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SPZ-B 帶變壓器中頻介紹

 

   

    我們并沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)存設(shè)備，在雙平的庫(kù)存中，只有中頻電源部分，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(lái)設(shè)計(jì)的。

   所以，訂購(gòu)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(shí)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(yīng)圈的方式和尺寸有無(wú)限制？ 比如是從內(nèi)部加熱還是外部加熱？感應(yīng)圈封閉加熱還是開(kāi)口式的？ 感應(yīng)圈周圍100MM之內(nèi)，有無(wú)易感應(yīng)的金屬材料？等等。

  （4） 頻率有無(wú)特定要求？

  （5） 加熱的氣氛： 大氣中還是真空爐內(nèi)？ 有無(wú)保護(hù)氣體？

  （6） 其它同設(shè)備方案有關(guān)的細(xì)節(jié)。 

 

   

    結(jié)構(gòu)一：中頻電源 + 補(bǔ)償電容 + 感應(yīng)圈（或感應(yīng)爐）

     這種結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，設(shè)備簡(jiǎn)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(gè)特點(diǎn)和局限：

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

（2）由于中頻電源直接輸出，所以感應(yīng)圈上電壓最高為550V，且不與主電隔離，所以感應(yīng)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(xiǎn)；

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

結(jié)構(gòu)二： 中頻電源 + 補(bǔ)償電容 + 中頻變壓器 + 感應(yīng)圈（或感應(yīng)爐）

    這種結(jié)構(gòu)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(shè)備，如真空熔煉爐、中頻淬火等。它有幾個(gè)顯著的特點(diǎn)：

  （1）通過(guò)改變中頻變壓器的變比，可以得到不同的輸出電壓和感應(yīng)圈電流，以適應(yīng)不同的使用要求；

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

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

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

   （5）由于增加了中頻變壓器的制造成本，所以設(shè)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(shè)備，變壓器的變比一般從1：1到4：1， 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(jié)構(gòu)形式。
	油 浸 電 容	SPZ-45B		標(biāo)準(zhǔn)為分體機(jī)  主機(jī)：中頻電源  分機(jī)：變壓器+電容
				特點(diǎn)：分機(jī)比較大
		SPZ-45B2		標(biāo)準(zhǔn)為分體機(jī)  主機(jī)：中頻電源+變壓器  分機(jī)：電容
				特點(diǎn)：主機(jī)大，分機(jī)只有電容，略小
	薄 膜 電 容	SPZ-45B-Ⅱ		標(biāo)準(zhǔn)為分體機(jī)  主機(jī)：中頻電源  分機(jī)：變壓器+小電容
				特點(diǎn)：主分機(jī)都略小
		SPZ-45B2-Ⅱ		標(biāo)準(zhǔn)為分體機(jī)  主機(jī)：中頻電源+變壓器  分機(jī)：小電容
				特點(diǎn)：分機(jī)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2：1到20：1， 可以用單匝感應(yīng)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(jī)：

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

   一體機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)省空間，安裝簡(jiǎn)便，也可避免因主分機(jī)連線連接不良而引起的故障。

 

 

2、幾種常用的控制面板

（1 ）普通中頻面板：

  中頻加熱多數(shù)是長(zhǎng)時(shí)間或連續(xù)的加熱過(guò)程，所以常規(guī)中頻多數(shù)采用普通的中頻面板，如下圖。這種面板操作簡(jiǎn)單，只有啟動(dòng)、停止按鈕和功率調(diào)節(jié)旋鈕，進(jìn)行簡(jiǎn)單操作。

 

    （2）帶計(jì)時(shí)中頻面板：

     如下圖所示。 除了啟動(dòng)、停止外，這種面板增加了兩段計(jì)時(shí)功能，兩段加熱的功率和時(shí)間都分別可調(diào)。

在訂購(gòu)設(shè)備時(shí)，在設(shè)備型號(hào)中，增加“A”，即表示設(shè)備是用這種操作面板，帶計(jì)時(shí)功能。 如SPZ-45AB設(shè)備即是帶計(jì)時(shí)功能的。

 

   

   （3）電流-電壓-功率-頻率全顯示中頻面板： 如下圖所示。

雙平標(biāo)準(zhǔn)中頻設(shè)備中的面板，只有一個(gè)顯示表，平時(shí)顯示電壓或功率值，要借助于顯示選擇按鈕來(lái)讀頻率和電流的數(shù)值。

下面這兩款面板可訂購(gòu)，可同時(shí)顯示四個(gè)參數(shù)。 左邊的面板還兼帶加熱計(jì)時(shí)功能。

                     

（4）觸摸屏操作面板： 如下圖。 所有設(shè)備都可訂制；

     采用PLC控制和觸摸屏操作面板，具有多個(gè)操作界面，可預(yù)置和存儲(chǔ)工藝數(shù)據(jù)。

3、一拖二型設(shè)備，一個(gè)電源，帶兩個(gè)或多個(gè)分機(jī)和感應(yīng)圈。如下圖：

   一拖二的設(shè)備分兩種類型，

（1）分機(jī)不同時(shí)工作： 這種情況用的比較多，兩個(gè)分機(jī)和感應(yīng)圈可以是不同的，加熱完全不同的工件；

（2）分機(jī)同時(shí)工作。 這種情況要求兩個(gè)分機(jī)和兩個(gè)感應(yīng)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(shè)備的電路結(jié)構(gòu)圖：

    這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)就是中頻變壓器上耗能比較低，所以比較節(jié)能。參考上圖，以SPZ-45B 45KW的設(shè)備為例，我們來(lái)說(shuō)明中頻變壓器節(jié)能的原理。 I原= 90A， I付= 變比 * I原 =90A～360A， 與中頻變壓器變比有關(guān)。 I圈則是流過(guò)感應(yīng)圈上的電流，通常為1000A～2000A，與電容和負(fù)載有關(guān)。 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(guī)的淬火中頻變壓器的結(jié)構(gòu)則是如下圖所示結(jié)構(gòu)：諧振電容并聯(lián)在中頻變壓器的原邊。

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

 

 

   

 下圖為常用的兩種電容：常規(guī)油浸電容和新型薄膜電容（小電容）

  

    使用小電容時(shí)，主要是降低了分機(jī)或電容箱的體積和重量。在SPZ-OOB2-II系列設(shè)備中使用小電容后，可以將電容與感應(yīng)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(wú)用能耗，提高設(shè)備的加熱效率。如下圖所示：

 

 對(duì)比來(lái)看，常規(guī)設(shè)備的連接是這樣的：

因?yàn)殡娙菹浔容^大，所以通常都是用水冷電纜來(lái)連接感應(yīng)圈的，水冷電纜的長(zhǎng)度一般在1—2米，有的甚至更長(zhǎng)。 水冷電纜流過(guò)的電流與感應(yīng)圈上的電流是一樣的，通常都有1000—5000A，設(shè)備越大，感應(yīng)圈上電流也越大。由此可以設(shè)想水冷電纜上的損耗有多大。 使用小電容就解決了這個(gè)問(wèn)題，可以使加熱效率大大提高，從而節(jié)能，降低成本。