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中频炉参数的计算

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发表时间:2022-06-07 08:09作者:海山机电来源:陕西海山机电有限公司网址:http://www.hszpl.com

       中频炉属于晶闸管变频感应加热设备,对于可控硅变频电源参数的选择就显得尤为重了,从一定角度上说这个参数就是中频炉的计算参数。中频炉的中频电压、直流电压、直流电流、加热频率取决于中频炉的晶闸管参数。下面,海山电炉小编举例说明中频炉参数的计算。

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        举例:中频炉整流变压器阀侧线电压660V、6相12脉波、双整流器、额定功率2000kW、标称频率200Hz、并联谐振的变频器为例介绍中频炉主电路参数的计算,以下所有计算数据皆以此例为准。

       1、 中频炉逆变换相重叠角的变频器输出电压(中频电压)Ua

111.png

其中:Ud ——直流电压。

          φ——晶闸管逆变触发超前角。

          在一般中频炉参数计算时,变压器二次侧380V进线电压则中频炉的直流电压则按500V计算;变压器二次660V进线电压则中频炉的直流电压按照890V计算,以此类推。

        2、中频炉不同频率下,晶闸管逆变触发超前角参考值按照下表选取:


频率(Hz)

200

400

1000

2000

4000

10000

φ

30°

32°

36°

38°

42°

46°


         3、中频炉的直流电流Id和Idq

         Id=Pa / Ud = 2000×103/810=2469A       Pa ——变频器额定功率

       如果是整流变压器为12脉波输出,每组整流桥的输出直流电流Idq:

        Idq = Id ×0.6=2469 ×0.6 =1481 A

        直流电流Id乘以0.6是考虑两个整流桥有60%和40%的不均衡。

       4、中频炉的整流晶闸管(KP)电流半波平均值Ith

112.png

         中频炉整流晶闸管(KP)的选择

        选取KP-1000A/2.5kV,则:IthI=1000A

        电流裕度系数KI =IthI/Ith=1000/544=1.84

113.png

         整流晶闸管实际承受的电压峰值的1.1倍(因整流变压器阀侧电压可能有±10%的波动)。

       5、中频炉的逆变晶闸管(KK)电流半波平均值Ith

114.png

        中频炉逆变晶闸管的选择

        选取KK-2000A/2800V

        电流裕度系数KI = 2000/1111=1.80

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      电流裕度系数KI、电压裕度系数KU按经验值一般在1.5~2.0之间选取。

      目前国产快速晶闸管2800V耐压条件下,电流可达3500A,如要求更高耐压的情况下,可将两只KK管串联连接。串联晶闸管应由晶闸管生产厂按均压要求选配,并在工厂组装为一体。

       6、每一组中频炉的整流桥的直流滤波电感值Ld

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       IM=IthI×π=1000×π=3141.6A

       式中设过流保护动作时,限制直流电流峰值IM=3141.6A,按上述选择1000A整流晶闸管和2000A逆变晶闸管的过电流能力计算,则直流电流峰值应达到:1000π×2=6283A

2000π=6283A

       因此,按IM=3141.6A计算确定Id=3mH对整流和逆变晶闸管都是安全的。

       7、中频炉的整流变压器漏感

       整流变压器阀侧每相容量2500/6=416.7kVA

       整流变压器阀侧额定相电流416.7×103/381=1094A

       整流变压器短路电压381×6.5%=24.765V

       整流变压器短路阻抗24.765/1094=0.0226Ω

        整流变压器每相漏感(忽略变压器绕组电阻) 0.0226/(2π×50)=72μH

       8、中频炉整流晶闸管实际承受的通态电流临界上升率di/dt

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      而中频炉整流晶闸管能够承受的di/dt=100A/μS,这证明中频炉整流变压器的漏感足以将晶闸管的di/dt限制到十分安全的程度。所以,有些变频器线路中不设置660V侧的限流电感,也是有道理的。

       9、中频炉的逆变晶闸管实际承受的通态电流临界上升率di/dt

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     国产逆变晶闸管di/dt限制电感参考值

频率(Hz)

200

400

1000

2000

4000

10000

限制电感LK(μH)

5

4

3

2.5

2

1.5

所选逆变晶闸管di/dt=200A/μS

中频电源9.jpg

        如有中频炉需求,请致电13891812360国经理;更多中频炉资讯,请关注陕西海山机电有限公司网站http://www.hszpl.com

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