中频感应加热调压调功和调频调功的区别

感应加热电源常见调功方式的对比分析
感应加热技术主要是利用电磁感应原理来对工件举行加热，它采纳的是非接触式加热方式。

因为感应加热过程中，能量的传递是以电磁波的形式举行的，所以受外界的干扰小，能量的蔓延少，大大提高了能量的利用，提高了加热的效率，使感应加热在钎焊行业、淬火行业、退火行业、金属熔炼热处理、机械创造、轻工及类的加工等现代工业生产中得到了广泛的应用。

感应加热电源在实际应用中需要按照负载等效参数随温度的变幻和加热工艺的需要，随时对感应加热电源输出功率的举行调整，所以挑选合适的调功方式对于感应加热电源来说十分重要。

2.感应加热电源频繁的调功方式
目前，感应加热电源的功率调整方式可分为两大类：直流调功和逆变调功两大类。

直流调功是对直流侧的输入举行调整，达到调整感应加热电源的输出功率的目的。

直流调功主要有晶闸管相控整流调压调功和直流斩波调压调功两大类。

逆变调功是指通过对逆变器开关管的控制，来实现输出功率的调整。

逆变调功常用移相脉冲宽度调制(PS-)调功，脉冲频率调制(PFM)调功，脉冲密度(PDM)调功等方式。

3.各种调功方式的特点和适用场合
(1)晶闸管相控整流调压调功
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手把手教你感应加热电源脉冲频率调功法
感应加热电源是目前加工领域中应用最广泛的设备之一，依照其负载等效线路的设计方式，我们可以将市面上的感应加热电源分为串联谐振型和并联谐振型两种类型。

而为了使串联谐振型加热电源适应工作条件的要求，往往需要工程师使用脉冲频率调功法对其输出功率进行调整。

本文将会就这种调功技术进行简要介绍和分析。

 其实，使用脉冲频率调功法进行感应加热电源输出功率调整的原理十分简单，它主要是通过改变逆变器开关频率来改变输出阻抗以达到调节输出功率的目的。

在这里我们以最基础的串联谐振电源为例，该种类型的加热电源负载等效电路如图所示：
 图为串联谐振的等效电路
 在该电路中，负载的等效阻抗为：
 那幺，依据该计算公式，则有：
 在f从0到无限大的变化过程中|Z|的变化如下图所示：
 串联谐振的负载频率特性。

感应加热分为：低频感应加热，中频感应加热，超音频感应加热，高频感应加热和超高频感应加热。

其中，中频感应加热方式多用于较大工件，大直径轴类，大直径厚壁管材，大模数齿轮等工件的加热、退火、回火、调质和表面淬火及较小直径的棒材红冲、煅压等。

高频感应加热方式多用于小型工件的深层加热、红冲、煅压、退火、回火、调质，表面淬火，中等直径的管材加热和焊接、热装配，小齿轮淬火等。

高频感应加热和中频感应加热的具体区别是：
1）高频适用于淬火或焊接，频率高，从外面加热到里面，应用于表面热处理设备。

2）中频适用于锻造透热用，频率低，从里面往外加热的，透热的更均匀。

3）选择中频加热或者高频加热方式应根据产品设计要求，温度控制是由合理的工艺参数决定，不存在那个更好，关键是能否满足产品要求。

中频：频率范围一般在1kHz至20kHz左右，典型值是8kHz左右。

加热厚度约3-10mm。

多用于较大工件，大直径轴类，大直径厚壁管材，大模数齿轮等工件的加热、退火、回火、调质和表面淬火及较小直径的棒材红冲、锻压等。

高频：频率范围为一般40kHz至200kHz左右，常用40kHz至80kHz。

加热深度或厚度约1-2mm。

多用于小型工件的深层加热、钎焊、红冲、锻压、退火、回火、调质，表面淬火，中等直径的管材加热和焊接、热装配，小齿轮淬火等。

以上就是为大家介绍的关于高频感应加热和中频感应加热有什么区别的相关内容，希望对大家有所帮助！大家可以根据自己的需求进行购买哦。

整流电路。 2)电路工作原理 ①0≤α≤30°
②30≤ α ≤150°° 当触发角α ≥30°时，此时的电压和电流波形断续，各个晶闸管的 导通角小于120°，α =60°的波形。
3）基本的物理量计算 ①整流输出电压的平均值计算：
当0°≤ α ≤30°时，此时电流波形连续，通过分析可得到：
载阻抗的影响。 4）当电路出现故障时，电路能自动停止直流功率输出，整流电
路必须有完善的过电压、过电流保护措施。 5）当逆变器运行失败时，能把储存在滤波器的能量通过整流电
路返回工频电网，保护逆变器。
（3）平波电抗器 平波电抗器在电路中起到很重要的作用,归纳为以下几点：
1）续流 保证逆变器可靠工作。 2）平波 使整流电路得到的直流电流比较滑。 3）电气隔离 它连接在整流和逆变电路之间起 到隔离作用。 4）限制电路电流的上升率di/dt值，逆变失败 时，保护晶闸管。
（4）控制电路 中频感应加热装置的控制电路比较复杂，可以包括以下几种：整流触发电路、
逆变触发电路、起动停止控制电路。 1）整流触发电路
整流触发电路主要是保证整流电路正常可靠工作，产生的触发脉冲必 须达到以下要求：
①产生相位互差60º的脉冲，依次触发整流桥的晶闸管。 ②触发脉冲的频率必须与电源电压的频率一致。 ③采用单脉冲时，脉冲的宽度应该大与90º，小于120º。采用双脉冲
3）起动、停止控制电路 起动、停止控制电路主要控制装置的起动、运行、停止。一般由 按纽、继电器、接触器等电器元件组成。
（5）保护电路 中频装置的晶闸管的过载能力较差，系统中必须有比较完善的保 护措施，比较常用的有阻容吸收装置和硒堆抑制电路内部过电压， 电感线圈、快速熔断器等元件限制电流变化率和过电流保护。 必须根据中频装置的特点，设计安装相应的保护电路。

