可控硅中囊感应遗热炉

本实用新型是感应加热设备，一种可控硅中频感应透热炉，由主回路、控制回路和炉体组成。其主回路由整流桥、LC滤波电路、逆变桥组成。感应加热线圈与补偿电容并联，逆变桥由两个可控硅、电容及可调电感线圈构成。控制电路中采用施密特触发器与电容、电阻构成延时切换开关，实现他旋转自觉运行工作方式直通保护电路从可控硅桥臂两端取电压信

号，经光偶元件GD与双稳志电路(I)连接，通过电容反充关断可控硅实现直通保护。

l、可控硅中频感应透热炉，由主回路、控制电路和炉体组成，其特征是主回路中的逆变桥两臂由两个可控硅SCR8、SCR9组成，并有二极管D1、D2分别与之反方向并联，另两臂为两组电容C2、C3分别通过可调电感线圈L2. L3与可控硅桥臂l、2点连接，感应加热线圈Li与补偿电容C1并联，此并联电路一端接电容桥臂连接点3，另一端与可控硅桥臂接点4相联，控制电路中采用施密特触发器[Ⅲj与电容C9、电阻R11、R12、 R14构成延时切换开关，实现他激启动转自激运行工作方式．直通保护电路从可控硅桥臂两端1、2取电压信号。经光偶元件GD与双稳态电路[I]连接。可控硅中频感应透热炉

本发明属于锻件加热设备，一种采用可控硅中频逆变电路的电磁感应透热炉，适用于各种中小锻件的加热。

目前，可控硅中频感应加热炉普遍采用并联逆变器。例如，国内应用Z广泛的上海、无锡、西安等地电炉厂制造的中频感应炉输出电压均700伏左右，感应线圈长度都在1米以上，对中小锻件加热感应线圈更长，匝数更多，需用中频变压器降压，效率低、噪声大，逆变桥采用额外措施限制可控硅换向时电流上升率，逆变回路线路复杂，逆变桥上正在工作的一组可控硅的关断靠另一组可控硅提前导通来实现，若脉冲丢失则发生斜通短路。另外，提前角越大．功率因数越低，所以提前角不能很大，致使频率局限在2500HZ左右，加热中小锻件电效率低。

本发明的任务是提供一种体积较小，结构更为简单，减少功耗，提高效率，适用于中小锻件加热的中频感应透热炉。

本发明的基本构思是：在电磁感应电炉主回路中的逆变桥两臂由两个可控硅组成，并有二极管与之反向并联；另两臂为两组电容通过可调电感线圈与可控硅桥臂连接。感应加热线圈与补偿电容并联，此并联电路一端接两电容桥臂连接点，另一端与可控硅桥臂接点相联，其谐振频率决定可控硅触发导通的频率，使电源及桥臂上两组电容周期地通过可控硅对感应加热线圈供电，由此产生中频交变磁通穿过炉体加热工件。

图1为本发明主回路的线路原理图：

图2为本发明控制电路的原理图。本发明主要有主回路、控制电路和炉体组成，以下结合附图详细说明其结构。

如图l所示，主回路包括整流桥，LC滤波电路、逆变桥及L1C1并联谐振回路（炉体）。 380伏三相工频交流电经SCR．～SCR构成的可控硅全波整流桥及L4. C4滤波后成为超过500V的单相直流电。当SCR可控硅导通时，电容C2经电感L2，正向通过负载放电，同时电源经上述通路向电容C3充电，由于C，、C2及L2构成的串联谐振回路的固有频率高于C1、L1构成的并联谐振回路的固有频率，所以通过电感L2的电流在电容C．电压过零前十几微秒已衰减为零，可控硅SCR8自行关闭。此时，V～V2<0，反向电流通过电阻R、二极管D1、电感L2返回电源，电阻R上的压降提供可控硅SCR8的反压，促使可控硅加速关闭。当Vc，过零时，控制电路产生触发脉冲使可控硅SCR9导通。电容C3反向通过负载和电感L3放电，电源经此通路向C2充电。同理，当通过电感L。电流为零时，可控硅SCR9自行关闭，Vc，再次过零时，触发脉冲又使可控硅SCRa再次导通，完成一个振荡周期。控制电路如图2所示．图中[I]双稳态电路：[II]无稳态电路； [Ⅲ]、 [Ⅳj施密特触发器。

本发明的控制电路中无稳态电路[ II]是输出方波的振荡源，经微分电路C6. Rio触发三极管T1产生窄脉冲．由脉冲变压器B2触发整流桥可控硅。

本发明采用施密特电路实现他激启动转自激运行的工作方式。施密特触发器[Ⅲ]与电容C9电阻R11、R12、R14构成延时切换开关。在停炉阶段，开关K闭合，Ⅲj的输入端为低电位，4输出端为高电位，二极管D7、D8处于反向偏置，振荡源[II]输出的方波经电阻R9、二极管D9、开关K人地。启动时，断开开关K，方波信号经Rq、R17入施密特触发器[I、『]的输入端。Ⅳ]的输出端输出方波的前沿通过电路C7、R13微分，经三极管T3放大削波后，由脉冲变压器B3触发逆变桥可控硅SCRe；方波后沿则通过电路C8、R18微分，经三极管 T4倒向及三极管Ts放大削波后，由脉冲变压器B4触发逆变桥可控硅SCR9。在启动阶段, m]的输出端保持高电位，三极管T2不工作，由炉体反馈信号对[Ⅳ]无影响。当开关K断开后，电源通过电阻R11 向电容C9充电．[ II]的输入端电压逐渐升高，达到某阈值时， [Ⅲ]突然反转，输出变为低电位，二极管D7、D8导通，他激信号经R9、De入地，同时三极管T。进入工作状态，炉体两端3、4的正弦信号由信号变压器B1降压提供三极管T2基流，正弦信号负半波经二极管D4使T2截止，输出高电位；正半波使T2饱合，输出低电位，产生方波供给[Ⅳ]，电炉进入自激工作状态。

本发明采用同时封锁整流桥及逆变桥可控硅的触发脉冲，实现直通保护。在电炉工作状态时，双稳压电路[I]两输入端分别通过光偶GD和常闭开关QT接地，同时为低电平，输出端输出高电平作为无稳态路[ II]的三极管T。和电源；直通保护电路从可控硅桥臂两端取电压信号，经光偶元件与双稳态电路联结，当直通短路时，逆变桥上两可控硅SCR8及SCR9同时导通，l、2两点电压接近于零，光偶GD截止．R4下端处于高电平，[I]翻转输出低电平，无稳态电路：II!及三极管T2停止重新启动时，按下常闭开QT，使R下端处于高电平．[I]翻转，重新输出高电压，进人工作状态。

实施例：

做一台额定功率40千瓦感应加热炉，输出电压200伏，工作频率4000HZ，可控硅电流160A，加热锻件直径书30，加热温度12000 C，生产率为2. lKg／min。感应加热炉逆变桥主要数据：可控硅KK200,1600V两个；二极管50A,1400V两个；电热电容500V, 240千乏一箱。

本发明由于直流电源和电容C2. C3同时通过逆变桥可控硅向负载供电，电源电流只占l／2，因此负载电压小于直流电源电压l／2．为200多伏。可以采用长度仅为30厘米左右的感应线圈直接加热中小锻件，省去了中频变压器。其结构简单，热效率高，被加热件氧化轻。逆变桥可控硅是自行关闭，可避免斜通短路，并且先关闭工作可控硅，再使另一可控硅导通，直通几率小。同时逆变桥可控硅是在负载电压过零时触发，不必提前导通，功率因