大功率串聯(lián)諧振中頻電源監(jiān)控系統(tǒng)|

？它是研發(fā)和生產(chǎn)串聯(lián)諧振的專業(yè)制造商。我公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振設(shè)備在業(yè)界得到了廣泛的贊譽，并努力打造最權(quán)威的“串聯(lián)諧振”高壓設(shè)備供應(yīng)商。大功率感應(yīng)加熱電源具有加熱速度快，工件加載均勻，非接觸加熱，易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點，在淬火，熔深等工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在制造業(yè)和冶金行業(yè)。加熱，熔化，保溫，釬焊和燒結(jié)。隨著感應(yīng)加熱理論和感應(yīng)加熱裝置的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴大，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。 1系列諧振逆變器拓撲？感應(yīng)加熱功率通常由主電路，控制電路及其保護電路框圖組成，如圖1所示。主電路包括整流電路，濾波電路，逆變器電路和負載電路。三相工頻電流由整流器整流，再由濾波器濾波，然后成為流入逆變器的直流直流，然后轉(zhuǎn)換成負載電路所需的中頻電流。 ???圖1？中頻電源結(jié)構(gòu)圖？逆變器電路的輸出直接為負載提供能量。當中頻電流通過感應(yīng)線圈加熱工件時，其等效于電感器和電阻器。負載是感性的。為了提高功率因數(shù)和逆變器輸出頻率，一般采用補償電容法使負載補償后諧振工作。在頻率上。根據(jù)補償電容器和感應(yīng)加熱線圈之間的連接，功率逆變器電路可以分為兩種類型：并聯(lián)諧振型和串聯(lián)諧振型。 ???圖2？串聯(lián)諧振逆變器的電路結(jié)構(gòu)如何？串聯(lián)諧振逆變器電路如圖2所示，它將串聯(lián)使用補償電容器和感應(yīng)線圈（等效電阻和電感）作為逆變器橋的負載。由于補償電容器的值較大，因此可以認為逆變器輸入端的電壓是恒定的。交替打開和關(guān)閉逆變器上的可控組件可以在逆變器的輸出端獲得交變的方波電壓[1]。當串聯(lián)逆變器采用適當?shù)墓ぷ髂Ｊ綍r，由于開關(guān)損耗很小，因此它可以具有較寬的工作頻率范圍。因此，串聯(lián)逆變器解決方案在半導(dǎo)體高頻感應(yīng)加熱電源中受到了更多關(guān)注。在加熱和熔化金屬裝料的過程中，負載等效參數(shù)和自然共振頻率會因溫度變化和裝料熔化而發(fā)生變化。為了提高電源效率，串聯(lián)逆變器應(yīng)始終在功率因數(shù)接近或等于1的準諧振狀態(tài)下工作。這要求逆變器的輸出頻率可以跟隨變頻器的固有頻率。負載以實現(xiàn)逆變器設(shè)備的零電流開關(guān)?；蛄汶妷洪_關(guān)。本文中使用的PWM頻率跟蹤方法對負載的電壓和電流波形進行采樣，根據(jù)過零的位置獲得電壓和電流之間的相位差，并獲得系統(tǒng)的實時功率因數(shù)以進行調(diào)整逆變器的工作頻率，提高感應(yīng)爐的功率因數(shù)。 2系統(tǒng)硬件組成？感應(yīng)加熱系統(tǒng)由感應(yīng)爐主體，中頻電源，PLC控制柜和觸摸屏HMI組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示：圖3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖？感應(yīng)爐主體是工件加熱的主體。它是一個感應(yīng)線圈，纏繞在由耐火材料制成的坩堝周圍。熔融金屬裝在坩堝中。當向線圈施加交流電源時，金屬電荷的內(nèi)部在交變磁場的作用下會產(chǎn)生渦流效應(yīng)和磁滯損耗，從而產(chǎn)生熱效應(yīng)，從而實現(xiàn)加熱和冶煉的目的[2]。 ？中頻電源通過“ AC-DC-AC”方法向感應(yīng)爐供電，其輸出中頻電流頻率在300Hz?20KHz之間。它是感應(yīng)加熱系統(tǒng)的主要部分，也是主要的監(jiān)視對象。 PLC是整個系統(tǒng)的核心單元。它的功能是收集并完成所有模擬和數(shù)字處理。它負責(zé)爐體的溫度收集，中頻電源的供電以及加熱過程的控制，并實現(xiàn)與主機觸摸屏HMI的通信。觸摸屏HMI是系統(tǒng)中人機交互的監(jiān)視終端。它不僅可以實時準確地顯示系統(tǒng)的運行狀態(tài)，還可以修改系統(tǒng)的工作參數(shù)并通過觸摸按鈕向設(shè)備提供操作說明。它還可以自動發(fā)送系統(tǒng)的警報信息，歷史和趨勢信息存儲在自定義數(shù)據(jù)庫中。 3監(jiān)控系統(tǒng)功能？ 3.1主要監(jiān)測參數(shù)？