IGBT中频感应熔炼炉技术说明IGBT中频电源设备使⽤说明书⽬录⼀、⽤途及技术规格 (1)⼆、电源部分使⽤说明 (2)〈⼀〉、结构组成及⼯作原理 (2)〈⼆〉、性能特点 (3)〈三〉、操作⽅法 (4)⼆、炉体部分使⽤说明 (5)〈⼀〉、炉体 (5)〈⼆〉、感应圈 (5)〈三〉、炉衬 (6)〈四〉、固定炉架 (6)〈五〉、⽔循环系统 (6)〈六〉、机械倾炉系统 (6)〈七〉炉体安装与调整 (6)三、注意事项 (7)四、使⽤维护 (8)五、炉衬捣打，烘炉⼯艺 (9)⼀、⽤途及技术规格1. ⽤途本产品适⽤于钢、铁⿊⾊⾦属的熔炼及升温，也可⽤于熔炼铜、铝等有⾊⾦属。

2. 技术规格及基本要求2.12.2.1 本产品技术条件符合JB/T4280中的有关规定.2.2.2 本产品应在下列条件下正常⼯作：a.海拔⾼度不超过1000⽶。

b.环境温度在+5℃~40℃之间。

c.适⽤地区最湿⽉平均最⼤相对湿度不⼤于90%，同时该⽉的⽉平均最低湿度不⾼于25%.d.周围没有导电性尘埃、爆炸性⽓体及能严重损坏⾦属和绝缘的腐蚀性⽓体。

注：如在其它条件下⼯作，⽤户应与制造⼚家协商解决，e.⽔质要求（1）纯⽔或蒸馏⽔。

（2）⽔的⽐电阻额定电压≥2000V~3000V ⽐电阻≥5000Ω（3）进⽔压⼒0.1~0.3mpa( 4 ) 进⽔温度5°~ 40℃（炉体）5°~36℃（电源）备注:本设备进⽔严禁⽤井⽔或⾃来⽔直接给设备供⽔.以免在夏季⾼温环境中因循环⽔与周围环境温差过⼤,使设备部结⽔露⽽造成设备故障.f.供电要求（1）电⽹电压三相不平衡度不⼤于5%（2）电⽹电压波动不⼤于±10%,（3）电⽹电压为正弦波，波形畸变不⼤于10%。

⼆、电源部分使⽤说明〈⼀〉、结构组成及⼯作原理节能型IGBT晶体管中频电源共由四部分组成，它们分别为整流、滤波、逆变输出、熔炼炉体，组成结构图如下：节能型IGBT晶体管中频电源各部分⼯作原理如下：1、整流部分：节能型IGBT晶体管中频电源整流采⽤三相半可控⽅式，可控硅仅作开关使⽤，即每当启动设备时整流后的电压总保持500V，⽽不随功率⼤⼩⽽变化，这样可⼤⼤减⼩了谐波的产⽣，减轻了对电⽹的谐波⼲扰。

中频感应加热炉操作规程开机程序：①打开循环水泵②打开电源柜门上控制开关③按主回路通按钮④调小调功电位器⑤按复位按钮⑥按功通按钮⑦调大调功电位器关机程序：①调小调功电位器②按复位按钮③按主回路断按钮④关闭电源柜门上控制开关特别提示：感应炉冷却水必须在清空加热坯料20分钟后方可关闭冷水系统天津大港汽车配件弹簧厂 2009-6-30中频感应加热炉操作规程一、开机程序1、启动设备前先开启中频电源柜及加热床进水泵，使中频电源柜进水压力保持0.2—0.3Mpa,加热床进水压力保持在0.3—0.4Mpa，检查各管路进出水是否畅通，柜内有无漏水，严禁无水或水压过低开机。

2、打开中频电源柜门上控制电源开关3、首先按下“复位”按钮，接着按下“主回路通”按钮，主回路通指示灯发亮，此时主回路接通，将调功电位器逆时针调到最小，按下“复位”按钮，再按下“功通”按钮，此时设备启动成功，起振成功指示灯发亮，各指示表均有指示。

