Mạch lò cảm ứng

Bài viết thảo luận về sơ đồ của lò nấu chảy cảm ứng (kênh và nồi nấu kim loại) và lắp đặt làm cứng cảm ứng được điều khiển bởi máy và bộ biến tần tĩnh.

Sơ đồ lò có kênh cảm ứng

Hầu như tất cả các thiết kế của lò cảm ứng ngầm công nghiệp đều được chế tạo bằng các khối cảm ứng có thể tháo rời. Bộ phận cảm ứng là một máy biến áp lò điện có rãnh lót để chứa kim loại nóng chảy. Bộ phận cảm ứng bao gồm các phần tử sau, vỏ, mạch từ, lớp lót, cuộn cảm.

Các đơn vị cảm ứng được sản xuất dưới dạng một pha và hai pha (kép) với một hoặc hai kênh trên mỗi cuộn cảm. Bộ phận cảm ứng được kết nối với phía thứ cấp (phía LV) của máy biến áp lò điện bằng cách sử dụng công tắc tơ với các thiết bị triệt tiêu hồ quang. Đôi khi hai công tắc tơ được bao gồm với các tiếp điểm nguồn hoạt động song song trong mạch chính.

Trong bộ lễ phục. Hình 1 thể hiện sơ đồ cung cấp điện cho thiết bị cảm ứng lò ống một pha. Rơle quá tải PM1 và PM2 dùng để điều khiển và dừng lò trong trường hợp quá tải và ngắn mạch.

Máy biến áp ba pha được sử dụng để cung cấp cho lò ba pha hoặc hai pha có mạch từ ba pha chung hoặc hai hoặc ba mạch từ loại lõi riêng biệt.

Biến áp tự ngẫu được sử dụng để cung cấp năng lượng cho lò trong giai đoạn tinh luyện kim loại và duy trì chế độ không tải để kiểm soát năng lượng chính xác hơn trong giai đoạn hoàn thiện kim loại đến thành phần hóa học mong muốn (với chế độ im lặng, không khoan, nóng chảy) cũng như liên quan đến ban đầu lò bắt đầu trong quá trình nóng chảy đầu tiên được thực hiện với một lượng nhỏ kim loại trong bể để đảm bảo làm khô dần và thiêu kết lớp lót. Công suất của máy biến áp tự ngẫu được chọn trong khoảng 25-30% công suất của máy biến áp chính.

Để kiểm soát nhiệt độ của nước và làm mát không khí của cuộn cảm và vỏ của bộ phận cảm ứng, nhiệt kế tiếp xúc điện được lắp đặt, đưa ra tín hiệu khi vượt quá nhiệt độ. Lò tự động tắt khi quay lò để thoát kim loại. Công tắc giới hạn kết nối với ổ lò điện được sử dụng để kiểm soát vị trí của lò. Trong các lò nung và máy trộn hoạt động liên tục, khi kim loại được xả hết và các phần điện tích mới được nạp vào, các bộ phận cảm ứng không bị tắt.

Cơm. 1. Sơ đồ cung cấp điện của bộ phận cảm ứng của lò kênh: VM - công tắc nguồn, CL - công tắc tơ, Tr - biến áp, C - tụ điện, I - cuộn cảm, TN1, TN2 - biến điện áp, 777, TT2 - máy biến dòng , R — dao cách ly, PR — cầu chì, PM1, PM2 — rơle quá dòng.

Để đảm bảo cung cấp điện đáng tin cậy trong quá trình vận hành và trong trường hợp khẩn cấp, động cơ truyền động của cơ chế nghiêng lò cảm ứng, quạt, truyền động của thiết bị bốc dỡ và hệ thống điều khiển được cấp nguồn bằng một máy biến áp phụ trợ riêng.

Sơ đồ lò nung cảm ứng

Các lò nung cảm ứng công nghiệp có công suất lớn hơn 2 tấn và công suất lớn hơn 1000 kW được cung cấp bởi máy biến áp ba pha có điều chỉnh điện áp tải thứ cấp được kết nối với mạng cao áp có tần số công nghiệp.

Các lò là một pha và để đảm bảo tải đồng đều cho các pha nguồn, một thiết bị cân bằng được kết nối với mạch điện áp thứ cấp, bao gồm một cuộn kháng L có điều chỉnh độ tự cảm bằng cách thay đổi khe hở không khí trong mạch từ và một tụ điện. nhóm Cc được kết nối với một cuộn cảm có dạng hình tam giác (xem ARIS trong Hình 2). Máy biến áp lực có công suất 1000, 2500 và 6300 kV -A có 9 — 23 bậc điện áp thứ cấp với điều khiển công suất tự động ở mức mong muốn.

Các lò có công suất và công suất nhỏ hơn được cung cấp bởi máy biến áp một pha có công suất 400-2500 kV-A, công suất tiêu thụ trên 1000 kW, các thiết bị cân bằng cũng được lắp đặt nhưng ở phía HV của máy biến áp. Ở công suất thấp hơn của lò và được cung cấp từ mạng điện áp cao 6 hoặc 10 kV, có thể bỏ balun nếu dao động điện áp khi bật và tắt lò nằm trong giới hạn cho phép.

