DSP中頻感應加熱設備

　　尊敬的用戶，歡迎您選購我們的產品，感謝您的信任和支持。為了您更方便的操作本設備，提高生產效率，保證生產安全以及良好的維護設備，請在安裝使用前認真閱讀并妥善保存本說明書！

　　伴隨我國工業的迅猛發展，產品的性能不斷升級，眾多生產廠家對感應加熱設備的要求愈來愈高。全數字化控制電源取代模擬控制電源，高端感應加熱設備取代傳統低端設備，已成為改進升級的必然選擇。

　　公司在分析借鑒國內外眾多設備優點的基礎上，結合國內工業現場的實際應用需求，整合了先進的適用于感應加熱的電子電路技術，使用新一代電力電子功率器件IGBT作為串聯諧振逆變器的開關器件，并應用了先進的DSP電子控制技術，打造出具有自主知識產權的新型全數字串聯諧振感應加熱設備，用于實現交流電能的頻率轉換和功率控制，廣泛應用于兵器工業、航空航天、汽車、冶金、礦山、工程機械、輕工等各個領域。

　　公司以其完美的產品設計、精心的設備制造和完善的售后服務為眾多企業創造了良好的社會效益和經濟效益，多年來為國內外眾多企業提供了性能卓越的各種感應加熱電源及成套設備。

　　DSP智能感應加熱設備，其額定功率涵蓋20--2MW，輸出頻率在中頻、超音頻、高頻等頻率段，可在5-50kHz的頻率段定制。

　　我公司生產的系列DSP智能感應加熱電源設備的技術性能指標居國內領先水平，具有以下性能特點：

　　技術成熟，消化吸收了國外先進技術，根據國內具體情況進行設計，啟動成功率高（100％）、整機效率高（≥95％）；

　　控制性能好，頻率范圍寬（5～50kHz）、功率可平滑連續調節（10～100％額定功率），負載采用串聯逆變諧振回路，電路簡單、運行可靠、調整方便，對負載適應能力強適應范圍寬，適用于間斷工作及長期工作制，滿足了工業現場的需要；

　　集成電路一體化設計，電路抗干擾性能非常優秀，整體穩定性良好，長期使用性能可靠。

　　采用精確相位控制方式進行頻率跟蹤，先進的相位跟蹤算法，加熱不同尺寸的工件時相位始終保持最優，優于同類產品；

　　采用基于ASIC設計的雙路IGBT驅動器，具有故障記憶、故障軟關斷和故障連鎖功能，保證IGBT工作安全。

　　控制電路采用國際知名品牌集成電路控制，具有各種參數顯示記錄的功能，線路簡單，工藝先進，可靠性高；

　　操作簡單，功率調整只需調旋鈕或由機床給定，生產時只需按啟動、停止鈕，如與機床聯機可按程序自動生產；

　　完善的保護電路和措施，除了過流、過壓保護外，還設有頻率跟蹤失鎖，功能齊全，保護迅速可靠。

工作原理

　　工作原理是首先通過三相不控整流橋和濾波電路將三相380V/50Hz交流電變換成直流電壓源，再將五百多伏的直流濾波，最后通過單相逆變電路轉換成單相交流電供給負載。

　　負載是指感應器－工件系統，感應器一般是通入超音頻或高頻交流電的由空心通水冷卻銅管繞制的線圈，將工件放到感應器內即置工件于交變磁場中，應用電磁感應原理產生渦流損耗而發熱，達到熔煉、透熱、淬火等加熱的要求。這種加熱方式相對于采用加熱組件對工件加熱方式而言，具有加熱速度快（渦流加熱而非傳導方式），加熱效率高（能量集中損失?。?，加熱區域可控（通過電流頻率、功率以及感應器形狀等的調整可得到理想的加熱層深）等優點。根據用戶不同的需求，負載的形式和特點也各不相同，這里主要對電源設備工作原理作簡要說明。

本裝置應安裝于室內，并滿足以下條件：

　　設備周圍環境溫度應不超過+40℃、不低于+5℃；

　　周圍介質濕度應不超過85%（相對于空氣溫度20±5℃時）；

　　無導電及易爆炸塵埃，無腐蝕性氣體和爆炸性氣體的場合；

　　安裝于通風良好，無劇烈震動和沖擊，垂直傾斜度不超過5°的場合；

　　安裝在通風良好、不受雨水侵襲的室內，并應留出一定的檢測和維修空間

　　u安裝前檢查

　　設備運到后，應首先檢查電源經過長途運輸后所有緊固零件是否松動或脫落，所有元件及儀表有無損壞，有否受潮等現象，如發現上述情況應進行整修。在確保電源及其他配套件外觀檢查情況良好后，用戶方可安裝使用。