若启动时“故障指示灯”发亮，则按下“复位”按钮，接着按下“功通”按钮，设备再次启动，依此启动三次均不能开启设备，则要停机检查并通知维护人员。

4、设备启动正常后，把调功电位器顺时针匀速调整，将中频电压调整到所需值。

接着，把“送料开关”打开后，可以开始进料。

操作工密切关注着坯料的加热温度，当温度过高时，适当把“调功电位器”逆时针调低，反之亦然。

二、关机程序1、先逆时针把“调功电位器”调至最低。

按下“复位”按钮，中频电源停机。

2、按下“主回路断‘开按钮，中频电源主回路断电。

3、关掉电源柜门上的控制电源开关。

4、停机后，关掉中频电源冷却水；加热炉的冷却水必须在清空加热坯料后关掉三、特别提示1、模具调试期间，加热炉内只加热一件工件，模具维修或休息时，一定先清空加热炉内的工件，然后关掉中频电源，避免工件过烧造成的损失。

2、水冷散热设备2—3小时检查一次，水位是否正常，风冷是否正常。

3、设备在运行时突然断电时，一定要先清空加热炉内的热坯料，然后再进行启动设备，待正常启动后才能恢复进料。

3、中频电源
3.1、电路采用 12 脉波整流方式，进线电压采用 950V。逆变采用半
桥逆变。这种线路的中频电源适合于较大容量的、功率在 1500KW～
20000KW 的电炉。其电路原理图如下：
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作者:康忠波 永鑫电炉城
类 型：中频炉技术说明 名 称：《10 吨/8000KW/300Hz 中频感应加热炉技术分析》
缸的动作，实现炉盖的开启和旋转动作。通过操作台上的操作开关进
行操作。在加料或不需要使用炉盖时，可以将炉盖旋转至炉体上部的
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作者:康忠波 永鑫电炉城
类 型：中频炉技术说明 名 称：《10 吨/8000KW/300Hz 中频感应加热炉技术分析》
侧面位置。
名炉商城
7、水冷电缆
水冷电缆的接头采用可拆卸结构，可以方便的拆开。内部通过焊接方
关柜，维修非常方便。
2、电源整流变压器：
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作者:康忠波 永鑫电炉城
类 型：中频炉技术说明 名 称：《10 吨/8000KW/300Hz 中频感应加热炉技术分析》
名炉商城
电源整流变压器用于将电网的 1OKV 高压降到适合中频电源的电压。
中频设备采用专用的整流变压器，油浸自冷方式。
2.1、十二脉波整流变压器：
度，在承载最大装料量时运行平稳。
6.1.4、炉盖
活动炉架上面安装有炉盖。炉盖的操作有手动和液压驱动两种方式。
6.1.4.1、手动炉盖
手动炉盖安装在炉体上端侧面的转轴上，通过上下拉动手柄可以
使炉
炉体上部的侧面位置。
6.1.4.2、液压驱动炉盖
液压驱动炉盖安装在炉体上端侧面的转轴上，通过上下油缸和旋转油
℃
5～35
出水温度

随着科学技术的不断发展，很多时候在选择热处理设备时，基本都在使用中频感应加热炉或者工频加热炉，但是仍然有许多的朋友对它们不太了解，不知道该如何去选择。

来跟大家聊一聊中频感应加热炉与工频加热炉都存在哪些区别。

就目前情况来说，现在很多专业的热处理厂家，基本上都已经不再生产工频加热炉了，因为工频加热炉虽然结构简单，但是不可自动进行调节，而且在用工频电流进行感应加热时，对电磁力有着严苛的要求，电磁力过轻使得毛坯振动，重者使毛坯跑离感应器，如果不能对毛坯进行控制，会导致毛坯加热温度不均匀，从而影响产品质量。

而中频感应加热炉使用电磁感应原理，先将电池的直流电，通过中频升压电路升压为中频220伏脉冲电，经滤波得到300伏直流电压，然后将其变成220伏50赫兹的家用交流电，而且输出功率可以自动进行调节，节能省电，环保无污染，而且中频感应在加热时，对于毛坯的进出，基本不会造成什么影响，很好的保证了产品的质量。

