中頻熔煉爐

中頻熔煉爐的組成：

鋁殼結構：中頻電源櫃，補償電容器組，鋁殼爐體及水冷電纜、減速機、傾爐操作盒等組成。

鋼殼結構：中頻電源櫃，補償電容器組，鋼殼爐體、磁軛及水冷電纜、液壓站、傾爐控制箱等組成。

方案一：為單供電方式；

方案二：單電源(串聯諧振)一拖二方式；

方案三：雙電源(並聯諧振)雙供電方式；

方案四：大電源和小電源+導爐開關雙供電方式；

方案一：為單供電方式：

每套電爐一套變壓器、一套單供電中頻電源系統；每套電爐採用雙爐體，一備一用，單供電的方式。工作時：一台爐體熔化，另一台爐體備用。每套電爐中的獨立中頻電源系統功率可調。

方案二：單電源(串聯諧振)雙供電方式：

每套電爐一套變壓器、一套串聯諧振中頻電源系統，每套電爐採用雙爐體，同時供電的方式，雙爐體具有同時工作，一個爐體熔化和一個爐體升溫、保溫、調質的功能。

正常工作時：一台爐體熔化，另一台爐體升溫、保溫、調質。每套中頻電源系統功率可以在兩個爐殼之間自由分配。

配置說明:採用一台變壓器，一台串聯諧振(一拖二)中頻電源對應兩台爐體工作輸出功率在兩台電爐上任意分配。

串聯諧振中頻電源的組成為：一套整流櫃------兩組逆變櫃-------兩組電容櫃;

主要工作特點為：一台熔化，同時另一台保溫，可連續供應鐵水或者澆注大鑄件。

其優點：二極體整流，功率因數高0.95，可恆功率輸出

缺點：

1.前大功率的串聯諧振(一拖二)中頻電源在國內還尚未成熟，未普及化。

國內生產的設備的廠家有突出業績的也是鳳毛麟角。

2.串聯諧振中頻電源的逆變器採用IGBT元件,IGBT元件的容量是不能滿足大功率電源穩定工作的。國外公司如：應達公司採用可控硅串聯諧振中頻電源的逆變器是可以將電源功率做大。但國內對該技術還未成熟掌握。

3.單台大功率電源配置，當電源發生故障時，整套設備將無法進行熔煉工作，從而影響生產。

4.該套設備成本高，國內的售價偏高。

5.故障率高，維修難度大，備件互換性不強，維護成本高。

方案三：雙電源(並聯諧振)雙供電方式：

雙電源與雙爐體配置方式+功率分配器：

不僅能使該系統即實現了“一拖二電爐”的全部功能，又可在一台電源發生故障時另一台電源還可運行，從而避免影響生產。整個系統中每套電爐中的兩台爐體均可同時工作，工作時：一台爐體熔化，另一台爐體升溫、保溫、調質。配置特點：該套電爐設備采一套變壓器供二套獨立中頻電源系統。

配置說明：

一台變壓器、二台中頻電源、兩台爐體。兩台爐體通過功率分配器同時工作，工作時：一台爐體熔化，另一台爐體保溫。

雙電源雙供電的配置方式

①該套電爐中的二套獨立中頻電源功率無極可調，功率調節範圍為：10～100%。主要是為了使用戶提高生產力，並可滿足不同的生產工藝需求。可準確的調整保溫和升溫段，兩台爐體即可同時預熱及燒結爐襯，也可一台爐體熔煉另一台爐體保溫。這樣可使生產效率達到最高，熔煉成本降低。

②在電爐平台上設現場操作櫃，分別控制兩套電源的運行、停止及功率輸出調節。輸出功率調節可用手動/自動控制。操作櫃可安裝計算機、顯示屏、儀錶，顯示電源運行狀態及故障狀態，並控制兩台中頻電源帶兩台爐體單獨或同時工作。能滿足一台爐體保溫和一台爐體熔煉，且兩台爐體同時升溫工作的要求。當一台爐子發生故障時需要進行檢修時，另一台爐子可正常工作。

③計算機系統具有熔煉監視、設定報警、數據採集顯示，該系統連續監測及顯示各種主要參數；能自動精確診斷、顯示系統故障，還能記憶所在跳閘源；可隨時監測進線電壓；顯示：電源運行狀態、電耗（KW.h）、電壓、電流、功率、爐子電壓、電流、工作頻率等參數，以及故障診斷狀態。

