一.系統圖片
圖1柜體圖
二.系統參數
序號 | 項點 | 參數 | 備注 |
1 | 額定輸出功率 | 按客戶需求 | |
2 | 輸出功率可調范圍 | 0~100% | |
3 | 控制精準度 | 0.50% | |
4 | 輸入電壓頻率 | 50Hz | 波動±5% |
5 | 輸入電流 | 3AC 1850A | |
6 | 諧振頻率 | 50~3000Hz | 根據具體負載情況選擇頻率 |
7 | 效率 | ≥97% | 電源效率 |
8 | 過載能力 | 1.1 倍額定功率 | 1min/10min |
1.2 倍額定功率 | 10s/10min | ||
9 | 柜體防護等級 | IP32 | |
10 | 冷卻方式 | 水冷/風冷 | |
11 | 使用環境溫度 | -20~40℃ | 需要防凍液冷卻 |
40~55℃降額使用 | 溫度每升高 1℃, 輸出功率降低 2% | ||
12 | 濕度 | 不超過 95% | 不凝露 |
13 | 海拔 | 不超過 2000 米 |
2000 米以上降額使用,海拔
每升高 100 米,輸出功率降低
|
14 | 振動環境 | 無強烈振動環境 | |
15 | 外形尺寸 | 長*寬*高:2000× 650×1700mm | 電源柜預估尺寸 |
16 | 重量 | 不大于 600kg | 電源柜重量 |
17 | 人機界面 | 觸摸屏+按鈕 | |
18 | 控制架構 | DSP+CPLD | |
19 | 控制算法 | PID |
圖2參數圖
三.系統技術優勢
1.綠色節能
電源采用電路拓撲里先進的IGBT串聯諧振技術,采用IGBT作為開關器件,響應時間快,開通與關斷可自由控制,做到精確控制每一次開關的輸出能量,開關與通態損耗小,節約能耗,綠色環保;相比可控硅并聯諧振電源節能30%,比IGBT并聯諧振電源節能15%-20%,是目前世界上理想的諧振技術。
超高頻范圍:100kHZ以上;高頻范圍:30-80kHZ;超音頻范圍:20-50kHZ;中頻范圍:10HZ-20KHZ。
圖3串聯諧振主電路拓撲
2.靈活穩定
足夠功率及輸出穩定的加熱能力,確保工件能夠快速加熱到目標溫度;加熱溫度任意可調;加熱時間以及保溫時間任意可調,時間控制精度為0.1秒。
3.精準控溫
精準的恒溫恒功等控制技術,采用目標溫度或功率等閉環控制技術,恒溫誤差可控制在±2℃范圍,保證被加熱工件的性能一致性。
4.控溫曲線自定義
基于強大的DSP+CPLD控制系統平臺,具有低功耗高性能的浮點DSP數據運算處理器加CPLD的數據采集設計方案及對外接口控制處理,高速的響應與計算速度支撐自主研發的熱處理專家控制系統,獨特的PID控制算法支持用戶在線編輯工件升溫+恒溫+降溫曲線,電源啟動后加熱曲線將按照用戶編輯的曲線進行加熱處理。
圖4控溫曲線自定義界面
5.諧振頻率自動跟蹤
電源具有鎖相、諧振頻率自動跟蹤等先進控制技術,可根據被加熱工件自動調節頻率,使設備工作在合適工作點,加熱效率更高。
6.工藝參數保存及調用
設置好的工藝參數可以保存并命名,用戶可以根據不同的加熱工件快速調用參數,方便不同工件加熱并保證工件工藝參數的一致性。
7.友好的人機交互
自主研發的智能面板,接口豐富,高分辨率的顯示觸摸屏,使用方便,可自由設置、查看各種參數信息。
8.自主研發
感應加熱電源具有完全知識產權,純自主設計、生產、調試;控制程序
自主編寫,能根據客戶需求提供定制化服務。
9.原料可靠
IGBT器件、控制芯片等核心器件均采用國際知名品牌(英飛凌)、通用型號,產品質量可靠,得到市場充分驗證。
10.全面的保護策略
具有全面的保護策略,超壓、過流、過熱、短路、接地、故障急停等保護,能有效保證設備及人員的安全。
11.客戶至上
設備到現場后,根據客戶要求隨時配合完成設備安裝、調試、培訓等任務;7x24小時技術支持,保證設備的連續運行;主要零部件通用性好,有完善的備品備件可隨時供更換。
四.系統優勢
IGBT電源是一種新型的IGBT逆變器模塊,主要用來熔煉碳鋼,合金鋼,鑄鋼,有色金屬等。具有加熱速度快,節能環保等特點。
