专利名称：真空感应炉槽路换频装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于供电或配电的电路装置。主要适用于真空感应炉的供电系统。
真空感应炉在熔炼合金时，为了使其成分均匀、去除夹杂物和有效脱气，一般都需电磁搅拌。为此，都配备搅拌电源。合金在溶炼过程中的感应加热熔化和液态钢水升温采用中频电源，而电磁搅拌采用工频电源，即采用两套电源和两套感应器供电。两套感应器的弊病较多，未能广为应用。
现有技术中，采用三组感器并联供中频电的结构，实现了用同一套感应器、三相工频电，配合三组感应器星接，达到搅拌的目的。即配三相工频电搅拌系统，如附图2所示。图中，B1、B2为电源变压器、Z为整流器、G为电抗器、NB1为逆变器、K为换频开关，L为感应圈，J1、J2为接触器，ZB1为中频变压器，GB为工频变压器，C1为工频电容器，C2为中频电容器，1为感应炉的坩埚体，2为熔融合金。
由图2可看出，换频开关K闭合时，3组感应器并联，工频电源不送电至b线，实现中频送电，进行炉料熔化；当换频开关K开启时，b线断开，中频停电，三组感应器星接，中频电容C2跨接在感应器的相间，工频电容器C1接在三相工频的线间，由此实现加热时与搅拌时的电源频率变换，即可分别提供工频电源或中频电源，换频在主回路进行只通过有功电流；且结构简单，换频装置容量不大，易制造。但仍存在如下缺点(1)搅拌时，坩埚中的熔融合金的容量必须大于坩埚容量的3／5～4／5；否则，熔融合金少，搅拌供电失去平衡。
(2)供电电功率需靠电源变压器和搅拌用变压器之间的星／角转换调两档。
(3)由于同一套感应器工作在工频时，感抗不够，电压允许值较低，槽路电流大，电效率低。
(4)两种频率供电用两套电源造价高，占地大。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、换频方便的、能供给一定电压的中频电和工频电的真空感应炉槽路换频装置。
为了达到上述目的，本实用新型真空感应炉槽路换频装置在结构上由晶闸管变频器、双频变压器、换频装置和程序控制器组成。晶闸管变频器和双频变压器由浙江大学电工厂设计制造；换频装置由工频电容器、中频电容器、换频开关、双频变压器调压开关和三组感应器组成。
电源经电源变压器输入晶闸管变频器，经变频后，可输出中频电或工频电，即频率为500赫芝或50赫芝，随后，该中频电或工频电输入双频变压器，经变压器后，可输出电压为50～750V的中频电，最高电压为750V，或者输出最高电压为375V的工频电。经过晶闸管变频器、双频变压器所输出的中频电或工频电，再经换频装置，就可达到真空感应炉在不同冶炼期所需的具有一定功率的中频电或工频电。也就是说，欲得到所需的中频电或工频电，就必由程序控制器，使晶闸管变频器、双频变压器通过换频装置协调一致才能实现。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点(1)工频工作时中频电容跨接在三组感应器串联的两端，约代替了1／5工频电容量工作，节省了投资，包括减少了一套工频搅拌电源。
(2)供电系统采用可编程序器控制(YK控制器)，操作方便，安全可靠。
(3)工艺要求钢水搅拌时，工频供电不受坩埚中装入量的限制，扩大了使用范围，提高了设备的使用性能。
(4)本换频装置在换频过程的同时，实现了更换三组感应器的接法，工频送电时感应器串接，提高了感抗，供电电压提高，减少了供电线路损耗，提高了电效率。
现结合附图对本实用新型作进一步说明。
附
图1为本实用新型真空感应炉槽路换频装置的结构示意图。
附图1中，B为电源变压器，NB为晶闸管变频器，用于变频，ZB为双频变压器，J1(J2)为接触器，ZK1、ZK2为双频变压器的调压开关，C1为工频电容器，C2为中频电容器，K1、K2为换频开关，L1、L2、L3为感应器，1为炉体，2为合金熔融体，YK为程序控制器。