中频感应加热电源常见故障与维修中频电源广范应用于熔炼透热淬火焊接等领域不同的应用领域对中频电源有不同的要求因此中频电源的控制电路和主电路有不同的结构形式只有在熟练掌握这些电路的基本工作原理和功率器件的基本特性的基础上才能快速准确地分析判断故障原因采取有效的措施排除故障在此仅对典型电路和常见故障进行探讨1 开机设备不能正常起动1.1故障现象起动时直流电流大直流电压和中频电压低设备声音沉闷过流保护分析处理逆变桥有一桥臂的晶闸管可能短路或开路造成逆变桥三臂桥运行用示波器分别观察逆变桥的四个桥臂上的晶闸管管压降波形若有一桥臂上的晶闸管的管压降波形为一线该晶闸管已穿通若为正弦波该晶闸管未导通更换已穿晶闸管查找晶闸管未导通的原因1.2故障现象起动时直流电流大直流电压低中频电压不能正常建立分析处理补偿电容短路断开电容用万用表查找短路电容更换短路电容1.3故障现象重载冷炉起动时各电参数和声音都正常但功率升不上去过流保护分析处理1逆变换流角太小用示波器观看逆变晶闸管的换流角把换流角调到合适值2炉体绝缘阻值低或短路用兆欧表检测炉体阻值排除炉体的短路点3炉料钢铁相对感应圈阻值低用兆欧表检测炉料相对感应圈的阻值若阻值低重新筑炉1.4故障现象零电压它激无专用信号源起动电路不好起动分析处理1电流负反馈量调整得不合适2与电流互感器串联的反并二极管是否击穿3信号线是否过长过细4信号合成相位是否接错5中频变压器和隔离变压器是否损坏特别要注意变压器匝间短路重新调整电流负反馈量更换已损坏的部件1.5故障现象零电压它激扫频起动电路不好起动分析处理1扫频起始频率选择不合适重新选择起始频率2扫频电路有故障用示波器观察扫频电路的波形和频率排除扫频电路故障1.6故障现象起动时各电参数和声音都正常升功率时电流突然没有电压到额定值过压过流保护分析处理负载开路检查负载铜排接头和水冷电缆2. 设备能起动但工作状态不对2.1 故障现象设备空载能起动但直流电压达不到额定值直流平波电抗器有冲击声并伴随抖动分析处理关掉逆变控制电源在整流桥输出端上接上假负载用示波器观察整流桥的输出波形可看到整流桥输出缺相波形缺相的原因可能是1整流触发脉冲丢失2触发脉冲的幅值不够宽度太窄导致触发功率不够造成晶闸管时通时不通3双脉冲触发电路的脉冲时序不对或补脉冲丢失4晶闸管的控制极开路短路或接触不良2.2 故障现象设备能正常顺利起动当功率升到某一值时过压或过流保护 分析处理分两步查找故障原因1先将设备空载运行观察电压能否升到额定值若电压不能升到额定值并且多次在电压某一值附近过流保护这可能是补偿电容或晶闸管的耐压不够造成的但也不排除是电路某部分打火造成的2若电压能升到额定值可将设备转入重载运行观察电流值是否能达到额定值若电流不能升到额定值并且多次在电流某一值附近过流保护这可能是大电流干扰要特别注意中频大电流的电磁场对控制部分和信号线的干扰3. 设备正常运行时易出现的故障3.1 故障现象设备运行正常但在正常过流保护动作时烧毁多支KP 晶闸管和快熔分析处理过流保护时为了向电网释放平波电抗器的能量整流桥由整流状态转 到逆变状态这时如果а1500就有可能造成有源逆变颠覆烧毁多支晶闸管和快熔,开关跳闸并伴随有巨大的电流短路爆炸声对变压器产生较大的电流和电磁力冲击严重时会损坏变压器3.2 故障现象设备运行正常但在高电压区内某点附近设备工作不稳定直流电压表晃动设备伴随有吱吱的声音这种情况极容易造成逆变桥颠覆烧毁晶闸管分析处理这种故障较难排除多发生于设备的某部件高压打火1连接铜排接头螺丝松动造成打火2断路器主接头氧化导致打火3补偿电容接线桩螺丝松动引起打火补偿电容内部放电阻容吸收电容打火(4)水冷散热器绝缘部分太脏或炭化对地打火(5)炉体感应线圈对炉壳炉底板打火炉体感应线圈匝间距太近匝间打火或起弧固定炉体感应线圈的绝缘柱因高温炭化放电打火6晶闸管内部打火3.3故障现象设备运行正常但不时地可听到尖锐的嘀—嘀声同时直流电压表有轻微地摆动分析处理用示波器观察逆变桥直流两端的电压波形可看到逆变周期性短暂一个周波失败或不定周期短暂失败并联谐振逆变电路短暂失败可自恢复周期性短暂失败一般是逆变控制部分受到整流脉冲地干扰非周期性短暂失败一般是由中频变压器匝间绝缘不良产生3.4故障现象设备正常运行一段时间后设备出现异常声音电表读数晃动设备工作不稳定分析处理设备工作一段时间后出现异常声工作不稳定主要是设备的电气元器件的热特性不好可把设备的电气部分分为弱电和强电两部分分别检测先检测控制部分可预防损坏主电路功率器件在不合主电源开关的情况下只接通控制部分的电源待控制部分工作一段时间后用示波器检测控制板的触发脉冲看触发脉冲