电磁炉电路

本文讨论了由机器和静态变频器驱动的感应熔炼炉（通道和坩埚）和感应淬火装置的方案。

带感应通道的炉子示意图

几乎所有的工业管道感应炉的设计都是用可拆卸的感应块制成的。感应装置是一个电炉变压器，带有内衬通道以容纳熔融金属。感应单元由以下元件组成，外壳、磁路、衬里、感应器。

感应单元分为单相和两相（双相），每个电感器有一个或两个通道。感应单元使用带有消弧装置的接触器连接到电炉变压器的二次侧（低压侧）。有时，两个接触器包含在主电路中并联运行的电源触点。

在图。图 1 显示了单相管道炉感应单元的电源图。过载继电器PM1和PM2用于在过载和短路情况下控制和停炉。

三相变压器用于为具有共同三相磁路或两个或三个独立芯式磁路的三相或两相电炉供电。

自耦变压器用于在金属精炼期间为熔炉供电，并在金属精加工期间保持空闲模式以更准确地控制功率以达到所需的化学成分（无声、无钻孔、熔化模式）以及初始炉子在第一次熔化期间启动，熔化过程中在熔池中使用少量金属，以确保衬里逐渐干燥和烧结。自耦变压器的功率在主变压器功率的25-30%范围内选择。

为了控制感应器水冷和风冷以及感应单元外壳的温度，安装了电接触温度计，当温度超过时会发出信号。当炉子转动以排出金属时，炉子会自动关闭。连接到电炉驱动器的限位开关用于控制炉子的位置。在连续运行的熔炉和搅拌机中，当金属被排出并装入新的炉料时，感应装置不会关闭。

米。 1、槽道炉感应单元供电原理图：VM——功率开关，CL——接触器，Tr——变压器，C——电容器组，I——电感，TN1、TN2——电压互感器，777、TT2——电流互感器，R——隔离开关，PR——熔断器，PM1、PM2——过流继电器。

为确保运行期间和紧急情况下的可靠供电，感应炉倾动机构的驱动电机、风机、装卸装置的驱动和控制系统均由单独的辅助变压器供电。

感应坩埚炉示意图

容量2吨以上、功率1000千瓦以上的工业感应坩埚炉，由二次负载调压的三相降压变压器接入工频高压电网供电。

炉子是单相的，为了保证电源相位的均匀加载，在次级电压电路上连接了一个平衡装置，由一个通过改变磁路中的气隙来调节电感的电抗器L和一个电容器组成Cc 组连接到一个三角形的电感器（见图 2 中的 ARIS）。容量为 1000、2500 和 6300 kV -A 的电力变压器具有 9 — 23 个次级电压阶跃，可在所需水平自动控制功率。

容量和功率较小的炉子采用容量为400-2500kV-A的单相变压器供电，功率消耗在1000kW以上，也装有平衡装置，但在电源变压器的高压侧。在炉子功率较低且由 6 或 10 kV 高压网络供电时，如果打开和关闭炉子时的电压波动在允许范围内，则可以放弃巴伦。

在图。图2是感应频率感应炉的电源电路。炉子配备了 ARIR 电动模式调节器，在规定的范围内，通过改变电源变压器的电压步数和连接电容器组的附加部分，确保电压、功率 Pp 和 cosfi 的维持。调节器和仪表位于控制柜中。

米。 2. 带平衡装置和炉模式调节器的电源变压器的感应坩埚炉电路： PSN — 电压步进开关，C — 平衡电容，L — 巴伦电抗器，C -St — 补偿电容器组，I — 炉电感器，ARIS——平衡装置调节器，ARIR——模式调节器，1K——NK——电池容量控制接触器，TT1、TT2——电流互感器。

在图。图3为中频机变频器给感应坩埚炉供电示意图。炉子配备了电气模式的自动调节器，用于“吞噬”坩埚的警报系统（用于高温炉），以及装置水冷元件冷却违规的警报器。

米。 3.机用中频感应坩埚炉电路及熔模自动调节结构图：M—驱动电机，G—中频发电机，1K—NK—磁力启动器，TI—电压互感器，TT—电流互感器，IP——感应炉，C——电容器，DF——相位传感器，PU——开关装置，UVR——调相放大器，1KL、2KL——线路接触器，BS——比较器，BZ——保护块，OB——励磁线圈， RN——稳压器。

感应淬火设备示意图

在图。图4是感应淬火机由机器变频器供电的示意图。除电源MG外，该电路还包括电源接触器K、淬火变压器TZ，二次绕组上有电感I、补偿电容器组CK、电压和电流互感器TN和1TT、2TT，测量发电机电流和励磁电流的仪表（电压表V、功率表W、相量）和电流表，以及保护电源短路和过载的过流继电器1RM、2RM。

米。 4、感应淬火装置示意图：M——驱动电机，G——发电机，VT、TT——电压电流互感器，K——接触器，1PM、2PM，ЗРМ——电流继电器，Pk——避雷器，A、V、W ——测量装置，ТЗ——淬火变压器，ОВГ——发电机励磁线圈，РП——放电电阻，РВ——励磁继电器触点，PC——可调电阻。

为了给用于零件热处理的旧感应设备供电，使用了电机变频器 - 同步或异步类型的驱动电机和感应式中频发电机，在新的感应设备中 - 静态变频器。

用于为感应淬火装置供电的工业晶闸管变频器的示意图如图 1 所示。 5、晶闸管变频器的电路由整流器、扼流块、变流器（逆变器）、控制电路和辅助块（电抗器、热交换器等）组成。根据励磁方式，逆变器分为独立励磁（来自主发电机）和自励磁两种。

晶闸管变流器既可以​​在大范围频率变化（具有根据负载参数变化的自调节振荡电路）下稳定运行，也可以在恒定频率下稳定运行，负载参数因负载参数的变化而发生大范围变化加热金属的活性电阻及其磁性（对于铁磁部件）。

米。 5、TFC-800-1型晶闸管变流器功率电路示意图：L——平波电抗器，BP——启动块，VA——断路器。

晶闸管变流器的优点是没有旋转质量，基极负载小，功率因数对效率降低的影响很小，满载时效率为92 - 94%，0.25时仅降低1 - 2%。此外，由于频率可以在一定范围内轻松变化，因此无需调整电容来补偿振荡电路的无功功率。