專利名稱：真空感應(yīng)爐槽路換頻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于供電或配電的電路裝置。主要適用于真空感應(yīng)爐的供電系統(tǒng)。
真空感應(yīng)爐在熔煉合金時，為了使其成分均勻、去除夾雜物和有效脫氣，一般都需電磁攪拌。為此，都配備攪拌電源。合金在溶煉過程中的感應(yīng)加熱熔化和液態(tài)鋼水升溫采用中頻電源，而電磁攪拌采用工頻電源，即采用兩套電源和兩套感應(yīng)器供電。兩套感應(yīng)器的弊病較多，未能廣為應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)中，采用三組感器并聯(lián)供中頻電的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了用同一套感應(yīng)器、三相工頻電，配合三組感應(yīng)器星接，達到攪拌的目的。即配三相工頻電攪拌系統(tǒng)，如附圖2所示。圖中，B1、B2為電源變壓器、Z為整流器、G為電抗器、NB1為逆變器、K為換頻開關(guān)，L為感應(yīng)圈，J1、J2為接觸器，ZB1為中頻變壓器，GB為工頻變壓器，C1為工頻電容器，C2為中頻電容器，1為感應(yīng)爐的坩堝體，2為熔融合金。
由圖2可看出，換頻開關(guān)K閉合時，3組感應(yīng)器并聯(lián)，工頻電源不送電至b線，實現(xiàn)中頻送電，進行爐料熔化；當(dāng)換頻開關(guān)K開啟時，b線斷開，中頻停電，三組感應(yīng)器星接，中頻電容C2跨接在感應(yīng)器的相間，工頻電容器C1接在三相工頻的線間，由此實現(xiàn)加熱時與攪拌時的電源頻率變換，即可分別提供工頻電源或中頻電源，換頻在主回路進行只通過有功電流；且結(jié)構(gòu)簡單，換頻裝置容量不大，易制造。但仍存在如下缺點(1)攪拌時，坩堝中的熔融合金的容量必須大于坩堝容量的3／5～4／5；否則，熔融合金少，攪拌供電失去平衡。
(2)供電電功率需靠電源變壓器和攪拌用變壓器之間的星／角轉(zhuǎn)換調(diào)兩檔。
(3)由于同一套感應(yīng)器工作在工頻時，感抗不夠，電壓允許值較低，槽路電流大，電效率低。
(4)兩種頻率供電用兩套電源造價高，占地大。
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、換頻方便的、能供給一定電壓的中頻電和工頻電的真空感應(yīng)爐槽路換頻裝置。
為了達到上述目的，本實用新型真空感應(yīng)爐槽路換頻裝置在結(jié)構(gòu)上由晶閘管變頻器、雙頻變壓器、換頻裝置和程序控制器組成。晶閘管變頻器和雙頻變壓器由浙江大學(xué)電工廠設(shè)計制造；換頻裝置由工頻電容器、中頻電容器、換頻開關(guān)、雙頻變壓器調(diào)壓開關(guān)和三組感應(yīng)器組成。
電源經(jīng)電源變壓器輸入晶閘管變頻器，經(jīng)變頻后，可輸出中頻電或工頻電，即頻率為500赫芝或50赫芝，隨后，該中頻電或工頻電輸入雙頻變壓器，經(jīng)變壓器后，可輸出電壓為50～750V的中頻電，最高電壓為750V，或者輸出最高電壓為375V的工頻電。經(jīng)過晶閘管變頻器、雙頻變壓器所輸出的中頻電或工頻電，再經(jīng)換頻裝置，就可達到真空感應(yīng)爐在不同冶煉期所需的具有一定功率的中頻電或工頻電。也就是說，欲得到所需的中頻電或工頻電，就必由程序控制器，使晶閘管變頻器、雙頻變壓器通過換頻裝置協(xié)調(diào)一致才能實現(xiàn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點(1)工頻工作時中頻電容跨接在三組感應(yīng)器串聯(lián)的兩端，約代替了1／5工頻電容量工作，節(jié)省了投資，包括減少了一套工頻攪拌電源。
(2)供電系統(tǒng)采用可編程序器控制(YK控制器)，操作方便，安全可靠。
(3)工藝要求鋼水?dāng)嚢钑r，工頻供電不受坩堝中裝入量的限制，擴大了使用范圍，提高了設(shè)備的使用性能。
(4)本換頻裝置在換頻過程的同時，實現(xiàn)了更換三組感應(yīng)器的接法，工頻送電時感應(yīng)器串接，提高了感抗，供電電壓提高，減少了供電線路損耗，提高了電效率。
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
附

圖1為本實用新型真空感應(yīng)爐槽路換頻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖1中，B為電源變壓器，NB為晶閘管變頻器，用于變頻，ZB為雙頻變壓器，J1(J2)為接觸器，ZK1、ZK2為雙頻變壓器的調(diào)壓開關(guān)，C1為工頻電容器，C2為中頻電容器，K1、K2為換頻開關(guān)，L1、L2、L3為感應(yīng)器，1為爐體，2為合金熔融體，YK為程序控制器。