是否正常在确认控制部分没有问题的前提下把设备开起来待不正常现象出现后用示波器观察每支晶闸管的管压降波形找出热特性不好的晶闸管若晶闸管的管压降波形都正常这时就要注意其它电气部件是否有问题要特别注意断路器电容器电抗器铜排接点和主变压器3.5故障现象设备工作正常但功率上不去分析处理设备工作正常只能说明设备各部件完好功率上不去说明设备各参数调整不合适影响设备功率上不去的主要原因有1整流部分没调好整流管未完全导通直流电压没达到额定值影响功率输出2中频电压值调得过高过低影响功率输出3截流截压值调节得不当使得功率输出低4炉体与电源不配套严重影响功率输出5补偿电容器配置得过多或过少都得不到电效率和热效率最佳的功率输出即得不到最佳的经济功率输出6中频输出回路的分布电感和谐振回路的附加电感过大也影响最大功率输出3.6故障现象设备运行正常但在某功率段升降功率时设备出现异常声音抖动电气仪表指示摆动分析处理这种故障一般发生在功率给定电位器上功率给定电位器某段不平滑跳动造成设备工作不稳定严重时造成逆变颠覆烧毁晶闸管故障现象设备运行正常但旁路电抗器发热烧毁分析处理造成旁路电抗器发热烧毁的主要原因有1旁路电抗器自身质量不好2逆变电路存在不对称运行造成逆变电路不对称运行的主要原因来源于信号回路3.8故障现象设备运行正常经常击穿补偿电容分析处理故障原因1中频电压和工作频率过高2电容配置不够3在电容升压电路中串联电容与并联电容的容量相差太大造成电压不均击穿电容4冷却不好击穿电容3.9故障现象设备运行正常但频繁过流分析处理设备运行时各电参数波形声音都正常就是频繁过流当出现这样的故障时要注意是否是由于布线不当产生电磁干扰和线间寄生参数耦合干扰如强电线与弱电线布在一起工频线与中频线布在一起信号线与强电线中频线汇流排交织在一起等4. 直流平波电抗器故障现象设备工作不稳定电参数波动设备有异常声音频繁出现过流保护和烧毁快速晶闸管分析处理在中频电源维修中直流平波电抗器故障属较难判断和处理的故障直流平波电抗器易出现的故障有1用户随意调整电抗器的气隙和线圈匝数,改变了电抗器的电感量影响了电抗器的滤波功能使输出的直流电流出现断续现象导致逆变桥工作不稳定逆变失败烧毁逆变晶闸管随便调小电抗器的气隙和减少线圈匝数在逆变桥直通短路时会降低电抗器阻挡电流上升的能力烧毁晶闸管随意改变电抗器的电感量还会影响设备的起动性能2电抗器线圈松动电抗器的线圈若有松动在设备工作时电磁力使线圈抖动线圈抖动时电感量突变在轻载起动和小电流运行时易造成逆变失败3电抗器线圈绝缘不好对地短路或匝间短路打火放电造成电抗器的电感量突跳和强电磁干扰使设备工作不稳定产生异常声音频繁过流烧毁晶闸管造成线圈绝缘层绝缘不好短路的原因有 a. 冷却不好温度过高导致绝缘层绝缘变差打火炭化 b. 电抗器线圈松动线圈绝缘层与线圈绝缘层之间线圈绝缘层与铁心之间相对运动摩擦造成绝缘层损坏 c. 在处理电抗器线圈水垢时把酸液渗透到线圈内酸液腐蚀铜管并生成铜盐破坏绝缘层5. 晶闸管故障现象更换晶闸管后一开机就烧毁晶闸管分析处理设备出故障烧毁晶闸管在更换新晶闸管后不要马上开机首先应对设备进行系统检查排除故障在确认设备无故障的情况下再开机否则就会出现一开机就烧毁晶闸管的现象在压装新晶闸管时一定要注意压力均衡否则就会造成晶闸管内部芯片机械损伤导致晶闸管的耐压值大幅下降出现一开机就烧毁晶闸管的现象5.2故障现象更换新晶闸管后开机正常但工作一段时间又烧毁晶闸管分析处理发生此类故障的原因有1控制部分的电气元器件热特性不好2晶闸管与散热器安装错位3散热器经多次使用或压装过小台面晶闸管造成散热器台面中心下凹导致散热器台面与晶闸管台面接触不良而烧毁晶闸管4散热器水腔内水垢太厚导热不好造成元件过热烧掉5快速晶闸管因散热不好温度升高同时晶闸管的关断时间随着温度地升高而增大最终导致元件不能关断造成逆变颠覆烧掉晶闸管6晶闸管工作温度过高门极参数降低抗干扰能力下降易产生误触发损坏晶闸管和设备7检查阻容吸收电路是否完好5.3故障现象更换新晶闸管后设备仍不能正常工作烧晶闸管分析处理设备出现故障后烧掉晶闸管换上新晶闸管后经静态检测设备一切正常但仍不能正常稳定工作易烧晶闸管这时要特别注意脉冲变压器电源变压器中频变压器中频隔离变压器是否出现初级线圈与次级线圈之间线圈与铁心之间匝与匝之间是否绝缘不好6. 结束语中频电源的故障现象是多种多样千奇百怪的对具体故障要做具体分析随着中频电源技术的发展和功率的增大中频电源维修人员必须要具备相当的电路理论基础知识和丰富的实践经验最后我们一定要切记在更换晶闸管后一定要仔细检测设备即使在故障排除后也要对设备进行系统检查。

