圆钢感应加热设备

　　尊敬的用户，欢迎您选购我们的产品，感谢您的信任和支持。为了您更方便的操作本设备，提高生产效率，保证生产安全以及良好的维护设备，请在安装使用前认真阅读并妥善保存本说明书！

　　伴随我国工业的迅猛发展，产品的性能不断升级，众多生产厂家对感应加热设备的要求愈来愈高。全数字化控制电源取代模拟控制电源，高端感应加热设备取代传统低端设备，已成为改进升级的必然选择。

　　公司在分析借鉴国内外众多设备优点的基础上，结合国内工业现场的实际应用需求，整合了先进的适用于感应加热的电子电路技术，使用新一代电力电子功率器件IGBT作为串联谐振逆变器的开关器件，并应用了先进的DSP电子控制技术，打造出具有自主知识产权的新型全数字串联谐振感应加热设备，用于实现交流电能的频率转换和功率控制，广泛应用于兵器工业、航空航天、汽车、冶金、矿山、工程机械、轻工等各个领域。

　　公司以其完美的产品设计、精心的设备制造和完善的售后服务为众多企业创造了良好的社会效益和经济效益，多年来为国内外众多企业提供了性能卓越的各种感应加热电源及成套设备。

　　DSP智能感应加热设备，其额定功率涵盖20--2MW，输出频率在中频、超音频、高频等频率段，可在5-50kHz的频率段定制。

　　我公司生产的系列DSP智能感应加热电源设备的技术性能指标居国内领先水平，具有以下性能特点：

　　技术成熟，消化吸收了国外先进技术，根据国内具体情况进行设计，启动成功率高（100％）、整机效率高（≥95％）；

　　控制性能好，频率范围宽（5～50kHz）、功率可平滑连续调节（10～100％额定功率），负载采用串联逆变谐振回路，电路简单、运行可靠、调整方便，对负载适应能力强适应范围宽，适用于间断工作及长期工作制，满足了工业现场的需要；

　　集成电路一体化设计，电路抗干扰性能非常优秀，整体稳定性良好，长期使用性能可靠。

　　采用精确相位控制方式进行频率跟踪，先进的相位跟踪算法，加热不同尺寸的工件时相位始终保持最优，优于同类产品；

　　采用基于ASIC设计的双路IGBT驱动器，具有故障记忆、故障软关断和故障连锁功能，保证IGBT工作安全。

　　控制电路采用国际知名品牌集成电路控制，具有各种参数显示记录的功能，线路简单，工艺先进，可靠性高；

　　操作简单，功率调整只需调旋钮或由机床给定，生产时只需按启动、停止钮，如与机床联机可按程序自动生产；

　　完善的保护电路和措施，除了过流、过压保护外，还设有频率跟踪失锁，功能齐全，保护迅速可靠。

工作原理

　　工作原理是首先通过三相不控整流桥和滤波电路将三相380V/50Hz交流电变换成直流电压源，再将五百多伏的直流滤波，最后通过单相逆变电路转换成单相交流电供给负载。

　　负载是指感应器－工件系统，感应器一般是通入超音频或高频交流电的由空心通水冷却铜管绕制的线圈，将工件放到感应器内即置工件于交变磁场中，应用电磁感应原理产生涡流损耗而发热，达到熔炼、透热、淬火等加热的要求。这种加热方式相对于采用加热组件对工件加热方式而言，具有加热速度快（涡流加热而非传导方式），加热效率高（能量集中损失小），加热区域可控（通过电流频率、功率以及感应器形状等的调整可得到理想的加热层深）等优点。根据用户不同的需求，负载的形式和特点也各不相同，这里主要对电源设备工作原理作简要说明。

本装置应安装于室内，并满足以下条件：

　　设备周围环境温度应不超过+40℃、不低于+5℃；

　　周围介质湿度应不超过85%（相对于空气温度20±5℃时）；

　　无导电及易爆炸尘埃，无腐蚀性气体和爆炸性气体的场合；

　　安装于通风良好，无剧烈震动和冲击，垂直倾斜度不超过5°的场合；

　　安装在通风良好、不受雨水侵袭的室内，并应留出一定的检测和维修空间

　　u安装前检查

　　设备运到后，应首先检查电源经过长途运输后所有紧固零件是否松动或脱落，所有元件及仪表有无损坏，有否受潮等现象，如发现上述情况应进行整修。在确保电源及其他配套件外观检查情况良好后，用户方可安装使用。

