SPZ-B 带变压器中频介绍

 

   

    我们并没有标准的库存设备，在双平的库存中，只有中频电源部分，而电容、中频变压器都是按照客户的加热工件和加热要求来设计的。

   所以，订购或咨询的客户，需要提供以下信息：

  （1） 加热工件的材料和大小；

  （2） 加热的用途和加热温度，以及加热时间要求；是透热还是表面加热？ 如果是表面加热，那加热的深度是多少？ 等等

  （3） 感应圈的方式和尺寸有无限制？ 比如是从内部加热还是外部加热？感应圈封闭加热还是开口式的？ 感应圈周围100MM之内，有无易感应的金属材料？等等。

  （4） 频率有无特定要求？

  （5） 加热的气氛： 大气中还是真空炉内？ 有无保护气体？

  （6） 其它同设备方案有关的细节。 

 

   

    结构一：中频电源 + 补偿电容 + 感应圈（或感应炉）

     这种结构不带中频变压器，如下图：

 

 不带变压器的中频最为常用，如中频锻造炉、中频熔炼炉等都采用这种结构，设备简单，损耗低，工作效率高，且制造成本低。

不带变压器的中频有几个特点和局限：

（1）不带变压器时，感应圈比较长，感应圈电感要求很大，通常要用5米—15米长的铜管绕制。

（2）由于中频电源直接输出，所以感应圈上电压最高为550V，且不与主电隔离，所以感应圈必须良好绝缘，不能直接暴露在外，决不能让操作者碰到，以免引起触电危险；

（3）感应圈上电压最高为550V，在真空中使用时，会引起感应圈在真空中辉光放电；

结构二： 中频电源 + 补偿电容 + 中频变压器 + 感应圈（或感应炉）

    这种结构带中频变压器，如下图：

 或

带变压器的中频也是比较常用的设备，如真空熔炼炉、中频淬火等。它有几个显著的特点：

  （1）通过改变中频变压器的变比，可以得到不同的输出电压和感应圈电流，以适应不同的使用要求；

   （2）通过改变中频变压器的变比，感应圈可以做得匝数少，电感小，像高频设备一样，感应圈也可做1—10匝；  

  （3）感应圈与主电隔离，所以感应圈安全性好，绝缘要求低，甚至铜管可直接暴露在外，感应圈制作简单容易。

   （4）通过中频变压器，将感应圈上的电压降至300V以下，就可用于真空中加热，不会引起感应圈辉光放电；

   （5）由于增加了中频变压器的制造成本，所以设备成本较高，而且中频变压器体积较大，也增加了一定的能量损耗。 频率越低，中频变压器越大，成本越高，损耗也越大。

 

  下表以45KW为例：  

谐振电容 在中频 变压器 付边	这类设备，变压器的变比一般从1：1到4：1， 中频变压器的原边和付边电流比较小，耗能 很少。 是双平常用和推荐的结构形式。
	油 浸 电 容	SPZ-45B		标准为分体机  主机：中频电源  分机：变压器+电容
				特点：分机比较大
		SPZ-45B2		标准为分体机  主机：中频电源+变压器  分机：电容
				特点：主机大，分机只有电容，略小
	薄 膜 电 容	SPZ-45B-Ⅱ		标准为分体机  主机：中频电源  分机：变压器+小电容
				特点：主分机都略小
		SPZ-45B2-Ⅱ		标准为分体机  主机：中频电源+变压器  分机：小电容
				特点：分机超小
谐振电容在中频变压器原边	SPZ-BP		淬火变压器都属于这种做法，中频变压器的变比比较大，可以从2：1到20：1， 可以用单匝感应圈得到很低的频率。 但由于变压器原付边的电流都非常大，所以加热效率非常低。

1、一体机：

    中频带变压器的设备，双平提供的主要为分体机，如上表所示。除此之外，也应客户的要求，做一体机。 如下图：

   一体机的主要优点就是节省空间，安装简便，也可避免因主分机连线连接不良而引起的故障。

 

 

2、几种常用的控制面板

（1 ）普通中频面板：

  中频加热多数是长时间或连续的加热过程，所以常规中频多数采用普通的中频面板，如下图。这种面板操作简单，只有启动、停止按钮和功率调节旋钮，进行简单操作。

 

    （2）带计时中频面板：

     如下图所示。 除了启动、停止外，这种面板增加了两段计时功能，两段加热的功率和时间都分别可调。

在订购设备时，在设备型号中，增加“A”，即表示设备是用这种操作面板，带计时功能。 如SPZ-45AB设备即是带计时功能的。

 

   

   （3）电流-电压-功率-频率全显示中频面板： 如下图所示。

双平标准中频设备中的面板，只有一个显示表，平时显示电压或功率值，要借助于显示选择按钮来读频率和电流的数值。

下面这两款面板可订购，可同时显示四个参数。 左边的面板还兼带加热计时功能。

                     

（4）触摸屏操作面板： 如下图。 所有设备都可订制；

     采用PLC控制和触摸屏操作面板，具有多个操作界面，可预置和存储工艺数据。

3、一拖二型设备，一个电源，带两个或多个分机和感应圈。如下图：

   一拖二的设备分两种类型，

（1）分机不同时工作： 这种情况用的比较多，两个分机和感应圈可以是不同的，加热完全不同的工件；

（2）分机同时工作。 这种情况要求两个分机和两个感应圈及加热的工件都是一样的。

 

   如下图所示，即为这种中频加热设备的电路结构图：

    这种结构的主要优点就是中频变压器上耗能比较低，所以比较节能。参考上图，以SPZ-45B 45KW的设备为例，我们来说明中频变压器节能的原理。 I原= 90A， I付= 变比 * I原 =90A～360A， 与中频变压器变比有关。 I圈则是流过感应圈上的电流，通常为1000A～2000A，与电容和负载有关。 中频变压器原边和付边的电流比较小，所以造成的能耗比较低。

    常规的淬火中频变压器的结构则是如下图所示结构：谐振电容并联在中频变压器的原边。

    同样以SPZ-45BP为例， 如果感应圈上的电流为2000A，则中频变压器上付边的电流就等于感应圈上的电流， 而I原 =500A（假如变比为4时），所以说中频变压器的原边和付边都流过很大的电流，导致中频变压器耗能巨大。

 

 

   

 下图为常用的两种电容：常规油浸电容和新型薄膜电容（小电容）

  

    使用小电容时，主要是降低了分机或电容箱的体积和重量。在SPZ-OOB2-II系列设备中使用小电容后，可以将电容与感应圈直接固定在一起，而不用水冷电缆连接，这样可大大减少无用能耗，提高设备的加热效率。如下图所示：

 

 对比来看，常规设备的连接是这样的：

因为电容箱比较大，所以通常都是用水冷电缆来连接感应圈的，水冷电缆的长度一般在1—2米，有的甚至更长。 水冷电缆流过的电流与感应圈上的电流是一样的，通常都有1000—5000A，设备越大，感应圈上电流也越大。由此可以设想水冷电缆上的损耗有多大。 使用小电容就解决了这个问题，可以使加热效率大大提高，从而节能，降低成本。