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SPZ-B 帶變壓器中頻介紹


 

   

    我們并沒有标準的庫存設備,在雙平的庫存中,隻有中頻電源部分,而電容、中頻變壓器都是按照客戶的加熱工件和加熱要求來設計的。

   所以,訂購或咨詢的客戶,需要提供以下信息:

  (1) 加熱工件的材料和大小;

  (2) 加熱的用途和加熱溫度,以及加熱時間要求;是透熱還是表面加熱? 如果是表面加熱,那加熱的深度是多少? 等等

  (3) 感應圈的方式和尺寸有無限制? 比如是從内部加熱還是外部加熱?感應圈封閉加熱還是開口式的? 感應圈周圍100MM之内,有無易感應的金屬材料?等等。

  (4) 頻率有無特定要求?

  (5) 加熱的氣氛: 大氣中還是真空爐内? 有無保護氣體?

  (6) 其它同設備方案有關的細節。 


 

   

    結構一:中頻電源 + 補償電容 + 感應圈(或感應爐)

     這種結構不帶中頻變壓器,如下圖:


 


 不帶變壓器的中頻最為常用,如中頻鍛造爐、中頻熔煉爐等都采用這種結構,設備簡單,損耗低,工作效率高,且制造成本低。

不帶變壓器的中頻有幾個特點和局限:

(1)不帶變壓器時,感應圈比較長,感應圈電感要求很大,通常要用5—15長的銅管繞制。

(2)由于中頻電源直接輸出,所以感應圈上電壓最高為550V,且不與主電隔離,所以感應圈必須良好絕緣,不能直接暴露在外,決不能讓操作者碰到,以免引起觸電危險;

(3)感應圈上電壓最高為550V,在真空中使用時,會引起感應圈在真空中輝光放電;

結構二: 中頻電源 + 補償電容 + 中頻變壓器 + 感應圈(或感應爐)

    這種結構帶中頻變壓器,如下圖:

 或

帶變壓器的中頻也是比較常用的設備,如真空熔煉爐、中頻淬火等。它有幾個顯著的特點:

  (1)通過改變中頻變壓器的變比,可以得到不同的輸出電壓和感應圈電流,以适應不同的使用要求;

   (2)通過改變中頻變壓器的變比,感應圈可以做得匝數少,電感小,像高頻設備一樣,感應圈也可做1—10匝;  

  (3)感應圈與主電隔離,所以感應圈安全性好,絕緣要求低,甚至銅管可直接暴露在外,感應圈制作簡單容易。

   (4)通過中頻變壓器,将感應圈上的電壓降至300V以下,就可用于真空中加熱,不會引起感應圈輝光放電;

   (5)由于增加了中頻變壓器的制造成本,所以設備成本較高,而且中頻變壓器體積較大,也增加了一定的能量損耗。 頻率越低,中頻變壓器越大,成本越高,損耗也越大。

 


  下表以45KW為例:  

諧振電容

在中頻

變壓器

付邊

 這類設備,變壓器的變比一般從1141, 中頻變壓器的原邊和付邊電流比較小,耗能 很少。 是雙平常用和推薦的結構形式。

SPZ-45B

 标準為分體機

 主機:中頻電源

 分機:變壓器+電容

 特點:分機比較大

SPZ-45B2

 标準為分體機

 主機:中頻電源+變壓器

 分機:電容

 特點:主機大,分機隻有電容,略小

SPZ-45B-Ⅱ

 标準為分體機

 主機:中頻電源

 分機:變壓器+小電容

 特點:主分機都略小

SPZ-45B2-Ⅱ

 标準為分體機

 主機:中頻電源+變壓器

 分機:小電容

 特點:分機超小

諧振電容在中頻變壓器原邊

SPZ-BP

淬火變壓器都屬于這種做法,中頻變壓器的變比比較大,可以從21201, 可以用單匝感應圈得到很低的頻率。 但由于變壓器原付邊的電流都非常大,所以加熱效率非常低。



1、一體機:

    中頻帶變壓器的設備,雙平提供的主要為分體機,如上表所示。除此之外,也應客戶的要求,做一體機。 如下圖:

   一體機的主要優點就是節省空間,安裝簡便,也可避免因主分機連線連接不良而引起的故障。


 

 

2、幾種常用的控制面闆

1 )普通中頻面闆:

  中頻加熱多數是長時間或連續的加熱過程,所以常規中頻多數采用普通的中頻面闆,如下圖。這種面闆操作簡單,隻有啟動、停止按鈕和功率調節旋鈕,進行簡單操作。

 

    (2)帶計時中頻面闆:

     如下圖所示。 除了啟動、停止外,這種面闆增加了兩段計時功能,兩段加熱的功率和時間都分别可調。

在訂購設備時,在設備型号中,增加“A”,即表示設備是用這種操作面闆,帶計時功能。 SPZ-45AB設備即是帶計時功能的。

 

   

   (3電流-電壓-功率-頻率全顯示中頻面闆: 如下圖所示。

雙平标準中頻設備中的面闆,隻有一個顯示表,平時顯示電壓或功率值,要借助于顯示選擇按鈕來讀頻率和電流的數值。

下面這兩款面闆可訂購,可同時顯示四個參數。 左邊的面闆還兼帶加熱計時功能。

                     

(4)觸摸屏操作面闆: 如下圖。 所有設備都可訂制;

     采用PLC控制和觸摸屏操作面闆,具有多個操作界面,可預置和存儲工藝數據。

3、一拖二型設備,一個電源,帶兩個或多個分機和感應圈。如下圖:

   一拖二的設備分兩種類型,

1)分機不同時工作: 這種情況用的比較多,兩個分機和感應圈可以是不同的,加熱完全不同的工件;

2)分機同時工作。 這種情況要求兩個分機和兩個感應圈及加熱的工件都是一樣的。

 


   如下圖所示,即為這種中頻加熱設備的電路結構圖:

    這種結構的主要優點就是中頻變壓器上耗能比較低,所以比較節能。參考上圖,以SPZ-45B 45KW的設備為例,我們來說明中頻變壓器節能的原理。 I= 90A I= 變比 * I =90A360A, 與中頻變壓器變比有關。 I圈則是流過感應圈上的電流,通常為1000A2000A,與電容和負載有關。 中頻變壓器原邊和付邊的電流比較小,所以造成的能耗比較低。

    常規的淬火中頻變壓器的結構則是如下圖所示結構:諧振電容并聯在中頻變壓器的原邊。

    同樣以SPZ-45BP為例, 如果感應圈上的電流為2000A,則中頻變壓器上付邊的電流就等于感應圈上的電流, 而I =500A(假如變比為4時),所以說中頻變壓器的原邊和付邊都流過很大的電流,導緻中頻變壓器耗能巨大。

 

 

   

 下圖為常用的兩種電容:常規油浸電容和新型薄膜電容(小電容)

  

    使用小電容時,主要是降低了分機或電容箱的體積和重量。在SPZ-OOB2-II系列設備中使用小電容後,可以将電容與感應圈直接固定在一起,而不用水冷電纜連接,這樣可大大減少無用能耗,提高設備的加熱效率。如下圖所示:

 

 對比來看,常規設備的連接是這樣的:

因為電容箱比較大,所以通常都是用水冷電纜來連接感應圈的,水冷電纜的長度一般在1—2,有的甚至更長。 水冷電纜流過的電流與感應圈上的電流是一樣的,通常都有1000—5000A,設備越大,感應圈上電流也越大。由此可以設想水冷電纜上的損耗有多大。 使用小電容就解決了這個問題,可以使加熱效率大大提高,從而節能,降低成本。

 

 



 

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