系統(tǒng)電壓和電流檢測參數(shù)總共為10個通道，包括2個輸入線電壓，2個輸入線電流，2個DC電壓，2個DC電流，1個中頻電壓和1個中頻。當前。系統(tǒng)溫度檢測包括：電源冷卻水入口溫度1通道，電爐冷卻水入口溫度1通道，電爐溫度6通道，晶閘管冷卻溫度25通道，諧振電容器冷卻溫度12通道，共45通道。 ？狀態(tài)量檢測信號有：電源故障，水泵故障，噴霧泵故障，風(fēng)扇故障，冷卻水壓力水平，Y相損耗，D相故障，Y過電流，D過電流檢測等9個通道。 3.2主要控制參數(shù)共有10個啟動輸出量，包括控制電源的啟動，能量存儲動作，關(guān)閉動作，打開動作，噴霧啟動和停止，風(fēng)扇啟動和停止，泵啟動和停止等。 ？功率輸出功率調(diào)節(jié)2個通道：輸出電壓，中頻調(diào)節(jié)。 4主要軟件功能設(shè)計？該系統(tǒng)的軟件部分包括PLC側(cè)的測控軟件和主機的觸摸屏操作界面。 PLC部分負責(zé)傳感器組的模擬信號的收集，開關(guān)量的邏輯控制，通過D / A模塊的中頻電源的功率調(diào)整以及與觸摸屏的通信。其中，最多有45個系統(tǒng)溫度監(jiān)控點。為了減少A / D模塊的數(shù)量并降低系統(tǒng)成本，選擇了具有單個總線接口的數(shù)字溫度傳感器DS18b20來實現(xiàn)溫度采集，并通過Modbus通信協(xié)議與PLC進行通信。兩者都提高了系統(tǒng)的速度和可靠性。還有另一篇文章詳細介紹了這一部分。主機觸摸屏系統(tǒng)的主要功能分為六個方面，即系統(tǒng)用戶管理，警報參數(shù)設(shè)置，狀態(tài)參數(shù)顯示，烤箱過程控制，輸出控制和系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理等[5]。 ？系統(tǒng)用戶管理：包括用戶注冊，用戶登錄，用戶權(quán)限設(shè)置等。本系統(tǒng)將用戶操作權(quán)限劃分為三個級別，不同級別的用戶具有不同的操作權(quán)限，以實現(xiàn)系統(tǒng)的多級管理并確保數(shù)據(jù)安全。 ？警報參數(shù)設(shè)置：包括系統(tǒng)壓力限制設(shè)置，超壓設(shè)置，電流限制設(shè)置，過電流設(shè)置，水壓設(shè)置，水溫設(shè)置，最大輸出功率設(shè)置等。對于不同容量的熔爐，可以設(shè)置一組不同的警報參數(shù)設(shè)置，從而提高了系統(tǒng)的可伸縮性。 ？狀態(tài)參數(shù)顯示：包括工作參數(shù)和報警信息的顯示。主要工作參數(shù)包括中頻電源AC-DC-AC三個環(huán)節(jié)的進線電壓和進線電流，輸出環(huán)節(jié)的功率和頻率，進水溫度，進水壓力和出水溫度冷卻系統(tǒng)和各種輔助設(shè)備的運行狀態(tài)。當以上工作參數(shù)超過或下降時低于預(yù)設(shè)值范圍時，系統(tǒng)會自動切換到相應(yīng)的警報界面。警報信息狀態(tài)指示器可以實時準確地在觸摸屏上閃爍。烤箱過程控制：烤箱過程控制是指操作員根據(jù)烤箱加熱曲線調(diào)整爐體溫度的過程?？鞠溥^程曲線為水平軸，加熱時間為垂直軸。實時曲線。通過調(diào)節(jié)中頻電源的輸出功率來實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。 PLC控制系統(tǒng)給出一系列數(shù)字控制結(jié)果，然后通過D / A模塊將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，然后通過適當?shù)姆糯篁?qū)動電路來調(diào)節(jié)功率。 ？輸出控制：包括設(shè)備的主電源控制和輔助設(shè)備的控制。當通過編程異常警告系統(tǒng)時，要求自動關(guān)閉主電源。能量存儲動作，打開和關(guān)閉動作，噴霧啟動和停止，風(fēng)扇和泵啟動和停止控制等。系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理：熔煉記錄和系統(tǒng)故障記錄存儲在自定義數(shù)據(jù)庫中，可隨時調(diào)用以供參考時間。系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息可以自動生成Excel格式的表格數(shù)據(jù)，并通過串行端口導(dǎo)出到外部存儲設(shè)備。 5系統(tǒng)運行效果如何？鑄造中該系統(tǒng)的實際操作控制界面和動力柜溫度檢查界面分別如圖4和圖5所示。實際結(jié)果表明，該系統(tǒng)操作簡單，減輕了工人的勞動強度，提高了冶煉過程的自動化水平，實現(xiàn)了對爐膛負荷功率的控制，顯著提高了爐體的使用壽命和金屬冶煉的質(zhì)量。 ，并增強了熔煉過程的動態(tài)性和穩(wěn)態(tài)性能。 ???圖4？操作控制界面圖5？動力柜溫度檢查接口？相關(guān)產(chǎn)品詳細信息頁：100