的频率。常用感应加热电源分并联式、串联式及串并联式三种。 ２）供电技术特点 a)　合理配制变压器； b)　合理设置输入电抗器； c) 根据电网容量、感应电源容量及用户需求合理设置滤波装置（功率因数补偿或有源滤波器等）； d) 视功率电力电子变换器件电压及负载变化情况设计电源过电压吸收电路方式。 e) 对于电流型逆变器，要求严格的装备还需设计逆变器开路过电压保护电路（其保护电路结构也有多种）。 e、串联逆变器功率调节方式有二种：一是改变直流电源电压Ud，二是改变改变晶闸管触发频率.并联逆变器的功率调节方式通常只能改变直流电源电压，改变cos?的不多（范围有限）。 f、串联逆变器晶闸管是自然关断的。并联逆变器晶闸管是在全电流运行情况下被 强迫关断的。串联逆变器更适合于工作频率较高的感应加热装置 。 g、串联逆变器的晶闸管所承受电压较低，晶闸管流过负载电路的全部电流，包括有功和无功分量都需流过晶闸管。且逆变晶闸管丢脉冲只会使振荡停止，不会造 成逆变颠覆。并联逆变器的晶闸管所承受电压高，其值随功率因数角增大而增大。由于负载 本身构成振荡电流回路，只有有功电流流过逆变晶闸管，如偶而丢脉冲时，仍可维持振荡，工作较稳定。 h、串联逆变器可以自激工作，也可以他激工作。他激工作时，只需改变逆变触发脉冲频率，即可调节输出功率 。而并联逆变器一般只能工作在自激状态 10）晶闸管逆变器串联谐振与并联谐振电源的比较 i、串联逆变器中晶闸管的触发脉冲不对称，不会引入直流成分电流而影响工作。而在并联逆变器中，逆变晶闸管的触发脉冲不对称，则会引入直流成分电流而引起故障。 j、串联逆变器起动容易，适用频繁起动场合。而并联逆变器需要附加起动电路，起动较困难。 k、串联逆变器中的晶闸管由于承受的是矩形波电压，故dv/dt值大，吸收电路起着关键作用。而对di/dt要求则较低。而在并联逆变器中，流过晶闸管的电流是矩形波，因而要求大的di/dt，面对dv/dt的要求则低些。 l、串联逆变器与感应加热线圈的距离可以较远而对输出功率影响较小。而并联逆变器则感应线圈应尽量靠近电源（特别是槽路电容器），否则功率输出 和效率都会大幅度下降。 m、串联逆变器感应线圈上电压和槽路电容器上的电压都 为逆变器输出电压的Q倍。而并联逆变器线圈和槽路电容器的电流则都是逆变器输出电流的Q倍。 10）晶闸管逆变器串联谐振与并联谐振电源的比较 11）感应加热电源装置的主要技术指标 感应加热电源装置的主要技术指标以系统运行功率曲线图标示： 二、在宝钢的典型应用 钢管条钢事业部钢管厂：用于钢管热处理用800Hz－2500Hz、900KW-1600KW并（串并）联式中频电源的近20套；初轧厂50KHzIGBT高频热处理电源1套直縫焊管厂7套，6套中频，1套高频焊机，其功率器件主要采用SCR 、 IGBT模块。 宝钢国际捆带包装公司：中高频电源5套，其功率器件主要采用SCR、 IGBT模块。 在冷轧及硅钢单元应用均为高频电源，主要是对冷轧带钢进行热处理，也有用于带钢焊缝热处理的，其加热电源频率略低些，功率器件采用SCR、MOSFET（分立元件或组件）、IGBT。 在热轧单元，感应加热电源主要用于板材加热（边部、中部或温度补偿），主要采SCR功率器件。 VT1 VT3 VT5 VT4 VT6 VT2 VT7 VT9 VT10 VT8 整流触发电路 过流 逆变触发电路 过压保护电路 1、应用最普遍的并联式感应加热电源 　　并联式感应加热电源适应负载变化能力最强，而对于负载回路的电气绝缘要求相对于串联谐来讲，要低些，这点对于设计或选型时很重要。 2、半桥式逆变器电源 用于 3号热镀锌机组锌锅及真空炼钢用感应加热电源主电路。 L、R + SCR2 DIODE2 DIODE1 SCR1 C1 C2 滤波电容 CF ud L1 L2 _ + _ 1/2Ud 1/2Ud 典型应用 三相415V 整流回路 滤波电路 逆变回路 谐振回路 V11 V12 V21 V22 V31 V32 R D C L01 L1 L2 L3 L4 L5 L6 T11 T12 T21 T22 T31 T32 T41 T42 T51 T52 T61 T62 D11 D12 D21 D22 D31 D32 D41 D42 D51 D52 D61 D62 L01 LO2 L03 C01 C02 C03 C04 C05 C06 CO7 C08 C09 C10 C11 C12 3、 MOSFET全桥并联谐振逆变器 　用于冷轧2号热镀锌机组的合金化