上述元器件中，由工頻電容器C1、中頻電容器C2、調(diào)壓開關(guān)ZK1、ZK2、換頻開關(guān)K1、K2和電感器L1、L2、L3組成換頻裝置。三組電感器L1、L2、L3中，有一組(L2)與另兩組(L1、L3)反向相接，工頻電容器C1與中頻電容器C2并聯(lián)。其中，工頻電容器C1的電容為2000～2500千乏，中頻電容器C2的電容為5000～6000千乏，K1、K2最大允許導(dǎo)通電流為14000A。雙頻變壓器ZB除了調(diào)節(jié)中頻電壓或工頻電壓外，還有隔離作用，阻止換頻裝置中的高壓電反饋到電源中去。
通過程序控制器YK，控制接觸器J1(J2)、調(diào)壓開關(guān)ZK1、ZK2、換頻開關(guān)K1、K2，達到控制整個槽路換頻裝置。
換頻過程是同步進步的，只能是K1和ZK1閉合，K2和ZK2同時閉合或同時斷開的情況，能確保使用安全。
本實用新型槽路換頻裝置的換頻過程如下當(dāng)真空感應(yīng)爐爐中的固體原料熔化和熔化后合金熔融體繼續(xù)升溫，需要供給大功率的中頻電時，通過程序控制器YK，在啟動晶閘變頻器NB和雙頻變壓器ZB的同時，使換頻裝置由工頻工作位置轉(zhuǎn)換到中頻工作位置，即換頻開關(guān)K1和調(diào)壓開關(guān)ZK1斷開，K2和ZK2閉合，切斷工頻電容C1，三組感應(yīng)L1、L2、L3由串聯(lián)轉(zhuǎn)換成并聯(lián)形式，整個中頻電路接通，向三組感應(yīng)器供給頻率為500赫芝，電壓可高達750V的中頻電。
當(dāng)爐中合金已熔化，需要保溫和攪拌時，通過程序控制器YK，在控制晶閘管變頻器NB和雙頻變壓器ZB的同時，使換頻裝置由中頻工作位置轉(zhuǎn)換到工頻工作位置，即換頻開關(guān)K1和調(diào)壓開關(guān)ZK1閉合，K2和ZK2斷開，切斷中頻電容器C2，工頻電容器C1接通，三組感應(yīng)器L1、L2、L3由并聯(lián)轉(zhuǎn)換成串聯(lián)形式，中頻電容器C2跨接在三組感應(yīng)器串聯(lián)的兩端，向三組感應(yīng)器L1、L2、L3供給50赫芝，電壓最高可達375V的工頻電。
權(quán)利要求1.一種真空感應(yīng)爐槽路換頻裝置，包含電源變壓器、整流換頻器、中頻和工頻變壓器、換頻開關(guān)、中頻和工頻電容器、三組感應(yīng)器，其特征在于(1)該槽路換頻裝置由晶閘管變頻器(NB)、雙頻變壓器(ZB)、換頻裝置和程序控制器(YK)組成；(2)換頻裝置由換頻開關(guān)(K1和K2)、雙頻變壓器調(diào)壓開關(guān)(ZK1和ZK2)、中頻電容器(C2)、工頻電容器(C1)和三組感應(yīng)器(L1、L2、L3)組成；(3)中頻電容器(C2)和工頻電容器(C1)并聯(lián)；(4)K1斷開，K2閉合時，切斷工頻電容器(C1)，三組感應(yīng)器(L1、L2、L3)互為并聯(lián)；K1閉合，K2斷開時，三組感應(yīng)器(L1、L2、L3)互為串聯(lián)，中頻電容器(C2)跨接在三組感應(yīng)器(L1、L2、L3)串聯(lián)的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換頻裝置，其特征在于工頻電容器(C1)的電容為2000～2500千乏，中頻電容器(C2)的電容為5000～6000千乏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于換頻開關(guān)(K1和K2)的最大允許導(dǎo)通電流為14000A。
專利摘要本實用新型屬于供電或配電的電路裝置。主要適用于真空感應(yīng)爐的供電系統(tǒng)。該裝置由晶閘管變頻器、雙頻變壓器、換頻裝置和程序控制器組成。換頻裝置由工頻電容器、中頻電容器、換頻開關(guān)、雙頻變壓器調(diào)壓開關(guān)和三組感應(yīng)器組成。通過程序控制器同步控制晶閘管變頻器、雙頻變壓器調(diào)壓開關(guān)、換頻開關(guān)，就可根據(jù)真空感應(yīng)爐不同冶煉期的需要，向三組感應(yīng)器分別供給一定電壓的中頻電或工頻電。
文檔編號H05B6/06GK2171967SQ9324201
公開日1994年7月13日 申請日期1993年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月16日
發(fā)明者黃世賢, 夏凌遠 申請人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院