中频感应炉变频器主电路简介2008年05月02日星期五08:44P.M.中频感应炉变频器主电路简介青华中频感应炉变频器主电路简介[siz e=2]图一是变频器的主电路原理图，主要由整流器（VT11-VT16）,滤波器（LF），逆变器（VT21-VT24）,并联负载（L、C）组成。

整流器是将三相工频交流电转化成直流，滤波器是为了滤除整流电流纹波，并在整流和逆变之间隔离不同的纹波电压，逆变器将直流再变为单相中频交流，由线圈和补偿电容组成并联谐振负载。

零压启动是指在启动过程中，负载电压和电流是从零开始逐渐增长的一种软启动方式，该启动方式对电网的电流冲击几乎为零。

[attach]293[/attach]图一：主电路原理图图二是滤波电感之前的整流输出电压波形，各种波形分别对应于相控角α为0°、30°、60°、75°。

[attach]294[/attach]图二：整流输出电压波形图三是逆变器各部分的正常工作波形。

图中（a）和（b）分别是两个对角桥臂晶闸管的门极脉冲波形；图（c）是逆变晶闸管电流波形，图中r是换相角；图（d）是逆变输出电流波形，图中虚线是基波正弦波；图（e）和图（f）分别是两对桥臂上晶闸管阴阳极之间的电压波形，波形中电压为零的部分是晶闸管导通区，波形中负电压的宽度δ/ω是供晶闸管关断的恢复时间，此时间必须大于晶闸管的关断时间，才能保证逆变器可靠工作；图（g）是逆变桥直流侧的电压波形；图（h）是逆变输出的电压波形，图中ø为逆变输出电流超前输出电压的相位角。

[attach]295[/attach]图三：逆变桥工作波形图一、控制电路原理及调试须知为了更好地使用、维护此控制板,请在使用前仔细阅读本说明书。

特点：●该控制板专为并联逆变器而开发。

用于各种金属的熔炼，保温及感应加热设备的电源控制。

●控制板为单板全集成化控制板，采用数字触发，具有可靠性高、精度高、调试容易、继电元件少。

感应加热电源的调功率方法田志明 侯西伦摘要：本文论述了感应加热电源常见的几种功率大小调节的方法，从原理到电路的实现上进行了较详细的分析。

关键词：感应加热 中频电源 功率调节1. 前言感应加热在现代工业加热中已得到广泛的应用，感应加热电源的一般电路组成为AC-DC-AC ，见图1所示。

与之相匹配的负载有熔炼炉、透热炉、淬火炉等。

这些负载是变化的，这就需要感应加热电源输出到负载上的功率也需要进行大小的调节。

如何调节功率大小，这与负载主电路的（见图2）形式和被加热金属料的要求有关，下面对此进行分别讨论。

图1 感应加热电源及负载组成框图及典型波形图2 感应加热电源常见负载谐振电路(a) 并联电路 (b) 串联电路 (c)串并联电路 (d)串并联升压电路2. 整流部分调功方法众所周之，大功率感应加热电源有很大一部分电路采用三相晶闸管组成全桥或半桥整流电路。

对于全桥晶闸管电路，输出的直流电压有：αcos 35.12U U d =整流输出功率为：d d I U P =这里U d 是整流后的直流电压，I d是直流电流，P为直流功率，cosα为整流部分的功率因数，改变功率因素α可改变直流功率。

调整整流控制脉冲电路的α角可改变输出功率。

晶闸管全桥整流电路中控制α角变化的电路较多，早期有分立元件，KJ004（KC004）专用集成电路，TC785，TC787等专用电路，也有用单片机控制的，下面用一种目前正在工业现场运行的成熟产品的数字化控制α角触发电路说明其工作原理。

图3是西安产的中频电源控制电路中整流触发角α控制线路框图。

图4给出了具体电路。

图3 数字化调节整流相位角电路框图图4 数字化调节整流相位角实际电路图工作原理：三相同步来之于三相输入工频电压的取样信号，用来复位数字计数器，脉冲宽度调节电路是对前面形成的触发脉冲定宽窄。

末级驱动电路的功能是放大，隔离，组成双脉冲信号等。

压控振荡器（V/f）是用PI调节器的输出电压V K的高低控制频率大小的变化，故障电路是在电源出现故障时把脉冲输出相位拉到逆变（有源逆变）状态，或封锁整流脉冲的输出。

感应加热实验的器材选择与功率调节介绍：感应加热是一种基于电磁现象的加热方法，通过感应电流在导体中产生的热量来达到加热的目的。

在进行感应加热实验时，正确的器材选择和功率调节是确保实验成功和安全进行的关键因素。

器材选择：在开始实验前，首先需要选择适当的器材。

典型的感应加热实验器材包括感应加热器、感应加热盘、感应加热线圈和感应加热电源等。

感应加热器是用于产生高频电磁场的设备，通常由电容器、电感线圈、功率电子器件和控制电路等组成。

而感应加热盘则是将电能转化为热能的装置，通常由金属材料制成，能够快速加热实验物体。

感应加热线圈是连接感应加热器和感应加热盘的导线圈，其形状和尺寸应该根据实验需要具体选择。

由于感应加热是通过感应电流在导体中产生热量的原理，因此选择适当的感应加热线圈非常重要。

线圈的尺寸和形状会影响到感应电流的大小和分布，从而影响到加热效果。

功率调节：在进行感应加热实验时，适当的功率调节对于实验的成功和安全至关重要。

功率过低可能导致加热效果不足或加热时间过长，而功率过高则可能导致实验物体过热或烧毁。

通常，感应加热器上会有功率调节旋钮或按钮，用于调节加热功率的大小。

在调节时，需要根据实验的要求和实验物体的特性进行选择。

一般来说，较大的功率适用于较大的实验物体或需要更快速加热的情况，而较小的功率适用于较小的实验物体或需要较慢加热的情况。

此外，不同的感应加热器可能具有不同的功率调节方式。

一些器材可能提供预设的功率档位选择，而另一些器材可能提供连续调节功率的功能。

在进行实验前，需要了解具体的器材特性，并根据实验要求进行选择和调节。

总结：感应加热实验中，正确选择器材和适当调节功率是确保实验成功和安全进行的关键因素。

器材的选择应考虑实验的要求和实验物体的特性，而功率的调节则应根据加热速度和实验物体的大小等因素加以调整。

通过合理的器材选择和功率调节，可以获得准确、稳定和高效的感应加热实验结果。

在使用感应加热设备的时候，很多朋友都会问中频感应加热设备和高频感应加热设备到底有哪些区别？两者的相同之处，即是在对工件进行热处理时，都是采用的感应加热原理，接下来就来给大家说一说这两者的区别具体体现在哪些方面。