④功率分配、限制功能：開啟電源自動控制系統，兩台電源可自由切換工作狀態(熔煉/保溫),並可確保兩台電源總功率不超過限定值。

⑤隔離裝置：當一台爐子發生故障需要進行檢修時，隔離裝置可將兩個控制系統斷開，另一台爐子可正常工作。

其優點：

1.單變壓器+雙中頻電源可滿足用戶任何運行及生產方式的要求，使中頻電源功率充分利用，變壓器功率發揮達到最佳值等優點。

2.雙中頻電源配置方式運行穩定可靠，即便是一台電源發生故障時，另一台電源還可正常生產。符合大產量連續生產要求。

3.可避免換爐開關帶來設備故障。符合用戶對設備的總體要求，設備皮實耐用、性能穩定、安全可靠的要求。

4.用戶擴大生產時只需增加變壓器容量即可成倍擴大產量。

缺點：成本高、投資略大。（但售價比串聯（一拖二）設備低。

保溫電源無法開滿功率因此小功率工作時功率因數低。

方案四：大電源和小電源+導爐開關雙供電方式：

配置說明：一台變壓器對應兩台中頻電源，配置兩台中頻爐體，採用兩台電動換爐開關轉換。來實現一台爐體熔煉一台爐體用於保溫，如此交替工作。

優點：配置簡單、投資小、大功率配置熔煉，保溫採用小電源工作。單台變壓器，可減少變壓器空損。

可實現一托二設備的基本功能，一熔一保。

投資成本低。

兩台爐體同時澆鑄可滿足鑄造車間澆鑄大噸位鑄件。

缺點：換爐開關作為該套設備的關鍵附件，但頻繁的倒換，將影響換爐開關的壽命。要注意維護。

1、加熱速度快，氧化脫碳少

由於中頻爐感應加熱的原理為電磁感應，其熱量是由於工件自身產生，該加熱方式升溫速度快，氧化極少，加熱效率高，工藝重複性好，金屬表面只有很輕微脫色，輕微拋光就可使表面恢復鏡面光亮，從而有效獲得恆定一致的材料性能。

2、自動化程度高，可實現全自動無人操作，提高勞動生產率。

3、加熱均勻，溫度控制精度高

加熱均勻，保證加熱工件芯表溫差小，通過溫度控制系統可對溫度進行精確控制，保證產品重複精度

4、感應爐體的更換簡便

根據加工工件尺寸的不同，需配置不同規格的感應爐體。各爐體均設計有水電快換接頭，使爐體更換簡便、快速、方便。

5、設備保護齊全

整機設有水溫、水壓、缺相、過壓、過流、限壓/限流、啟動過流、恆流和緩衝啟動，使設備啟動平穩、保護可靠迅速、運行穩定。

6、能耗低、無污染

加熱效率高，與其他加熱方式相比，有效地降低了能耗，勞動生產率高、無污染、設備符合環保要求。

1、超小型中頻感應加熱電源

2、頂出式或傾倒式熔煉爐體

3、補償電容箱

爐子的機械系統、液壓系統、電氣系統、水冷系統，必須在築爐前調試完好，並做無爐襯冷態試驗。報警裝置信號設定好報警值。排除爐子運行中可能出現的意外故障。

1．電源及水系統保護性斷電

2．爐襯壽命短

3．熔化時間長

中頻熔煉爐的工作原理為：採用三相橋式全控整流電路將交流電整流為直流電，經電抗器平波后，成為一個恆定的直流電流源，再經單相逆變橋，把直流電流逆變成一定頻率（一般為1000至8000Hz）的單相中頻電流。負載由感應線圈和補償電容器組成，連接成並聯諧振電路。

一般情況下，可以把中頻電源的故障按照故障現象分為完全不能起動和起動后不能正常工作兩大類。作為一般的原則，當出現故障后，應在斷電的情況下對整個系統作全面檢查，它包括以下幾個方面：

（一）電源：用萬用表測一下主電路開關（接觸器）和控制保險絲後面是否有電，這將排除這些元件斷路的可能性。

（二）整流器：整流器採用三相全控橋式整流電路，它包括六個快速熔斷器、六個晶閘管、六個脈衝變壓器和一個續流二極體。在快速熔斷器上有一個紅色的指示器，正常時指示器縮在外殼裡邊，當快熔燒斷後它將彈出，有些快熔的指示器較緊，當快熔燒斷後，它會卡在裡面，所以為可靠起見，可以用萬用表通斷檔測一下快熔，以判斷它是否燒斷。

中頻爐提供小型晶體管式中、高頻感應加熱設備。其主要特點有：設備輕巧，加熱速度快，效率高；特別省電，同負載用電比電子管高頻機節省60%；具有過流、過壓、過熱等多種保護功能，操作簡單，安裝方便，適用於各種需對金屬加熱的場合。全稱“高頻感應加熱設備”，又名高頻機、高頻焊機、高頻釺焊機、高頻加熱機、高周波加熱機等。

