中频电源设计资料.doc

中频电源设计资料
中频逆变电路晶闸管超前触发时间应大于关断时间：
即：t >（γ+δ）/ω
其中：γ--换流重叠角 δ--恢复角 ω--中频角频率
超前触发角：ß=γ+δ+θ θ--安全裕量角
功率因数角：φ=γ/2+δ+θ
并联逆变式中频电源
Ud=1.35U1=1.35* 380=513(v)
Pd=PH/η
Id= Pd / Ud
I1=0.816 Id
进线电感L1=（3-5）% U1/ωI1 即电感上压降为进线电压的（3-5）%
整流管电流：平均值IK=1/3 Id （加系数1.5--2）
一般按有效值:IK=1/31/2 Id
整流管电压：UDRM= URRM=(1.5--2)21/2 U1
滤波电感:Ld=(8--15) Ud/(ωm Id) (三相桥m=6)
简易算法: :Ld=K1/ Id 当f=50 m=6 Ud =500时
K=2—4 (W>600KW—K=4； W<100KW---K=2)
逆变桥换流电抗:LK=UHSinφ/(21/2di/dt)
逆变晶闸管:
UDRM=KUπUd/2Cosφ=(1.5--2)500π/2Cos40o
URRM=Sinδ KUπUd/2Cosφ
逆变晶闸管电流平均值:IK=0.45 Id (有效值I”K= Id/21/2)
逆变晶闸管额定电流:IT=Ki IK=(1.5--2) 0.45 Id
逆变晶闸管关断时间:tq=(tφ-tr/2)/Kq 当Kq=2 φ=40时可取周期的5%.
逆变器输出电流IH=(2 21/2/π) Id=0.9 Id
逆变器输出电压UH=1.11Ud/ Cosφ UH=(1.28—1.57) Ud (φ=30o-45o)
负载阻抗:XC=XL=UH/QIH (炼铁Q=12;炼不锈钢 有色金属Q=16;透热Q=7;淬火Q=3)
电容器电容量:C=1/ωXC=1/2πfXC
电容器容量:QC=IC2 XC=(QIH)2XC
感应圈电感：L=XL/ω= XL/2πf
中频输出功率：PH=UH2/ZO=（CR/L）UH2 ZO-- 负载等效阻抗；
L、R--感应圈等效电感 、电阻；C--补偿电容器电容量。
中频感应炉中水冷却的功率损失约占30%。

基础知识、概念
磁场强度 H=4πnΙ/l （A/m） （螺旋线圈）
n--线圈匝数，Ι--电流强度，l --线圈高度。
H=Ι/2πr （A/m） （直导线）
r—导线周围各点到的垂直距离
磁感应强度B B= µ H （T）
µ--磁导率（H/m） µ=µr µo µo=4π10-7 （H/m）
磁通φ φ=BS= µ H S （Wb）
感应电动势e e=dφ/dt (v) =-φm2πfcos2πft
涡流产生热Q Q=i2Rt (J)
Q---- 感应主要热量，其次是“磁滞现象”
紫铜冷态透入深度： Δ20=67/f1/2（mm）
结构钢冷态透入深度：Δ20=20/f1/2（mm）
结构钢热态透入深度：Δ1000=600/f1/2（mm）
Δ800=500/f1/2（mm）
表面效应 、 邻近效应 、 圆环效应、导磁体槽口效应。

淬火感应器
淬火时：X淬=0.5d热
X淬--淬硬层深度； d热--电流透入深度
F最隹=62500/X2淬
圆柱零件淬火频率：
fmax<250000/D2淬
fmin>15000/ D2淬
（最隹） f=15000/ D2淬 D淬---淬火层深度（mm）
3062500/ D2 < f < 25000000/ D2 D---零件外径

电机调速
电机启动电流：绕线式为1.5—2.5倍;
笼形为4---7倍.
电机转子感应电势: E=4.44K2W2f2φm (V)
其中: W2---转子匝数; f2---转子频率; φm ---空气隙最大磁通; K2---绕组系数。