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感应加热炉及电源设备工作原理.(三)

发布时间:2017-05-11 09:43:20    已有3021人看过

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1.3、感应加热的效率和损耗

    感应加热过程的能量损耗主要包括以下四项:

    •  感应器内流过电流引起的发热损耗:该损耗被冷却水带走。这部分损耗是系统的主要损耗,与感应器结构、炉料物理性能、加热频率相关,常用“电效率”描述此项损耗。电效率为传输到被加热工件的能量与感应器从电源得到的能量之比。感应加热的电效率一般在50%~80%范围。

    •  热损耗:被加热工件向周围散热引起的损耗,这部分损耗仅次于感应器损耗。常用“热效率”描述此项损耗,热效率为使工件加热的净热量与工件从感应线圈得到的总热量之比。感应熔炼的热效率一般在65%~90%范围。

    传输损耗:从变频电源向负载供电的电缆、母线引起的损耗,一般在2%~7%。

    变换损耗:电源柜内的变流元件、滤波电感、换流电感、补偿电容的损耗,一般在2%~5%。

    例:当前熔炼炉电耗的较好水平为600KWh/吨

    钢在1650℃时的热容约为320千卡/Kg(含熔化潜热65千卡/Kg),1吨钢所需净热量为320000千卡,折算电量为320000/(0.24*3600)=370KWh,总效率为370/600=61.7%

    按此效率大致推断,电效率约为75%,热效率约为87%,传输效率和变换效率总和约为94%。

1.4、感应加热的主要参数

    •  频率

       50HZ(工频),用于大功率感应加热和熔炼(感应透热炉、有芯炉和无芯炉);

       100HZ~2500HZ,用于各功率范围内感应加热和熔炼(感应透热炉和无芯炉);

       2500HZ以上,用于淬火和小尺寸工件加热。

      电压


2、变频电源的分类及应用范围

2.1、分类特点及应用范围

    在变频器的发展过程中,出现过很多种类的变频器,至今广泛应用的是交--直--交变频器(曾经有交---交变频器等),电路结构为:工频电源供电----整流成直流电源----逆变成中频电源。

    按直流电源的性质:以电流源供电的逆变器称为电流型逆变器,并联逆变器即属此类。以电压源供电的逆变器称为电压型逆变器,串联逆变器即属此类。

    按用途:感应加热用逆变器、电力传输用逆变器(风电)、电机传动用逆变器

    按器件:SCR逆变器和IGBT逆变器。

    当前使用较多的是:

      IGBT电压型SPWM(即脉宽调制)三相逆变器------(电力传输,电机传动)

     SCR电流型逆变器-----即并联逆变器(中频感应加热,8000HZ以下)

     SCR电压型逆变器-----即串联逆变器(中频感应加热,8000HZ以下)

         IGBT电压型逆变器----(高频感应加热,4000HZ~200KHZ)

         IGBT电流型逆变器----(高频感应加热,4000HZ~200KHZ)