中频感应加热设备和高频感应加热设备的区别：
1、使用频率不同：我们通常把频率在1-10Khz的感应加热设备，称之为中频感应加热设备，把频率在50Khz以上的感应加热设备，称为高频感应加热设备。

2、受感应加热设备频率的影响，两者的淬火深度也有所不同，中频感应加热设备的淬火深度，一般为3.5-6mm，而高频感应加热设备则为1.2-1.5mm。

3、透热直径不同：中频感应加热设备，在工件的透热方面具有很大的优势，主要是用来对工件进行透热热处理的，它可以对直径45-90mm的工件进行透热热处理，而高频感应加热设备，则只能透热那些又细又小的工件。

综上所述，中频感应加热设备和高频感应加热设备，它们的加热方式是一样的，只是频率有所不同而已，其使用频率的不同，所以它们在价格、处理的工件等方面也不同，因此我们在工件加热时，要选择适合自己的感应加热设备。

利用SG3525实现调频控制的感应加热电源1.引言：感应加热技术具有加热温度高、加热效率高、速度快、加热温度容易控制、易于实现机械化、自动化、无空气污染等优点，现在感应加热电源已广泛用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等工业过程。

根据功率调节量的不同感应加热电源有多种调功方式，调频调功是通过改变逆变器工作频率从而改变负载输出阻抗以达到调节输出功率的目的[1]。

这种调功方式控制比较简单，可以对电路的工作频率进行直接控制，而且能对功率连续调整。

本文正是基于调频调功这种方式，由PWM控制芯片SG3525控制实现的加热电源。

2.主电路拓扑结构和控制原理：2.1 主电路结构：本文设计的感应加热电源为串联谐振式全桥IGBT逆变电源，其逆变主电路结构如图1所示。

输入采用三相AC/DC不控整流，输出采用负载串联谐振式全桥DC/AC逆变电路。

整流输出的电压经高压大电容C1滤波，逆变器主开关器件Q1、Q2、Q3、Q4为IGBT,D1、D2、D3、D4为反并联二极管。

图1 主电路结构图2.2控制原理调频控制的原理就是：通过改变逆变器开关频率来改变输出阻抗以达到调节输出功率的目的。

串联谐振等效电路图如图2所示。

图2 负载等效电路图负载等效阻抗为Z=1/jωC +jωL+R ；则|Z|= =，其中f=1/（2π）谐振频率。

f=f0时，负载等效阻抗最小，|Z| =R，此时功率输出最大；f >f0时，负载呈感性，且频率越大感抗越大，功率减小；f<F0时，负载呈容性，且频率越小容抗越大，功率减小[2]。

图3为负载功率随频率变化的曲线(图中f0为负载谐振频率；f为负载工作频率；P0为负载谐振状态下的功率；P为负载工作时的功率。

图3 负载功率虽负载工作频率变化的曲线3 控制电路设计3.1 SG3525简介SG3525是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片。

其输出驱动为推拉输出形式，增加了驱动能力；内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器；有过流保护功能；频率可调，同时能限制最大占空比[3]。