冷卻水要求

　　電源裝置、感應器、淬火變壓器、補償用電熱電容器等均采用水冷卻，所提供的冷卻水狀況的好壞直接影響設備運行的可靠性，建議使用閉式循環軟化水。冷卻水質的要求為：

　　機械特性：透明，不渾濁，無沉淀物，總固體含量不超過250mg/L；

　　化學特性：PH值為6～8，硬度不大于10度（即每升水中氧化鈣含量≦100mg）；

　　電阻率：大于2.5kΩ/cm；

　　進水溫度：不低于5℃，不高于35℃，冷卻水的溫升不超過20℃；

　　進水壓力：0.15～0.3MPa；

　　冷卻水質最低要達到生活飲用水標準，最好選用工業鍋爐軟化水和純凈水。不能直接使用地表水和井水，因為未經處理的地表水和井水往往帶有泥沙和各類懸浮物，極易造成水路堵塞。如果水中帶有泥沙、鐵銹、纖維、毛發等物將嚴重堵塞設備冷卻管道，造成水流量減小甚至無水流量，冷卻效果變差，引起設備內部功率器件燒損，造成設備故障，給客戶造成損失。高硬度水質或石灰巖水質中含有大量的鈣、鎂等離子，長時間工作，設備內部的散熱器及冷卻管道中將形成厚厚的水垢，影響水的冷卻作用，同樣會導致設備內部功率器件燒損。

　　冷卻水是電源系統工作的必要條件，冷卻水水質、水壓等應滿足要求，若使用循環水冷卻時水應定期更新，并嚴格防止固體雜物混入冷卻水。電源冷卻水進出水在機柜頂部右上方，進出水管徑2”，進水應裝調節閥門以便調節進水壓力，壓力表在機柜左側。

　　配套件中的電熱電容器也是水冷元器件，流量約為1T/h。淬火變壓器及感應器冷卻水應按廠家說明書要求配置，保證循環水的溫度流量正常，否則容易造成嚴重的設備損壞事故。

　　冷卻水供給是設備正常工作和耐用的關鍵，進入設備的冷卻水溫度不能超過35℃，水壓不能低于0.15MPa，進出水管要保證暢通無阻。當設備進水溫度高于設定值時，設備將報警停止工作。過高的水溫將影響設備內的全固態器件壽命，嚴重時將造成器件損壞。

　　我公司建議循環使用設備的冷卻水，可以配置冷卻塔或專用換熱設備，設備的出水進入冷卻塔或專用換熱設備冷卻，之后從設備入水口重新進入設備。相關冷卻塔或換熱設備的配置請咨詢我公司。

電氣安裝

供電

　　電源裝置輸入供電為三相380V，電網電壓應為正弦波，諧波失真不大于5％，電壓持續波動范圍不超過±10％，電網電壓的頻率變化不超過±2％，三相電壓相間不平衡度應小于±5％。

　　電源進線應有配電盤，配電盤要裝快速空氣斷路器，供電源使用和維修時能接通或斷開三相進線電源。三相進線的截面應符合線電流的要求，三相進線應按順序接入電源，地線應接到電源內部的相應螺栓上。電源的控制電源開關和主電源開關處于斷開位置，配電盤向電源供電，本電源有相序自適應功能，不需要調整相序，打開主電源開關即可工作。

　　負載部分包括補償電容、輸出變壓器及感應器，因電流很大，電氣連接不好易造成連接處過熱損壞，因此其電氣連接必須絕對良好可靠。

接地線

　　按接地要求，用6mm2以上銅線，將設備接地端與大地可靠連接，絕不允許地線與電源零線混接。接地端應與工廠配置的地線網就近相接或單獨用長1.5米以上的接地錨，就近打地樁接地。接地電阻小于4Ω。

