近些年來，感應(yīng)熔煉加熱作為一種新興的工業(yè)手段在我國得到廣泛應(yīng)用。小熔煉爐熔煉鐵水需要大功率輸入，連續(xù)批量輸出，電爐節(jié)能指標(biāo)，可靠性要求，降低諧波污染成為新的研究課題。它的核心技術(shù)是中頻電源，目前國內(nèi)大多數(shù)中頻電源都采用并聯(lián)諧振式逆變器結(jié)構(gòu)。盡管并聯(lián)諧振式中頻電源結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但與串聯(lián)諧振式中頻電源相比，其存在輸入功率因數(shù)低，電能利用效率低等缺點(diǎn)。由于中頻爐串聯(lián)諧振電源技術(shù)較為復(fù)雜，國內(nèi)中頻爐企業(yè)生產(chǎn)開發(fā)串聯(lián)諧振中頻電源存在一定的技術(shù)瓶頸。

本文從小型串聯(lián)熔煉爐的原理出發(fā)，設(shè)計了噸容量串聯(lián)諧振式中頻爐系統(tǒng)。

以下是主要的研究工作。

對串聯(lián)諧振式中頻感應(yīng)小熔煉爐的工作原理進(jìn)行了分析，包括感應(yīng)加熱原理和感應(yīng)圈負(fù)載相關(guān)知識的講解。

設(shè)計了串聯(lián)諧振中頻電爐電源系統(tǒng)的主電路，包括串聯(lián)諧振中頻電源系統(tǒng)的整流電路和逆變電路，并對串聯(lián)諧振中頻電爐的調(diào)功原理及節(jié)能原理進(jìn)行了闡述。

設(shè)計了串聯(lián)諧振中頻電源系統(tǒng)的控制電路，包括逆變控制電路，整流數(shù)字移相電路，逆變強(qiáng)觸發(fā)電路。

設(shè)計了串聯(lián)諧振中頻電源的保護(hù)電路，包括輸入過流保護(hù)、中頻過流保護(hù)、中頻過壓保護(hù)等，并對均流和動態(tài)保護(hù)兩種保護(hù)方式進(jìn)行了初步分析。

從節(jié)能原理出發(fā)，對中頻電源和感應(yīng)圈負(fù)載的參數(shù)匹配進(jìn)行了研究，提出了節(jié)能匹配設(shè)計的基本原則。

根據(jù)電爐的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計任務(wù)中規(guī)定的功能，達(dá)到了預(yù)期的節(jié)能效果。