1.IGBT電源作為恒功率電源,全功率輸出,保持恒定不變,因此加熱速度快。采用串聯諧振變壓器,變壓器電壓高,比可控硅電源節能。采用頻率調控系統調整頻率,整流部分包括全橋整流器,感應器和電容濾波器,在500V的條件下工作,IGBT電源產生極少的低次諧波,低網格污染。
2.IGBT電源比可控硅電源節約電能15%-25%,原因有以下幾個方面:
A.逆變器電壓高,電流,電路損失低,這部分可以節約電能15%。IGBT電源變壓器的電壓是2800V,傳統的可控硅電源逆變器的電壓是750V,電流減小了四倍,線路損失降低了。
B.高功率因素,功率因素大于0.98,無功損耗低,這部分比可控硅電源節約電能3%-5%。IGBT采用全橋式整流,整流部分不調整可控硅傳導角,所以整個過程的功率因素大于0.98。
C.爐體熱損耗小,同功率條件下,IGBT比可控硅每批次加熱快15分鐘。在爐出口的熱損失占整個過程的3%,因此這部分比可控硅電源節約3%的熱量。
4.高次諧波干擾:當可控硅產生電壓峰值的時候整流器的高次諧波調整電壓。電壓電網會被嚴重污染導致其他的設備不能工作,IGBT電源整流器部分采用全橋整流器。直流電壓總是在最高程度工作,不需要調整傳導角,因此不會產生高次諧波,不會污染電網,變壓器,交換器不會被加熱,不會干擾其他電子器件的工作。
5.恒功率輸出:可控硅電源帶有電壓和電流調節器,IGBT采用頻率和功率調節器,它不會受爐料和爐襯厚度的影響。在加熱過程中保持恒功率輸出,尤其是在生產不銹鋼,鋼料,鋁料和其他非磁性物質的時候,IGBT電源具有高超的工作效率。爐襯燒損減少,降低了鑄造成本。
五.系列電源應用案例
行業:齒輪淬火 | 行業:透熱 | 行業:熱裝配 |
頻率:300kHz | 頻率:2kHz | 頻率:12kHz |
功率:50kW | 功率:500kW | 功率:120kW |
行業:熔煉 | 行業:拉晶 | 行業:真空焊接 |
頻率:2kHZ | 頻率:15kHZ | 頻率:10kHZ |
功率:1100kW | 功率:120kW | 功率:100kW |
行業:深層淬火 | 行業:淺層淬火 | 行業:軸淬火 |
頻率:4kHZ | 頻率:100kHZ | 頻率:50HZ |
功率:300kW | 功率:50kW | 功率:1000kW |
齒輪淬火原理:將工件放入感應器(線圈)內,當感應器中通入一定頻率的交變電流時,周圍即產生交變磁場。交變磁場的電磁感應作用使工件內產生封閉的感應電流──渦流。感應電流在工件截面上的分布很不均勻,工件表層電流密度很高,向內逐漸減小,這種現象稱為集膚效應。工件表層高密度電流的電能轉變為熱能,使表層的溫度升高,即實現表面加熱。電流頻率越高,工件表層與內部的電流密度差則越大,加熱層越薄。在加熱層溫度超過鋼的臨界點溫度后迅速冷卻,即可實現表面淬火。
透熱爐可以根據不同材質工件的幾何形狀和加熱工藝要求,采用500-10000Hz中頻電源對工件進行加熱。
感應加熱電源對金屬材料加熱效率高、速度快,且低耗環保。它已經廣泛應用于各行各業對金屬材料的熱加工、熱處理、熱裝配及焊接、熔煉等工藝中。
熱處理行業:
1.各種汽、摩配高頻淬火熱處理,如:曲軸、連桿、活塞銷、凸輪軸、氣門、變速箱內的各種齒輪、各種拔叉、各種花鍵軸、傳動半軸、各種小軸曲柄銷、各種搖臂、搖臂軸等高頻淬火熱處理。高頻焊機
2.各種不銹鋼行業的退火。如不銹鋼盆、罐的退火拉伸、退火卷邊以及水槽的退火、不銹鋼管、不銹鋼餐具、不銹鋼杯等;
3.其他各種金屬工件的退火,如高爾夫球頭、球桿、銅鎖頭、五金銅配件、菜刀把、刀刃、鋁鍋、鋁桶、鋁散熱器以及各類鋁制品。
釬焊行業:
1.各種五金刀具的焊接;
2.各種五金機械配件的焊接;
3.硬質合金的焊接。
鍛壓行業:
1.五金工具透熱,如鉗子,扳手等加熱透熱成型;
2.表殼、表胚、拉手、模具附件、廚房餐具用品、工藝品、標準件、緊固件、機械零件加工、銅鎖、鉚釘、鋼釬、釬具的熱擠壓等等;
3.電腦散熱器的銅芯與鋁片、喇叭網的埋值焊接、鋼塑管的復合、鋁箔的封口(牙膏皮)、電機轉子、電熱管封口等等;
冶煉行業:對感應加熱爐進行加熱。