一、焊接（釺焊、銀焊、銅焊）：它主要是通過加熱到一定溫度使焊料熔化，從而把兩種一樣材質或不同材質的金屬連接在一起，

具體應用如下：1、各種五金刀具的焊接：金剛石刀具、磨具、鑽具、合金鋸片、硬質合金車刀、銑刀、鉸刀、刨刀、木工鑽頭等的焊接；2、各種五金機械配件的焊接：五金衛浴產品、製冷銅配件、燈飾配件、精密模具配件、五金拉手、打蛋器、合金鋼與鋼、鋼與銅、銅與銅等同種金屬或異種金屬的銀焊、銅焊；3、複合鍋底焊接主要用於圓形、方形及其它異形平面不鏽鋼鍋底與鋁片的三層釺焊，也可用於其它金屬平面釺焊。4、電熱水壺（電咖啡壺）的發熱盤焊接主要用於不鏽鋼平底、鋁片與各種形狀電熱管之間的釺焊。

二、中頻熔煉爐加熱（熱鍛、熱配合）：1、熱鍛它主要是對工件加熱到一定溫度后（根據材質不同加熱溫度也不同），通過沖床、鍛床或其他形式把工件鍛壓成其他形狀。例如：錶殼、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、鋼釺、釺具的熱擠壓等等。2、熱配合它主要是指不同種金屬之間或金屬與非金屬之間通過對金屬的加熱，利用熱擴張或熱熔解的原理使兩者連接在一起。例如：電腦散熱器的銅芯與鋁片、喇叭網的埋值焊接、鋼塑管的複合、鋁箔的封口（牙膏皮）、電機轉子、電熱管封口等等。

三、熱處理（表面淬火）：它主要是通過對工件的加熱等處理后使得金屬材質的硬度發生變化，具體應用如下：1、各種五金工具、手工具。如鉗子、板手、鎚子、斧頭、旋具、剪刀（園藝剪）等的淬火；2、各種汽車、摩托車配件。如曲軸、連桿、活塞銷、鏈輪、鋁輪、氣門、搖臂軸、傳動半軸、小軸、拔叉等的淬火；3、各種電動工具。如齒輪、軸心；4、機床行業類。如機床床面、機床導軌等的淬火；5、各種五金金屬零件、機械加工零件。如軸類、齒輪（鏈輪）、凸輪、夾頭、夾具等的淬火；6、五金模具行業。如小型模具、模具附件、模具內孔等的淬火；

四、退火（回火、調質）：1、各種不鏽鋼行業的退火。如不鏽鋼盆、罐的退火拉伸、退火卷邊以及水槽的退火、不鏽鋼管、不鏽鋼餐具、不鏽鋼杯等；2、其他各種金屬工件的退火。如高爾夫球頭、球杆、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製品五、金屬熔煉：金、銀、銅、鐵、鋁等金屬的(真空)熔煉、粉末治金燒結和金屬熔煉。

啟動以後工作不正常，一般體現下列幾個方面：

1．整流器缺相：故障表現為工作時聲音不正常，最大輸出電壓升不到額定值，且電源櫃怪叫聲變大，這時可以調低輸出電壓在200V左右，用示波器觀察整流器的輸出電壓波形（示波器應置於電源同步），正常時輸入電壓波形每周期有六個波形，缺相時會缺少二個，這一故障一般是由於整流器某隻晶閘管沒有觸發脈衝或觸發不導通引起的，這時應先用示波器看一下六個整流晶閘管的門極脈衝，如果有的話，關機後用萬用表200Ω檔測量一下各個門極電阻，將不通或者門極電阻特別大的那隻晶閘管換掉即可。

2．逆變器三橋臂工作：故障表現為輸出電流特別大，空爐時也一樣，且電源櫃工作時聲音很沉重，啟動后把功率旋鈕調到最小位置，會發現中頻輸出電壓比正常時高。用示波器依次觀察四個逆變晶閘管的陽極—陰極之間的電壓波形。如果三橋臂工作，可以看到逆變器中有相鄰的二隻晶閘管的波形正常，另外相鄰的二隻有一隻沒有波形，另一隻為正弦波，如圖4所示，KK2觸發不通，其陽極—陰極之間的波形就是正弦波；同時KK2不導通會導致KK1無法關斷，所以KK1二端就沒有波形。

3．感應線圈故障：感應線圈是中頻電源的負載，它採用壁厚3至5毫米的方形紫銅管製成。它的常見故障有以下幾種：

感應線圈漏水，這可能引起線圈匝間打火，必須及時補焊才能運行。

鋼水粘在感應線圈上，鋼渣發熱、發紅，會引起銅管燒穿，必須及時清除乾淨。

感應線圈匝間短路，這類故障在小型中頻感應爐上特別容易發生，因為爐子小，在工作時受熱應力作用而變形，導致匝間短路，故障表現為電流較大，工作頻率比平常時高。

綜上所述，為了能採用正確的方法進行中頻電源的故障維修，就必須熟悉中頻電源常見故障的特點及原因，才能少走彎路，節省時間，儘快的將故障排除，恢復中頻電源的正常運行，從而保證生產的順利進行。