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KGPS与IGBT中频电源在金属冶金领域中的特点与应用
作者：谷锟来源：《城市建设理论研究》2014年第07期
摘要：目前绝大多数锻造厂家使用的锻造用中频感应加热炉主要是上世纪70年代初发展起来的由可控硅担任变频的中频感应加热设备。上世纪90年代初国际上诞生了一种新的功率器件IGBT，它具有功率大、开关损耗低、工作频率高的特点。关键词：IGBTKGPS感应加热中频熔炼中图分类号：TG155文献标识码：A一．感应加热的作用原理感应加热是电热应用的较好形式，它利用电磁感应的原理将电能转变为热能。当交变电流通入感应圈时，感应圈内便产生交变磁通，使置于感应器中的工件受到电磁感应而产生感应电势。感应电势在工件中产生电流使工件内部（更确切地说，是工件表面的电流透入深度层）开始加热。为了使金属能加热到一定温度，在金属内必须有足够大的电流，为此在金属内必须感应出足够大的电势。感应电势与磁通、频率有关。为了获得必须的感应电势，可以提高电源频率。同样的发热效果，频率越高，磁通及感应圈中的电流就可以减小，所以近代的感应加热除了工频电源外，还广泛采用中频和高频电源。二．KGPS中频感应电源的工作原理及特点1可控硅中频电源的基本工作原理可控硅中频电源的基本工作原理就是通过一个三相桥式整流电路把50Hz的工频交流电流整流成直流再经过一个滤波器直流电抗器进行滤波最后经逆变器将直流变为单相中频交流以供给负载所以这种逆变器实际上是一只交流直流交流变换器。2感应炉对可控硅中频电源提出了下述一些要求：21感应炉对可控硅中频电源的输出功率要求。可控硅中频电源的输出功率必须满足感应炉的最大功率还要考虑到输出功率能很方便的调节这是因为通常感应炉的坩埚的寿命约熔炼数十炉后就损坏了必须重新修筑坩埚炉衬而新
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的坩埚炉衬筑好后必须对其进行低功率烘炉通常烘炉是从1020的额定功率开始然后每隔一定时间升高10功率直至额定功率。再则熔炉过程中当炉料熔化后必须对炉料的成分进行化验而化验期间为不使炉料熔化后沸腾剧烈这时中频电源必须减小输出功率使炉料保温。鉴于以上情况所以要求可控硅中频电源能从10100额定输出功率的范围内方便的调节。用于锻造的透热炉不存在烘炉的过程。22感应炉对可控硅中频电源的输出频率要求。感应炉的电效率与频率之间的关系是相关连的。从电效率出发可以决定可控硅中频电源的输出频率。例r