冷却水要求

　　电源装置、感应器、淬火变压器、补偿用电热电容器等均采用水冷却，所提供的冷却水状况的好坏直接影响设备运行的可靠性，建议使用闭式循环软化水。冷却水质的要求为：

　　机械特性：透明，不浑浊，无沉淀物，总固体含量不超过250mg/L；

　　化学特性：PH值为6～8，硬度不大于10度（即每升水中氧化钙含量≦100mg）；

　　电阻率：大于2.5kΩ/cm；

　　进水温度：不低于5℃，不高于35℃，冷却水的温升不超过20℃；

　　进水压力：0.15～0.3MPa；

　　冷却水质最低要达到生活饮用水标准，最好选用工业锅炉软化水和纯净水。不能直接使用地表水和井水，因为未经处理的地表水和井水往往带有泥沙和各类悬浮物，极易造成水路堵塞。如果水中带有泥沙、铁锈、纤维、毛发等物将严重堵塞设备冷却管道，造成水流量减小甚至无水流量，冷却效果变差，引起设备内部功率器件烧损，造成设备故障，给客户造成损失。高硬度水质或石灰岩水质中含有大量的钙、镁等离子，长时间工作，设备内部的散热器及冷却管道中将形成厚厚的水垢，影响水的冷却作用，同样会导致设备内部功率器件烧损。

　　冷却水是电源系统工作的必要条件，冷却水水质、水压等应满足要求，若使用循环水冷却时水应定期更新，并严格防止固体杂物混入冷却水。电源冷却水进出水在机柜顶部右上方，进出水管径2”，进水应装调节阀门以便调节进水压力，压力表在机柜左侧。

　　配套件中的电热电容器也是水冷元器件，流量约为1T/h。淬火变压器及感应器冷却水应按厂家说明书要求配置，保证循环水的温度流量正常，否则容易造成严重的设备损坏事故。

　　冷却水供给是设备正常工作和耐用的关键，进入设备的冷却水温度不能超过35℃，水压不能低于0.15MPa，进出水管要保证畅通无阻。当设备进水温度高于设定值时，设备将报警停止工作。过高的水温将影响设备内的全固态器件寿命，严重时将造成器件损坏。

　　我公司建议循环使用设备的冷却水，可以配置冷却塔或专用换热设备，设备的出水进入冷却塔或专用换热设备冷却，之后从设备入水口重新进入设备。相关冷却塔或换热设备的配置请咨询我公司。

电气安装

供电

　　电源装置输入供电为三相380V，电网电压应为正弦波，谐波失真不大于5％，电压持续波动范围不超过±10％，电网电压的频率变化不超过±2％，三相电压相间不平衡度应小于±5％。

　　电源进线应有配电盘，配电盘要装快速空气断路器，供电源使用和维修时能接通或断开三相进线电源。三相进线的截面应符合线电流的要求，三相进线应按顺序接入电源，地线应接到电源内部的相应螺栓上。电源的控制电源开关和主电源开关处于断开位置，配电盘向电源供电，本电源有相序自适应功能，不需要调整相序，打开主电源开关即可工作。

　　负载部分包括补偿电容、输出变压器及感应器，因电流很大，电气连接不好易造成连接处过热损坏，因此其电气连接必须绝对良好可靠。

接地线

　　按接地要求，用6mm2以上铜线，将设备接地端与大地可靠连接，绝不允许地线与电源零线混接。接地端应与工厂配置的地线网就近相接或单独用长1.5米以上的接地锚，就近打地桩接地。接地电阻小于4Ω。