Trong bộ lễ phục. Hình 2 cho thấy mạch cung cấp điện cho lò cảm ứng tần số cảm ứng.Lò được trang bị bộ điều chỉnh chế độ điện ARIR, trong giới hạn quy định, đảm bảo duy trì điện áp, công suất Pp và cosfi bằng cách thay đổi số bậc điện áp của biến áp nguồn và nối thêm các đoạn của dàn tụ điện. Bộ điều chỉnh và dụng cụ được đặt trong tủ điều khiển.

Cơm. 2. Mạch điện của lò nung cảm ứng từ máy biến áp có thiết bị cân bằng và bộ điều chỉnh chế độ lò: PSN — công tắc bước điện áp, C — điện dung cân bằng, L — lò phản ứng balun, C -St — dàn tụ bù, I — cuộn cảm lò , ARIS — bộ điều chỉnh thiết bị cân bằng, ARIR — bộ điều chỉnh chế độ, 1K — NK — công tắc tơ điều khiển dung lượng ắc quy, TT1, TT2 — máy biến dòng.

Trong bộ lễ phục. Hình 3 cho thấy sơ đồ cung cấp lò nung cảm ứng từ bộ chuyển đổi máy trung tần. Lò được trang bị bộ điều chỉnh tự động của chế độ điện, hệ thống cảnh báo "nuốt" nồi nấu kim loại (đối với lò nhiệt độ cao), cũng như cảnh báo vi phạm làm mát trong các bộ phận làm mát bằng nước của quá trình lắp đặt.

Cơm. 3.Mạch điện của lò nung cảm ứng từ máy biến tần trung bình với sơ đồ cấu trúc tự động điều chỉnh chế độ nóng chảy: M — động cơ truyền động, G — máy phát tần số trung bình, 1K — NK — khởi động từ, TI — biến điện áp, TT — máy biến dòng, IP — lò cảm ứng, C — tụ điện, DF — cảm biến pha, PU — thiết bị chuyển mạch, UVR — bộ khuếch đại điều chỉnh pha, 1KL, 2KL — công tắc tơ, BS — bộ so sánh, BZ — khối bảo vệ, OB — cuộn dây kích thích, RN - bộ điều chỉnh điện áp.

Sơ đồ của nhà máy làm cứng cảm ứng

Trong bộ lễ phục. 4 là sơ đồ cung cấp năng lượng của máy làm cứng cảm ứng từ bộ biến tần của máy. Ngoài nguồn điện MG, mạch bao gồm công tắc tơ nguồn K, máy biến áp dập tắt TZ, trên cuộn thứ cấp có cuộn cảm I, nhóm tụ điện bù CK, máy biến điện áp và dòng điện TN và 1TT, 2TT, đo lường dụng cụ (vôn kế V, oát kế W , phasor) và ampe kế dòng máy phát và dòng điện kích thích, cũng như rơle quá dòng 1RM, 2RM để bảo vệ nguồn điện khỏi ngắn mạch và quá tải.

Cơm. 4. Sơ đồ nguyên lý của bộ phận làm cứng cảm ứng: M — động cơ truyền động, G — máy phát điện, VT, TT — biến điện áp và dòng điện, K — công tắc tơ, 1PM, 2PM, ЗРМ — rơle dòng điện, Pk — bộ chống sét, A, V , W - thiết bị đo lường, ТЗ - biến áp dập tắt, ОВГ - cuộn dây kích thích máy phát, РП - điện trở phóng điện, РВ - tiếp điểm của rơle kích thích, PC - điện trở điều chỉnh.

Để cung cấp năng lượng cho các nhà máy cảm ứng cũ để xử lý nhiệt các bộ phận, người ta sử dụng bộ biến tần của máy điện - động cơ truyền động loại đồng bộ hoặc không đồng bộ và máy phát tần số trung bình loại cuộn cảm, trong các nhà máy cảm ứng mới - bộ biến tần tĩnh.

Sơ đồ của bộ biến tần thyristor công nghiệp để cấp nguồn cho bộ phận làm cứng cảm ứng được thể hiện trong hình. 5. Mạch của bộ biến tần thyristor bao gồm bộ chỉnh lưu, khối cuộn cảm, bộ chuyển đổi (biến tần), mạch điều khiển và các khối phụ trợ (cuộn cảm, bộ trao đổi nhiệt, v.v.). Theo phương pháp kích thích, bộ biến tần được chế tạo với kích thích độc lập (từ máy phát chính) và tự kích thích.

Bộ chuyển đổi thyristor có thể hoạt động ổn định cả với sự thay đổi tần số trong phạm vi rộng (với mạch dao động tự điều chỉnh theo các tham số tải thay đổi) và ở tần số không đổi với nhiều thay đổi về tham số tải do thay đổi trong điện trở hoạt động của kim loại được nung nóng và tính chất từ ​​​​của nó (đối với các bộ phận sắt từ).

Cơm. 5. Sơ đồ mạch nguồn của bộ chuyển đổi thyristor loại TFC -800-1: L — lò phản ứng làm trơn, BP — khối khởi động, VA — bộ ngắt mạch.

Ưu điểm của bộ biến đổi thyristor là không có khối quay, tải trọng trên đế thấp và hệ số công suất ít ảnh hưởng đến việc giảm hiệu suất, hiệu suất khi đầy tải là 92 - 94%, ở mức 0,25 thì chỉ giảm 1 - 2%.Ngoài ra, vì tần số có thể dễ dàng thay đổi trong một phạm vi nhất định nên không cần điều chỉnh điện dung để bù công suất phản kháng của mạch dao động.