Induction oven circuits

Tinatalakay ng artikulo ang mga scheme ng induction melting furnace (channel at crucible) at induction hardening installation na pinapatakbo ng machine at static frequency converter.

Diagram ng isang pugon na may induction channel

Halos lahat ng mga disenyo ng mga industrial ducted induction furnace ay ginawa gamit ang mga nababakas na induction block. Ang induction unit ay isang electric furnace transpormer na may linyang channel upang mapaunlakan ang tinunaw na metal. Ang yunit ng induction ay binubuo ng mga sumusunod na elemento, pabahay, magnetic circuit, lining, inductor.

Ang mga induction unit ay ginawa bilang single-phase at two-phase (double) na may isa o dalawang channel bawat inductor. Ang induction unit ay konektado sa pangalawang bahagi (LV side) ng electric furnace transpormer gamit ang mga contactor na may mga arc suppression device. Minsan ang dalawang contactor ay kasama sa mga contact ng supply na tumatakbo nang magkatulad sa pangunahing circuit.

Sa fig. Ang 1 ay nagpapakita ng isang power supply diagram para sa isang single-phase duct furnace induction unit. Ang mga overload relay na PM1 at PM2 ay ginagamit upang kontrolin at ihinto ang pugon kung sakaling magkaroon ng overload at short circuit.

Ang mga three-phase transformer ay ginagamit upang mag-supply ng mga three-phase o two-phase furnace na mayroong isang karaniwang three-phase magnetic circuit o dalawa o tatlong magkahiwalay na core-type na magnetic circuit.

Ang mga autotransformer ay ginagamit upang paganahin ang furnace sa panahon ng pagpino ng metal at upang mapanatili ang isang idle mode para sa mas tumpak na kontrol ng kuryente sa panahon ng pagtatapos ng metal sa nais na komposisyon ng kemikal (na may tahimik, walang pagbabarena, mode ng pagtunaw) pati na rin tungkol sa paunang Ang pugon ay nagsisimula sa mga unang pagkatunaw na isinasagawa gamit ang isang maliit na dami ng metal sa paliguan upang matiyak ang unti-unting pagpapatuyo at sintering ng lining. Ang kapangyarihan ng autotransformer ay pinili sa loob ng 25-30% ng kapangyarihan ng pangunahing transpormer.

Upang makontrol ang temperatura ng tubig at paglamig ng hangin ng inductor at ang pabahay ng induction unit, naka-install ang mga electrocontact thermometer, na nagbibigay ng senyas kapag lumampas ang temperatura. Ang furnace ay awtomatikong nagsasara kapag ang furnace ay nakabukas upang maubos ang metal. Ang mga switch ng limitasyon na konektado sa electric furnace drive ay ginagamit upang kontrolin ang posisyon ng furnace. Sa mga hurno at mga mixer na may tuluy-tuloy na operasyon, kapag ang metal ay pinatuyo at ang mga bagong bahagi ng singil ay na-load, ang mga induction unit ay hindi naka-off.

kanin. 1. Schematic diagram ng power supply ng induction unit ng channel furnace: VM - power switch, CL - contactor, Tr - transpormer, C - capacitor bank, I - inductor, TN1, TN2 - voltage transformers, 777, TT2 - kasalukuyang mga transformer , R — disconnector, PR — fuse, PM1, PM2 — overcurrent relay.

Upang matiyak ang maaasahang supply ng kuryente sa panahon ng operasyon at sa kaso ng emerhensiya, ang mga drive motor ng induction furnace tilting mechanisms, ang fan, ang drive ng loading at unloading device at ang control system ay pinapagana ng isang hiwalay na auxiliary transformer.

Schematic ng isang induction crucible furnace

Ang mga Industrial induction crucible furnace na may kapasidad na higit sa 2 tonelada at kapangyarihan na higit sa 1000 kW ay pinapagana ng mga three-phase step-down na mga transformer na may pangalawang regulasyon ng boltahe ng pagkarga na konektado sa isang network na may mataas na boltahe na may dalas na pang-industriya.

Ang mga hurno ay single-phase, at upang matiyak ang pare-parehong pag-load ng mga mains phase, ang isang balancing device ay konektado sa pangalawang circuit ng boltahe, na binubuo ng isang reactor L na may inductance regulation sa pamamagitan ng pagbabago ng air gap sa magnetic circuit at isang capacitor pangkat Cc konektado sa isang inductor sa tatsulok na hugis (tingnan ang ARIS sa Fig. 2). Ang mga power transformer na may kapasidad na 1000, 2500 at 6300 kV -A ay may 9 — 23 pangalawang boltahe na hakbang na may awtomatikong kontrol ng kuryente sa nais na antas.

Ang mga hurno ng mas maliit na kapasidad at kapangyarihan ay pinalakas ng mga single-phase na mga transformer na may kapasidad na 400-2500 kV-A, na may konsumo ng kuryente na higit sa 1000 kW, ang mga balancing device ay naka-install din, ngunit sa HV side ng power transformer. Sa isang mas mababang kapangyarihan ng pugon at supply mula sa isang mataas na boltahe na network ng 6 o 10 kV, posible na abandunahin ang balun, kung ang pagbabagu-bago ng boltahe kapag i-on at patayin ang pugon ay nasa loob ng mga pinapayagang limitasyon.