其他

　　設備停止使用期間，應加強通風和干燥措施，以免內部受潮而造成損壞，在室內可能結凍的情況下，應把設備內所有的冷卻水清除干凈

1)額定輸入：三相380V±5%、地線6mm2

2)供電頻率：50Hz

3)輸出頻率：5KHz～50kHz（可定制）；

4)輸出功率因數：≥98%

5)功率輸出范圍：5%～100% 

6)工作制式：適用于間斷工作及長期工作制；

7)電源冷卻水壓力及流量：0.15Mpa～0.3Mpa，3T/h；

8)冷卻水溫度：25℃～35℃

9)環境溫度：+5℃ ～ +45

設備面板上有操作按鈕、旋鈕，分別是加熱/停止、功率旋鈕和電源開關。各功能如下：

加熱開始：上電后，在沒有故障時，順時針旋轉，設備開始加熱。在設備有故障報警時，設備無法加熱。必須先排除故障原因，

加熱停止：設備正在加熱時逆時針旋轉停止加熱。

復位/點動按鈕：按下該按鈕清除故障、或者啟動定時加熱。

功率調節：按照±刻度調節功率大小。

定時模式： 在時間設定框下圖（5 ）輸入要加熱的時間， 按下點動加熱開關，開始加熱，時間到，停止加熱。

溫控模式：時間設定設置為0  順時針旋轉加熱旋鈕，開始加熱，達到設定溫度保持。

多功能顯示屏簡介

主界面顯示

1、振蕩電流——設備工作時實時直流電流

2、功率—— 設備工作時實時功率

3、頻率——顯示正常工作時的工作頻率，單位（KHz）

4、加熱計時——在時間控制模式 ，按下腳踏開關 計時顯示。

5、時間設定——在時間控制模式，設定計時的時間

6、當前溫度——在溫度控制模式，顯示實時溫度

7、設定溫度——在溫度控制模式，設定需要加熱的溫度

8、預留

9、停止按鈕——在溫度控制或者時間控制模式 ，點擊停止按鈕，設備停止工作

10、功率給定百分比 ——顯示給定的功率百分比

11、功率輸出百分比—— 顯示功率輸出的百分比

12、故障復位—— 設備故障時，按下此按鈕 故障清除

13、菜單—— 可以調出一些參數設置

系統參數界面

1、啟動頻率—— 設備啟動的掃頻開始頻率

2、停止頻率—— 設備啟動的掃頻停止頻率

3、振蕩電流—— 設備工作時的環路振蕩電流 （可手動輸入）

4、延時配置—— 信號的時間修正

5、相位角—— 鎖相角度

6、變比—— 振蕩電流互感器采樣匝比

7、比例—— PID調節專用

8、積分—— PID調節專用

9、微分—— PID調節專用

10、P_hw —— 溫度PID調節專用

11、I_hw —— 溫度PID調節專用

12、D_hw —— 溫度PID調節專用

13、測溫儀下限——測溫儀的溫度下限  （4-20ma）

14、測溫儀上限——測溫儀的溫度上限  （4-20ma）

保護參數界面

1、最大功率—— 設備的最大輸出功率

2、最大電流—— 設備的最大振蕩電流

3、合閘時間—— 系統上電后多少秒后吸合斷路器（單位：秒）

4、調試測試——溫控pid用

5、報警電流—— 振蕩電流報警門限

6、最大直流—— 直流霍爾傳感器最大量程（（4-20mA輸入）0-1200A）

7、掃頻速度—— 啟動時，頻率下降的速度

8、頻率選擇——  4分頻  最低3.6K    8分頻  最低1.8K  16分頻  最低0.9K  （設備工作中不要設置，設置完畢重啟設備）

9、占空比——   設備啟動時脈沖寬度   2 為全開   7為最窄

設備調試界面

1、登陸—— 登陸后可以修改一些參數

2、退出—— 退出后參數不能設置

安裝使用和維護

      負載頻率匹配和阻抗匹配的調整  

      如前所述，串聯諧振電路（電源負載）的諧振頻率及諧振時的阻抗為：

      在額定頻率條件下，電源要求負載的固有頻率略低于電源的額定工作頻率，這就是電源和負載之間的頻率匹配。另外，電源要求在額定電壓（三相整流橋最高輸出電壓為Vd=530伏）和額定輸出電流Id的情況下才能夠輸出額定功率，即等效直流阻抗=Vd/Id要合適，而取決于負載參數，這就是電源和負載之間的阻抗匹配。

      串聯諧振回路的電容量可按電源的輸出功率確定，一般來說電容器總的視在功率等于4～6倍的電源輸出功率，例如，電源輸出功率是200KW則電容器的容量應該是1200KVA，淬火變壓器的容量應是電源輸出功率的3～4倍。然后根據感應器的幾何形狀和尺寸憑經驗選擇淬火變壓器初次級之間的匝比。

本電源有負載自適應功能，在不上主電狀態下，調整好負載之后，在電源內控模式下加熱，上位顯示屏自動給出負載的匹配狀態及諧振頻率供用戶參考調試。

操作程序

1.接通冷卻水進水，并使水壓表壓力指示大于0.15Mpa，補償電容器，淬火變壓器及感應加熱器均接通冷卻水，每次開機前都必須檢查加熱負載的通水情況。

2.前述各步操作完畢后電源上電接通主電接觸器，操作電源機柜上的啟動和停止按鈕，或者由機床控制部分給出的啟停信號控制電源的工作。

3.在下班完全停用電源時，要斷開主電源開關。

維護與保管

1)電源在未拆箱前應存放在空氣流通，環境溫度不高于+40℃，不低于-20℃，相對濕度不大于85%及無腐蝕氣體的倉庫中。

2)電源在長期停止使用時應該需先排除冷卻水系統中的積水。電源在使用期間天冷時要注意保溫或冷卻水循環不停來防止各部分冷卻水路凍裂損壞。

3)電源應定期清除灰塵和油污，特別是灰塵中可能存在金屬粉末的場合，清除時注意不要損傷機內接線及零部件，定期檢查機柜內部及負載部分的每個電器連接點及冷卻水管有無松動、有無因過熱變色的跡象，發現問題及時處理。

4)天氣潮濕或水溫與室溫相差較大時應防止功率器件表面凝露，上述現象要在通冷卻水后注意觀察，如果凝露應通風吹干。

在使用中如發現故障現象要冷靜地分析故障原因，排除故障，不要盲目地大拆大動，只要對電源各環節的作用有一定的了解，仔細分析與檢查，各種故障是容易排除的。