上述元器件中，由工频电容器C1、中频电容器C2、调压开关ZK1、ZK2、换频开关K1、K2和电感器L1、L2、L3组成换频装置。三组电感器L1、L2、L3中，有一组(L2)与另两组(L1、L3)反向相接，工频电容器C1与中频电容器C2并联。其中，工频电容器C1的电容为2000～2500千乏，中频电容器C2的电容为5000～6000千乏，K1、K2最大允许导通电流为14000A。双频变压器ZB除了调节中频电压或工频电压外，还有隔离作用，阻止换频装置中的高压电反馈到电源中去。
通过程序控制器YK，控制接触器J1(J2)、调压开关ZK1、ZK2、换频开关K1、K2，达到控制整个槽路换频装置。
换频过程是同步进步的，只能是K1和ZK1闭合，K2和ZK2同时闭合或同时断开的情况，能确保使用安全。
本实用新型槽路换频装置的换频过程如下当真空感应炉炉中的固体原料熔化和熔化后合金熔融体继续升温，需要供给大功率的中频电时，通过程序控制器YK，在启动晶闸变频器NB和双频变压器ZB的同时，使换频装置由工频工作位置转换到中频工作位置，即换频开关K1和调压开关ZK1断开，K2和ZK2闭合，切断工频电容C1，三组感应L1、L2、L3由串联转换成并联形式，整个中频电路接通，向三组感应器供给频率为500赫芝，电压可高达750V的中频电。
当炉中合金已熔化，需要保温和搅拌时，通过程序控制器YK，在控制晶闸管变频器NB和双频变压器ZB的同时，使换频装置由中频工作位置转换到工频工作位置，即换频开关K1和调压开关ZK1闭合，K2和ZK2断开，切断中频电容器C2，工频电容器C1接通，三组感应器L1、L2、L3由并联转换成串联形式，中频电容器C2跨接在三组感应器串联的两端，向三组感应器L1、L2、L3供给50赫芝，电压最高可达375V的工频电。
权利要求1.一种真空感应炉槽路换频装置，包含电源变压器、整流换频器、中频和工频变压器、换频开关、中频和工频电容器、三组感应器，其特征在于(1)该槽路换频装置由晶闸管变频器(NB)、双频变压器(ZB)、换频装置和程序控制器(YK)组成；(2)换频装置由换频开关(K1和K2)、双频变压器调压开关(ZK1和ZK2)、中频电容器(C2)、工频电容器(C1)和三组感应器(L1、L2、L3)组成；(3)中频电容器(C2)和工频电容器(C1)并联；(4)K1断开，K2闭合时，切断工频电容器(C1)，三组感应器(L1、L2、L3)互为并联；K1闭合，K2断开时，三组感应器(L1、L2、L3)互为串联，中频电容器(C2)跨接在三组感应器(L1、L2、L3)串联的两端。
2.根据权利要求1所述的换频装置，其特征在于工频电容器(C1)的电容为2000～2500千乏，中频电容器(C2)的电容为5000～6000千乏。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于换频开关(K1和K2)的最大允许导通电流为14000A。
专利摘要本实用新型属于供电或配电的电路装置。主要适用于真空感应炉的供电系统。该装置由晶闸管变频器、双频变压器、换频装置和程序控制器组成。换频装置由工频电容器、中频电容器、换频开关、双频变压器调压开关和三组感应器组成。通过程序控制器同步控制晶闸管变频器、双频变压器调压开关、换频开关，就可根据真空感应炉不同冶炼期的需要，向三组感应器分别供给一定电压的中频电或工频电。
文档编号H05B6/06GK2171967SQ9324201
公开日1994年7月13日 申请日期1993年10月16日 优先权日1993年10月16日
发明者黄世贤, 夏凌远 申请人:冶金工业部钢铁研究总院