Sirkuit oven induksi

Artikel ini membahas skema tungku peleburan induksi (saluran dan wadah) dan instalasi pengerasan induksi yang digerakkan oleh mesin dan konverter frekuensi statis.

Diagram tungku dengan saluran induksi

Hampir semua desain tungku induksi saluran industri dibuat dengan blok induksi yang dapat dilepas. Unit induksi adalah transformator tungku listrik dengan saluran berlapis untuk menampung logam cair. Unit induksi terdiri dari elemen-elemen berikut, perumahan, sirkuit magnetik, lapisan, induktor.

Unit induksi diproduksi sebagai fase tunggal dan dua fase (ganda) dengan satu atau dua saluran per induktor. Unit induksi dihubungkan ke sisi sekunder (sisi LV) dari transformator tungku listrik menggunakan kontaktor dengan perangkat penekan busur. Kadang-kadang dua kontaktor disertakan dengan kontak suplai yang beroperasi secara paralel di sirkuit utama.

Dalam gambar. 1 menunjukkan diagram catu daya untuk unit induksi tungku saluran fase tunggal. Overload relay PM1 dan PM2 digunakan untuk mengontrol dan menghentikan tungku jika terjadi kelebihan beban dan korsleting.

Transformator tiga fase digunakan untuk memasok tungku tiga fase atau dua fase yang memiliki sirkuit magnetik tiga fase umum atau dua atau tiga sirkuit magnetik tipe inti terpisah.

Autotransformer digunakan untuk memberi daya pada tungku selama periode pemurnian logam dan untuk mempertahankan mode diam untuk kontrol daya yang lebih akurat selama periode penyelesaian logam ke komposisi kimia yang diinginkan (dengan diam, tanpa pengeboran, mode peleburan) serta mengenai awal tungku dimulai selama peleburan pertama yang dilakukan dengan volume kecil logam di bak mandi untuk memastikan pengeringan dan sintering lapisan secara bertahap. Kekuatan transformator otomatis dipilih dalam 25-30% dari kekuatan transformator utama.

Untuk mengontrol suhu air dan pendingin udara induktor dan rumahan unit induksi, termometer kontak-elektro dipasang, yang memberikan sinyal ketika suhu terlampaui. Tungku mati secara otomatis saat tungku diputar untuk mengalirkan logam. Sakelar batas yang terhubung ke penggerak tungku listrik digunakan untuk mengontrol posisi tungku. Dalam tungku dan mixer dengan operasi terus menerus, ketika logam dikeringkan dan muatan baru dimuat, unit induksi tidak dimatikan.

Beras. 1. Diagram skema catu daya unit induksi tungku saluran: VM - sakelar daya, CL - kontaktor, Tr - trafo, C - kapasitor bank, I - induktor, TN1, TN2 - trafo tegangan, 777, TT2 - trafo arus , R — pemisah, PR — sekering, PM1, PM2 — relai arus berlebih.

Untuk memastikan catu daya yang andal selama operasi dan dalam keadaan darurat, motor penggerak mekanisme kemiringan tungku induksi, kipas, penggerak perangkat bongkar muat dan sistem kontrol ditenagai oleh transformator bantu terpisah.

Skema tungku wadah induksi

Tungku wadah induksi industri dengan kapasitas lebih dari 2 ton dan daya lebih dari 1000 kW ditenagai oleh trafo step-down tiga fase dengan regulasi tegangan beban sekunder yang terhubung ke jaringan tegangan tinggi dengan frekuensi industri.

Tungku adalah fase tunggal, dan untuk memastikan pemuatan fase listrik yang seragam, perangkat penyeimbang dihubungkan ke sirkuit tegangan sekunder, yang terdiri dari reaktor L dengan pengaturan induktansi dengan mengubah celah udara di sirkuit magnetik dan kapasitor grup Cc terhubung ke induktor dalam bentuk segitiga (lihat ARIS pada Gambar 2). Trafo daya dengan kapasitas 1000, 2500 dan 6300 kV -A memiliki 9 — 23 langkah tegangan sekunder dengan kontrol daya otomatis pada level yang diinginkan.

Tungku dengan kapasitas dan daya yang lebih kecil ditenagai oleh transformator fase tunggal dengan kapasitas 400-2500 kV-A, dengan konsumsi daya lebih dari 1000 kW, perangkat penyeimbang juga dipasang, tetapi di sisi HV dari transformator daya. Pada daya tungku yang lebih rendah dan suplai dari jaringan tegangan tinggi 6 atau 10 kV, dimungkinkan untuk meninggalkan balun, jika fluktuasi tegangan saat menghidupkan dan mematikan tungku berada dalam batas yang diizinkan.