感应加热设备不同频率的优点感应加热设备的不同频率优点具有以下几点：1、低频感应加热方式频率最低，频率范围：工频（50HZ）至1KHZ左右，常用的频率多为工频。

相对加热深度最深，加热厚度最大，约10-20mm;。

主要用于对大工件的整体加热、退火、回火和表面淬火等。

高频焊接设备2、中频感应加热方式频率范围：普通1KHZ至20KHZ左右，典型值是8KHZ左右。

加热深度、厚度约3-10mm。

多用于较大工件，大直径轴类，大直径厚壁管材，大模数齿轮等工件的加热、退火、回火、调质和表面淬火及较小直径的棒材红冲、煅压等。

3、超音频感应加热方式频率范围：普通20KHZ至40KHZ左右（因为音频频率为20HZ至20KHZ，所以称它为超音频）。

加热深度、厚度，约2-3mm。

多用于中等直径的工件深层加热、退火、回火、调质，较大直径的薄壁管材加热、焊接、热装配，中等齿轮淬火等。

4、高频感应加热方式频率范围：普通40KHZ至200KHZ左右，常用40KHZ至80KHZ。

加热深度、厚度，约1-2mm。

感应加热表面淬火设备多用于小型工件的深层加热、红冲、煅压、退火、回火、调质，表面淬火，中等直径的管材加热和焊接、热装配，小齿轮淬火等。

5、超高频感应加热方式频率相对最高，频率范围：普通200KHZ以上，可高达几十MHZ。

加热深度、厚度最小，约0.1-1mm。

多用于局部的极小部位或极细的棒材淬火、焊接，小型工件的表面淬火等。

同时，这五种感应加热设备存在着一定的优点，都采用IGBT感应加热电源，是21世纪最省电最环保的感应加热设备。

①主要特点：体积小、功率大、加热快、芯部透、用电省。

②节电景况：和老式可控硅中频相比，可控硅中频加热每吨工件用电470度左右。

我公司新款中频用电350度左右。

每烧一吨省100多度电。

只要烧500吨左右，所省电费即可收回设备投资。

采用③电路特征：主器件采用IGBT模块，电路不控全桥整流，电容滤波，桥式逆变，串联谐振输出。

中频感应炉操作说明一．设备检查1．检查各水路是否畅通、是否有渗漏，各电气连接是否可靠；2．检查绝缘是否良好；3．检查接地是否良好；4．检查各连接处是否有渗油现象。

二．检查完如一切正常，按下列顺序启动电源1．合上刀开关；2．合上各用电支路断路器（倾炉、主水、副水及控制电源等）；3．启动倾炉油泵电机，试倾炉动作，观察炉体升降是否顺利、平稳；4．启动主水泵电机，给炉体及水—水交换器提供冷却水源；5．启动副水泵电机（水—水交换器），给电源提供冷却水源，同时调节各支路水压达到设备所需值；6．打开控制电源，给中心控制板及控制回路供电，同时观察脉冲是否正常，检查各保护动作是否可靠；7．合上主电源，同时将调功电位器回零；8．给出逆变启动指令，顺时缓慢旋转调功电位器，启动中频电源，待启动成功后（各指示仪表有显示），调节调功电位器之所需功率。

三．要停止时，按下列顺序执行1．调电位器至零位；2．按停止；3．断开主回路；4．断开控制回路；5．停纯水系统；6．炉体冷却水泵不得随意分断，停炉后4~6小时系统自动停泵；7．不用时请拉下刀开关。

四．黄灯亮并鸣叫时为故障保护故障原因分为漏炉报警、逆变故障（过流、过压、缺相及缺水）、炉水温高、炉水压低、纯水温高和纯水压低。

保护时中频自动停止，检查完并处理后可重新启动。

五．维护保养1．电源设备要经常除尘。

2．经常检查水管有无坏损及渗漏，并处理水垢及堵塞物。

3．定期对设备检修，对各部件进行检查及紧固4．经常检查负载（包括炉体及电容器）接线是否良好，绝缘是否可靠六．常见故障排除1．中频电源启动不成功a．有保护动作；b．负载开路，即感应器未接入，水冷电缆抽芯；c．逆变可控硅损坏或触发脉冲故障；d．调功电位器没有给定或开路；e．电位器有击穿、短路现象。

2．过压动作a．过压值小，调整过压比例值；b．引前角角度太大，调小引前角c．逆变管有坏损，需更换。

3．过流动作a．检查晶闸管有无坏损；b．负载短路；c．引前角角度太小，调大引前角；d．逆变脉冲接触不可靠，造成时有时无；e．过流值偏小，调整过流比例值。

感应加热电源控制电路感应加热电源简介感应加热电源中电力电子控制电路的构成，显现出多样化组成方式，其控制方案主要是根据感应电源调功方式、加热负载特性要求等不同，控制电路的结构会有所不同。

感应加热电源的功率控制调节方式总体上可分为直流侧调功和逆变侧调功两种。

直流侧调功又分为三相全控整流器调功和直流斩波器调压调功。

逆变侧调功的控制电路方案根据加热工艺特性要求，可以采用的控制方式更灵活，常用的有调频功（PFM）、移相调功（PSM）、脉宽调制恒频调功（PWM）、脉冲密度调制调功（PDM）、调宽调制加调频调功（PWM+PFM）、脉宽调制加脉冲密度调制调功（PWM+PDM）等各种调功方式。

感应加热电源对金属材料加热效率最高、速度最快，且低耗环保。

它已经广泛应用于各行各业对金属材料的热加工、热处理、热装配及焊接、熔炼等工艺中。

感应加热电源由两部分组成，一部分是提供能量的交流电源，也称变频电源；另一部分是完成电磁感应能量转换的感应线圈，称感应器。

感应加热电源控制电路的基本组成和原则（1）控制方式根据感应加热电源负载特性不同，调功方法不同，通常可采用电压反馈控制、电流反馈控制。

1）采用电压控制，其目的是保证输出直流母线电压恒定，也就是说加在感应加热绕组的端电压恒定。

控制采样可以取自直流母线电压或逆变器电感绕组或谐振补偿电容上的电压。

取样一般采用隔离式电压传感器（TV），经道算、比较处理，控制品闸管的导通角或逆变器开关管PWM驱动脉冲的相移或脉宽，达到改变直流输出到逆变器直流母线上的电压或改变逆变器输出电压的平均值（或有效值），最终因闭环负反馈的作用维持输出电压恒定。

输人电压的波动，对加热电源的输出功率也就是对工件的加热温度产生较大影响，将直接影响到加热工件的产品工艺质量要求。

加热电源的输出功率为P=u2/Z，在负载不变的条件下，功率P与电压组或谐振补偿电容上的电压。

u的平方成正比。

也就是说，加热温度与电压的平方成正比。