1新型中频感应炉主回路电路分析与近似计算

1999年 6月

山 东 工 业 大 学 学 报

JOURNALOFSHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY

Vol.29 No.3 June 1999

第29卷 第3期

新型中频感应炉主回路电路

*

分析与近似计算

夏思淝 党福祥 夏天赳

(山东工业大学数理系 济南 250061)

摘要 针对一种新型中频感应炉,分析了主回路,建立了逆变电路稳态的微分方程,推导了输出功率、电流、电压、频率、功率因数的计算公式,为电炉设计及元件参数选择提供了依据.

关键词 感应加热;电路分析;基波

中图分类号 TM133;TM924 5

0 引言

为适用于中小锻件加热的需要,我们研制了一种采用晶闸管中频逆变电路的感应加热炉.该炉型获国家专利ZL92219355 X,较好地解决了国内普遍采用并联逆变器中频感应炉在加热中小工件时存在的问题:输出电压高、感应线圈长、匝数多,需用中频变压器降压,线路复杂,噪声大,效率低.但是在应用过程中发现仍存在以下缺点:(1)整流回路采用传统的六只晶闸管全波整流.靠移相来调节输出功率,线路复杂,调试和维修困难;靠封锁其触发脉冲来实现直通保护,由于是工频,晶闸管导通后要等10毫秒后才能自行关闭,一旦发生直通;电流增长将达上千安培,很容易烧毁快融和晶闸管等器件.(2)在逆变桥中有两只二极管分别与两只晶闸管并联,当晶闸管截止后,有相当一部分电能通过二极管回流到电源,使输出功率减少很多;当二极管截止时晶闸管突然承受高压使电压上升率非常高而且引起高频振荡,很容易使晶闸管误导通而造成直通.为克服上述缺点,我们又设计研制了一种能提高功率、降低功耗、结构简单、工作可靠,调试维修方便的适用中小工件加热的新型中频感应电炉.该项新专利,审查通过,近期将授予专利权.

介绍了该电炉主回路电路结构,对逆变电路进行理论分析[1,2],推导出输出功率、工作

收稿日期:1998 09 01 *本文得到山东省自然科学基金资助. 在本校材料学院工作.

作者简介 夏思淝,女,副教授,1949年出生,1982年毕业于山东师范大学.党福祥,男,高级实验师,1946年出生,1980年毕业于本校.夏天赳,男,教授,1925年出生,1952年毕业于上海交通大学.主要研究方向:精锻工艺、中频加热设备、螺旋压力机等.曾获省部级科技进步奖一、二、三等奖多项;曾获本校科技奖重奖(奖金10万元),获国家发明专利一项,国家实用新型专利四项,所做发明已创效益数亿元 在国内外刊物发表论文十余篇.文章多次被引用,或被收入重要文摘杂志等.国务院政府特殊津贴享受者.