冷轧辊双频淬火中频电炉系统换流时期工作原理
1 系统简介
1．1 电气系统简介
双频淬火装置电气系统分为工频系统及中频电炉两大部分，工频系统是380V、50Hz三相电源经感应调压器变为200—800V，又经功率因数补偿和三相平衡补偿，最后送给工频淬火感应圈，以实现对轧辊较深度淬火，其中通过调压器自动调压，即使电网波动及负载变化±10％时，也可使输出电压精度达到±1％。中频电炉则较为复杂，是将三相720V、50Hz电源经过三相全控桥整流成电压可调的脉动直流电后，再经并联谐振式逆变器逆变为所需频率(250～300Hz)的中频电源，输送给中频淬火感应圈，对轧辊进行较浅层的表面淬火。
1．2中频电炉组成
中频电炉组成见图1。
1．3中频电炉工作原理
1．3．1 整流
本装置为满足负载(逆变器)功率可调的需要，要求整流电路的输出电压能在规定范围内调节，整流电路采用三相全控桥整流电路，通过平波电抗器(LBK1、LBK2)滤波，送给逆变器(图2中用Ld、Rd等效)。整流桥的整个工作过程按其性质可分“非换流时期”和“换流时期”。在“非换流时期”，全控桥在任何一个时刻必然有二个可控硅同时导通，一个处在共阳极组中，一个处在共阴极组中，并通过负载构成回路。当整流桥处于整流状态时，处在共阴极组中的导通可控硅阳极电位必定高于处于共阴极组中的导通可控硅的阴极电位，三相交流电源经整流后向负载输送直流电能。另一时期，当两个可控硅同时导通时，被替换的可控硅电流由Id变为零，则替换它的可控硅电流由 零变为Id，也就是说同时有三个可控硅导通，称为 “换流时期”，见图2。
为了保证“换流时期”可控硅按顺序导通，触发六个可控硅的触发脉冲分别由六个触发脉冲源提供，其脉冲形状相同，脉冲宽度为90。～110。，周 期与进线电源周期相同，脉冲互相间相位按其编号次序保持 l／3的电角度差值。电路为保证逆变 器可靠工作，整流后的电流脉动系数必须小于一定值，因此加有滤波装置。当电路出现故障时，要 求电路能自动停止直流功率的输出，电路还加有过电流、过电压、限流、限压等保护措施。
1．3．2中频逆变
本装置采用单相桥并联谐振式逆变器，其输出频率决定于负载LC并联谐振器的固有振荡频率，其中L为淬火变压器、中频感应圈、被加热工件中的等效电感，C为中频电容器。逆变触发信号取自负载回路，故LC回路参数变化的同时，逆变输出频率也相应跟随变化。故本装置采用一种所谓辅助桥启动电路来启动并联逆变电路以适应
这一要求。外桥包括外桥电阻Rw和电容cw及
辅助可控硅SCR15、SCR16，如图3。
触发过程先触发SCR11和SCR16，Id通过X201_SCR1 1_Cw、Rw SCR16一)(2O2在Cw上 建立起电压Ucw，由于Ucw及启动控制板的作用， 将Id从SCR11、SCR16转至SCR15、SCR12，这样 Id经x201一scR15一Rw、cw一负载(LC并联振荡器电路)一SCR12一)(202，在LC上产生一衰减震荡。通过转换器去触发SCR13和SCR16，同时关断SCR12和SCR15，X201一SCR13一LC负载一Rw、cw—scR16一x202，电容Cw上的电压充电至初态时，又触发导通SCR15和SCR12，来回重复换
流二三次直到负载电压达到稳态，具备足够的换流能力时由控制电路发出信号，依次由SCR11代替SCR15由SCR14代替SCR16，这样外桥停止工作，启动过程结束，逆变器运行起来。