Dalam gambar. 2 menunjukkan rangkaian catu daya untuk tungku induksi frekuensi induksi.Tungku dilengkapi dengan pengatur mode listrik ARIR, yang, dalam batas yang ditentukan, memastikan pemeliharaan voltase, daya Pp, dan cosfi dengan mengubah jumlah langkah voltase transformator daya dan menghubungkan bagian tambahan bank kapasitor. Regulator dan instrumen terletak di kabinet kontrol.

Beras. 2. Sirkuit listrik dari tungku wadah induksi dari transformator daya dengan perangkat penyeimbang dan pengatur mode tungku: PSN - sakelar langkah tegangan, C - kapasitansi penyeimbang, reaktor L - balun, C -St - bank kapasitor kompensasi, I - induktor tungku , ARIS — pengatur perangkat penyeimbang, ARIR — pengatur mode, 1K — NK — kontaktor kontrol kapasitas baterai, TT1, TT2 — trafo arus.

Dalam gambar. 3 menunjukkan diagram skematik pasokan tungku wadah induksi dari konverter mesin frekuensi menengah. Tungku dilengkapi dengan pengatur otomatis mode kelistrikan, sistem alarm untuk "menelan" wadah (untuk tungku suhu tinggi), serta alarm untuk pelanggaran pendinginan pada elemen instalasi berpendingin air.

Beras. 3.Rangkaian listrik tungku wadah induksi dari konverter frekuensi menengah mesin dengan diagram struktural penyesuaian otomatis mode peleburan: M — motor penggerak, G — generator frekuensi sedang, 1K — NK — starter magnet, TI — trafo tegangan, TT — transformator arus, IP - tungku induksi, kapasitor C -, DF - sensor fase, PU - perangkat switching, UVR - penguat pengatur fase, 1KL, 2KL - kontaktor garis, BS - unit perbandingan, BZ - blok perlindungan, OB - koil eksitasi, RN — pengatur tegangan.

Diagram pabrik pengerasan induksi

Dalam gambar. 4 adalah diagram skema catu daya mesin pengerasan induksi dari konverter frekuensi mesin. Selain catu daya MG, rangkaian ini mencakup kontaktor daya K, transformator pendinginan TZ, pada belitan sekunder yang menyertakan induktor I, grup kapasitor kompensasi CK, transformator tegangan dan arus TN dan 1TT, 2TT, pengukur instrumen (voltmeter V, wattmeter W , phasor) dan ammeter arus generator dan arus eksitasi, serta relai arus berlebih 1RM, 2RM untuk melindungi catu daya dari korsleting dan kelebihan beban.

Beras. 4. Diagram skematik unit pengerasan induksi: M — motor penggerak, G — generator, VT, TT — trafo tegangan dan arus, K — kontaktor, 1PM, 2PM, ЗРМ — relai arus, Pk — arester, A, V , W — alat pengukur, ТЗ — transformator pendinginan, ОВГ — koil eksitasi generator, РП — resistor pelepasan, РВ — kontak relai eksitasi, PC — resistansi yang dapat disesuaikan.

Untuk menyalakan pembangkit induksi lama untuk perlakuan panas suku cadang, konverter frekuensi mesin listrik digunakan - motor penggerak tipe sinkron atau asinkron dan generator frekuensi menengah tipe induktor, di pembangkit induksi baru - konverter frekuensi statis.

Diagram konverter frekuensi thyristor industri untuk menyalakan unit pengerasan induksi ditunjukkan pada gambar. 5. Rangkaian konverter frekuensi thyristor terdiri dari penyearah, blok choke, konverter (inverter), sirkuit kontrol dan blok bantu (reaktor, penukar panas, dll.). Menurut metode eksitasi, inverter dibuat dengan eksitasi independen (dari generator utama) dan dengan eksitasi sendiri.

Konverter thyristor dapat beroperasi secara stabil baik dengan perubahan frekuensi pada rentang yang luas (dengan rangkaian osilasi yang dapat menyesuaikan sendiri sesuai dengan perubahan parameter beban) dan pada frekuensi konstan dengan berbagai perubahan parameter beban karena perubahan pada resistensi aktif dari logam yang dipanaskan dan sifat magnetiknya (untuk bagian feromagnetik).

Beras. 5. Diagram skema rangkaian daya konverter thyristor tipe TFC -800-1: L — reaktor penghalus, BP — blok awal, VA — pemutus sirkuit.

Keuntungan dari konverter thyristor adalah tidak adanya massa yang berputar, beban rendah pada pangkalan dan sedikit pengaruh faktor daya pada pengurangan efisiensi, efisiensinya 92 - 94% pada beban penuh, dan pada 0,25 berkurang hanya 1 - 2%.Selain itu, karena frekuensi dapat dengan mudah divariasikan dalam rentang tertentu, tidak perlu menyesuaikan kapasitansi untuk mengkompensasi daya reaktif rangkaian osilasi.