Sa fig. Ipinapakita ng 2 ang power supply circuit para sa induction frequency induction furnace.Ang mga hurno ay nilagyan ng ARIR electric mode regulators, na, sa loob ng tinukoy na mga limitasyon, tinitiyak ang pagpapanatili ng boltahe, power Pp at cosfi sa pamamagitan ng pagbabago ng bilang ng mga hakbang ng boltahe ng power transformer at pagkonekta ng mga karagdagang seksyon ng capacitor bank. Ang mga regulator at instrumento ay matatagpuan sa mga control cabinet.

kanin. 2. Electric circuit ng induction crucible furnace mula sa power transformer na may balancing device at furnace mode regulators: PSN — voltage step switch, C — balancing capacitance, L — balun reactor, C -St — compensating capacitor bank, I — furnace inductor , ARIS — balancing device regulator, ARIR — mode regulator, 1K — NK — battery capacity control contactors, TT1, TT2 — kasalukuyang mga transformer.

Sa fig. Ang 3 ay nagpapakita ng isang schematic diagram ng supply ng induction crucible furnaces mula sa isang medium frequency machine converter. Ang mga hurno ay nilagyan ng mga awtomatikong regulator ng electrical mode, isang sistema ng alarma para sa "paglunok" ng crucible (para sa mga high-temperatura na hurno), pati na rin ang isang alarma para sa isang paglabag sa paglamig sa mga elemento ng pag-install na pinalamig ng tubig.

kanin. 3.Electric circuit ng induction crucible furnace mula sa machine medium frequency converter na may structural diagram ng awtomatikong pagsasaayos ng melting mode: M — drive motor, G — medium frequency generator, 1K — NK — magnetic starters, TI — boltahe transpormer, TT — kasalukuyang transpormer, IP — induction furnace, C — capacitor, DF — phase sensor, PU — switching device, UVR — phase regulator amplifier, 1KL, 2KL — line contactors, BS — unit ng paghahambing, BZ — proteksyon block, OB — excitation coil, RN - regulator ng boltahe.

Diagram ng induction hardening plant

Sa fig. 4 ay isang schematic diagram ng power supply ng induction hardening machine mula sa isang machine frequency converter. Bilang karagdagan sa power supply MG, ang circuit ay may kasamang power contactor K, isang quenching transformer TZ, sa pangalawang winding kung saan kasama ang isang inductor I, isang compensating capacitor group na CK, boltahe at kasalukuyang mga transformer TN at 1TT, 2TT, pagsukat mga instrumento (voltmeter V, wattmeter W , phasor) at ammeters ng generator current at excitation current, pati na rin ang overcurrent relay 1RM, 2RM upang protektahan ang power supply mula sa short circuit at overload.

kanin. 4. Schematic diagram ng isang induction hardening unit: M — drive motor, G — generator, VT, TT — boltahe at kasalukuyang mga transformer, K — contactor, 1PM, 2PM, ЗРМ — kasalukuyang relay, Pk — arrester, A, V , W — mga aparatong pagsukat, ТЗ — quenching transpormer, ОВГ — generator excitation coil, РП — discharge resistor, РВ — mga contact ng excitation relay, PC — adjustable resistance.

Upang paganahin ang mga lumang induction plant para sa heat treatment ng mga bahagi, ang mga frequency converter ng mga electric machine ay ginagamit - isang drive motor ng kasabay o asynchronous na uri at isang medium frequency generator ng inductor type, sa mga bagong induction plant - static frequency converter.

Ang isang diagram ng isang pang-industriyang thyristor frequency converter para sa pagpapagana ng isang induction hardening unit ay ipinapakita sa fig. 5. Ang circuit ng thyristor frequency converter ay binubuo ng rectifier, choke block, converter (inverter), control circuit at auxiliary blocks (reactors, heat exchangers, atbp.). Ayon sa paraan ng paggulo, ang mga inverters ay ginawa gamit ang independiyenteng paggulo (mula sa pangunahing generator) at may self-excitation.

Ang mga thyristor converter ay maaaring gumana nang matatag sa parehong pagbabago sa dalas sa isang malawak na hanay (na may self-adjusting oscillating circuit alinsunod sa pagbabago ng mga parameter ng pagkarga) at sa isang pare-parehong dalas na may malawak na hanay ng mga pagbabago sa mga parameter ng pagkarga dahil sa isang pagbabago sa aktibong paglaban ng pinainit na metal at ang mga magnetic na katangian nito (para sa mga ferromagnetic na bahagi).

kanin. 5. Schematic diagram ng mga power circuit ng thyristor converter type TFC -800-1: L - smoothing reactor, BP - starting block, VA - circuit breaker.

Ang mga bentahe ng mga converter ng thyristor ay ang kawalan ng umiikot na masa, mababang pagkarga sa base at maliit na epekto ng power factor sa pagbawas ng kahusayan, ang kahusayan ay 92 - 94% sa buong pagkarga, at sa 0.25 bumababa lamang ito ng 1 - 2%.Gayundin, dahil ang dalas ay madaling mag-iba-iba sa loob ng isang tiyak na saklaw, hindi na kailangang ayusin ang kapasidad upang mabayaran ang reaktibong kapangyarihan ng oscillating circuit.