其他

　　设备停止使用期间，应加强通风和干燥措施，以免内部受潮而造成损坏，在室内可能结冻的情况下，应把设备内所有的冷却水清除干净

1)额定输入：三相380V±5%、地线6mm²

2)供电频率：50Hz

3)输出频率：5KHz～50kHz（可定制）；

4)输出功率因数：≥98%

5)功率输出范围：5%～100% 

6)工作制式：适用于间断工作及长期工作制；

7)电源冷却水压力及流量：0.15Mpa～0.3Mpa，3T/h；

8)冷却水温度：25℃～35℃

9)环境温度：+5℃ ～ +45

设备面板上有操作按钮、旋钮，分别是加热/停止、功率旋钮和电源开关。各功能如下：

加热开始：上电后，在没有故障时，顺时针旋转，设备开始加热。在设备有故障报警时，设备无法加热。必须先排除故障原因，

加热停止：设备正在加热时逆时针旋转停止加热。

复位/点动按钮：按下该按钮清除故障、或者启动定时加热。

功率调节：按照±刻度调节功率大小。

定时模式： 在时间设定框下图（5 ）输入要加热的时间， 按下点动加热开关，开始加热，时间到，停止加热。

温控模式：时间设定设置为0  顺时针旋转加热旋钮，开始加热，达到设定温度保持。

多功能显示屏简介

主界面显示

1、振荡电流——设备工作时实时直流电流

2、功率—— 设备工作时实时功率

3、频率——显示正常工作时的工作频率，单位（KHz）

4、加热计时——在时间控制模式 ，按下脚踏开关 计时显示。

5、时间设定——在时间控制模式，设定计时的时间

6、当前温度——在温度控制模式，显示实时温度

7、设定温度——在温度控制模式，设定需要加热的温度

8、预留

9、停止按钮——在温度控制或者时间控制模式 ，点击停止按钮，设备停止工作

10、功率给定百分比 ——显示给定的功率百分比

11、功率输出百分比—— 显示功率输出的百分比

12、故障复位—— 设备故障时，按下此按钮 故障清除

13、菜单—— 可以调出一些参数设置

系统参数界面

1、启动频率—— 设备启动的扫频开始频率

2、停止频率—— 设备启动的扫频停止频率

3、振荡电流—— 设备工作时的环路振荡电流 （可手动输入）

4、延时配置—— 信号的时间修正

5、相位角—— 锁相角度

6、变比—— 振荡电流互感器采样匝比

7、比例—— PID调节专用

8、积分—— PID调节专用

9、微分—— PID调节专用

10、P_hw —— 温度PID调节专用

11、I_hw —— 温度PID调节专用

12、D_hw —— 温度PID调节专用

13、测温仪下限——测温仪的温度下限  （4-20ma）

14、测温仪上限——测温仪的温度上限  （4-20ma）

保护参数界面

1、最大功率—— 设备的最大输出功率

2、最大电流—— 设备的最大振荡电流

3、合闸时间—— 系统上电后多少秒后吸合断路器（单位：秒）

4、调试测试——温控pid用

5、报警电流—— 振荡电流报警门限

6、最大直流—— 直流霍尔传感器最大量程（（4-20mA输入）0-1200A）

7、扫频速度—— 启动时，频率下降的速度

8、频率选择——  4分频  最低3.6K    8分频  最低1.8K  16分频  最低0.9K  （设备工作中不要设置，设置完毕重启设备）

9、占空比——   设备启动时脉冲宽度   2 为全开   7为最窄

设备调试界面

1、登陆—— 登陆后可以修改一些参数

2、退出—— 退出后参数不能设置

安装使用和维护

      负载频率匹配和阻抗匹配的调整  

      如前所述，串联谐振电路（电源负载）的谐振频率及谐振时的阻抗为：

      在额定频率条件下，电源要求负载的固有频率略低于电源的额定工作频率，这就是电源和负载之间的频率匹配。另外，电源要求在额定电压（三相整流桥最高输出电压为Vd=530伏）和额定输出电流Id的情况下才能够输出额定功率，即等效直流阻抗=Vd/Id要合适，而取决于负载参数，这就是电源和负载之间的阻抗匹配。

      串联谐振回路的电容量可按电源的输出功率确定，一般来说电容器总的视在功率等于4～6倍的电源输出功率，例如，电源输出功率是200KW则电容器的容量应该是1200KVA，淬火变压器的容量应是电源输出功率的3～4倍。然后根据感应器的几何形状和尺寸凭经验选择淬火变压器初次级之间的匝比。

本电源有负载自适应功能，在不上主电状态下，调整好负载之后，在电源内控模式下加热，上位显示屏自动给出负载的匹配状态及谐振频率供用户参考调试。

操作程序

1.接通冷却水进水，并使水压表压力指示大于0.15Mpa，补偿电容器，淬火变压器及感应加热器均接通冷却水，每次开机前都必须检查加热负载的通水情况。

2.前述各步操作完毕后电源上电接通主电接触器，操作电源机柜上的启动和停止按钮，或者由机床控制部分给出的启停信号控制电源的工作。

3.在下班完全停用电源时，要断开主电源开关。

维护与保管

1)电源在未拆箱前应存放在空气流通，环境温度不高于+40℃，不低于-20℃，相对湿度不大于85%及无腐蚀气体的仓库中。

2)电源在长期停止使用时应该需先排除冷却水系统中的积水。电源在使用期间天冷时要注意保温或冷却水循环不停来防止各部分冷却水路冻裂损坏。

3)电源应定期清除灰尘和油污，特别是灰尘中可能存在金属粉末的场合，清除时注意不要损伤机内接线及零部件，定期检查机柜内部及负载部分的每个电器连接点及冷却水管有无松动、有无因过热变色的迹象，发现问题及时处理。

4)天气潮湿或水温与室温相差较大时应防止功率器件表面凝露，上述现象要在通冷却水后注意观察，如果凝露应通风吹干。

在使用中如发现故障现象要冷静地分析故障原因，排除故障，不要盲目地大拆大动，只要对电源各环节的作用有一定的了解，仔细分析与检查，各种故障是容易排除的。