中頻爐參數的計算

       中頻爐屬于晶閘管變頻感應加熱設備，對于可控硅變頻電源參數的選擇就顯得尤為重了，從一定角度上說這個參數就是中頻爐的計算參數。中頻爐的中頻電壓、直流電壓、直流電流、加熱頻率取決于中頻爐的晶閘管參數。下面，海山電爐小編舉例說明中頻爐參數的計算。

        舉例：以中頻爐整流變壓器閥側線電壓660V、6相12脈波、雙整流器、額定功率2000kW、標稱頻率200Hz、并聯諧振的變頻器為例介紹中頻爐主電路參數的計算，以下所有計算數據皆以此例為準。

       1、 中頻爐逆變換相重疊角的變頻器輸出電壓（中頻電壓）Ua

其中：Ud ——直流電壓。

          φ——晶閘管逆變觸發超前角。

          在一般中頻爐參數計算時，變壓器二次側380V進線電壓則中頻爐的直流電壓則按500V計算；變壓器二次660V進線電壓則中頻爐的直流電壓按照890V計算，以此類推。

        2、中頻爐不同頻率下，晶閘管逆變觸發超前角參考值按照下表選取：

         3、中頻爐的直流電流Id和Idq

         Id=Pa / Ud = 2000×103/810=2469A       Pa ——變頻器額定功率

       如果是整流變壓器為12脈波輸出，每組整流橋的輸出直流電流Idq：

        Idq = Id ×0.6=2469 ×0.6 =1481 A

        直流電流Id乘以0.6是考慮兩個整流橋有60%和40%的不均衡。

       4、中頻爐的整流晶閘管（KP）電流半波平均值Ith

         中頻爐整流晶閘管（KP）的選擇

        選取KP-1000A/2.5kV，則：IthI=1000A

        電流裕度系數KI =IthI/Ith=1000/544=1.84

         整流晶閘管實際承受的電壓峰值的1.1倍（因整流變壓器閥側電壓可能有±10%的波動）。

       5、中頻爐的逆變晶閘管（KK）電流半波平均值Ith

        中頻爐逆變晶閘管的選擇

        選取KK-2000A/2800V

        電流裕度系數KI = 2000/1111=1.80

      電流裕度系數KI、電壓裕度系數KU按經驗值一般在1.5～2.0之間選取。

      目前國產快速晶閘管2800V耐壓條件下，電流可達3500A，如要求更高耐壓的情況下，可將兩只KK管串聯連接。串聯晶閘管應由晶閘管生產廠按均壓要求選配，并在工廠組裝為一體。

       6、每一組中頻爐的整流橋的直流濾波電感值Ld

       IM=IthI×π=1000×π=3141.6A

       式中設過流保護動作時，限制直流電流峰值IM=3141.6A，按上述選擇1000A整流晶閘管和2000A逆變晶閘管的過電流能力計算，則直流電流峰值應達到：1000π×2=6283A

2000π=6283A

       因此，按IM=3141.6A計算確定Id=3mH對整流和逆變晶閘管都是安全的。

       7、中頻爐的整流變壓器漏感

       整流變壓器閥側每相容量2500/6=416.7kVA

       整流變壓器閥側額定相電流416.7×103/381=1094A

       整流變壓器短路電壓381×6.5%=24.765V

       整流變壓器短路阻抗24.765/1094=0.0226Ω

        整流變壓器每相漏感(忽略變壓器繞組電阻) 0.0226/（2π×50）=72μH

       8、中頻爐整流晶閘管實際承受的通態電流臨界上升率di/dt

      而中頻爐整流晶閘管能夠承受的di/dt=100A/μS，這證明中頻爐整流變壓器的漏感足以將晶閘管的di/dt限制到十分安全的程度。所以，有些變頻器線路中不設置660V側的限流電感，也是有道理的。

       9、中頻爐的逆變晶閘管實際承受的通態電流臨界上升率di/dt

     國產逆變晶閘管di/dt限制電感參考值

所選逆變晶閘管di/dt=200A/μS

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