能量转换流程:工频交流电→整流器(晶闸管全控桥,正常全导通)→直流电→串联半桥逆变器→中频交流电(1–10kHz)→串联感应线圈 + 补偿电容构成串联谐振回路→双炉感应加热。
功率分配机制:PLC 实时监测双炉负载(温度 / 电流),通过调节逆变器频率与相位,动态分配功率(如 A 炉熔炼满功率、B 炉保温低功率),串联谐振确保总阻抗匹配,减少无功损耗。
整流特点:晶闸管仅用于软启动与故障快速切断,正常运行全导通,降低谐波、提升功率因数,无需额外无功补偿。
| 模块 | 核心部件 | 功能说明 |
|---|---|---|
| 中频电源 | 12 脉整流器、串联半桥逆变器、PLC 控制系统 | 整流 + 逆变 + 功率动态分配,扫频软启动,故障快速保护 |
| 炉体单元 | 两个串联感应线圈、补偿电容组、耐火坩埚 | 与电容形成串联谐振,感应加热炉料,支持一熔一保或双熔 |
| 保护系统 | 电流 / 电压传感器、水温 / 水压检测、过流 / 过压 / 缺水保护 | 双闭环数字保护,KK/KP 可控硅自关断保护,保障安全运行 |
| 辅助系统 | 水冷系统、除尘装置、炉料输送机构 | 冷却功率器件与线圈,改善作业环境,提升生产连续性 |
高效节能:串联谐振功率因数≥0.95,较普通中频炉节电约 20%;主电路元件少,损耗低,恒功率输出缩短熔炼时间。
生产连续:一台熔炼、一台保温 / 浇铸,避免等待,提升产能 30%–50%;满载 / 重载启动成功率 100%。
低谐波与电网友好:12 脉整流显著抑制 5/7 次谐波,符合供电标准,无需消谐装置。
灵活适配:可双炉同熔、一熔一保或一熔一精炼,功率分配比例可调(如 70%–30%、50%–50%)。
铸造行业:中小铸造厂用于碳钢 / 合金钢 / 不锈钢熔炼 + 保温,铜 / 铝等有色金属连续熔炼与提温。
冶金与特种材料:贵金属提纯、合金成分微调,双炉协同实现精准控温与成分均匀化。
批量生产场景:需要 24 小时连续作业、追求高设备利用率与低电耗的规模化生产线。
功率匹配:按单炉最大容量与熔炼周期计算总功率,如双 5 吨炉建议选 1250–1600kW 电源,确保单炉满功率输出。
线圈设计:两个线圈电感参数需匹配,串联后总阻抗与电源输出阻抗匹配,避免功率反射。
冷却要求:功率器件与线圈需独立水冷,进水温度≤35℃、水压≥0.2MPa,防止过热损坏。
维护重点:定期检查晶闸管触发板、谐振电容、水冷管路,避免漏水与器件老化导致故障。
| 对比项 | 串联一拖二 | 并联一拖二 |
|---|---|---|
| 功率因数 | ≥0.95,无需无功补偿 | 随负载下降,通常 85%–90% |
| 谐波水平 | 低(12 脉整流) | 较高,需额外消谐 |
| 功率分配 | 动态灵活,适合一熔一保 | 分配精度低,更适合双炉同工况 |
| 成本与维护 | 主元件少,维护简单 | 元件多,成本与维护成本较高 |
| 适用场景 | 连续生产、功率波动大 | 双炉并行、负载稳定 |