برد کنترل کننده اصلی کوره های القایی 3 فاز
کنترل کننده رکتیفایر 3 فاز و اینورتر تک فاز و البته کنترل کننده مرکزی کوره های القایی
موجود
4509
برای اطلاعات بیشتر
تماس بگیرید
ویژگی های محصول
1- قابل استفاده در تمامی کوره های القایی سری، موازی و موازی از 20 کیلوگرم تا 20 تن.
2- قابلیت راه اندازی و کنترل تریستورهای شبکه رکتیفایر و تریستورهای شبکه اینورتر.
3- قابلیت تشخیص خطای اضافه جریان در صورت بروز مشکل در سیستم برق قدرت کوره و توقف سیستم از ادامه کار.
4- قابلیت تشخیص خطای اضافه ولتاژ در صورت بروز مشکل در سیستم برق قدرت کوره و توقف سیستم از ادامه کار.
5- قابلیت تشخیص خطا های جانبی مانند خطای سنسورهای سیستم سرمایش و خنک کاری کوره و توقف سیستم در صورت بروز مشکل.
6- قابلیت تشخیص قطع برق 3 فاز اصلی کوره.
7- قابلیت تشخیص کاهش ولتاژ تغذیه برد و توقف سیستم در صورت بروز مشکل.
8- قابلیت نمایش فرکانس در هر لحظه.
9- قابلیت راه اندازی کوره القایی در بهینه و ساده ترین حالت.
10- قابلیت اتصال ولوم های صنعتی و کنترل توان آسان توسط کاربر.
11- استفاده از جدید ترین تکتولوژی روز دنیا و اطمینان پذیری بسیار بالا.
کوره های القایی
کوره القایی یک دستگاه الکتریکی است که توسط نیروی برق، با ایجاد میدان مغناطیسی، گرمایش ایجاد می کند که می توان به کمک آن فلزات مختلف را ذوب نمود.
سرگذشت و تاریخچه کوره القایی
دانشمندان حوزه برق و صنعت فولاد ، از اواخر قرن 19 استفاده از روش القا یا همان میدان مغناطیسی را کشف کردند و تحقیق و توسعه این تکنولوژی را برای صنعت فولاد سرعت بخشیدند در این حوزه دانشمندانی همچون مایکل فارادی، پل هرولت، ارنست ويلهام زيمنس، فردريك آدولف كجلين، ادوين نورتروپ، كارل ويلهلم سودربرگ و ... نام برد.
بسامد یا فرکانس
فرکانس یک پارامتر و معیار برای اندازه گیری یک اتفاق یا رخداد در واحد زمان می باشد. واحد این پارامتر هرتز می باشد که از نام فیزیک دان آلمانی به نام هاینریش رودلف هرتز گرفته شده است. معکوس فرکانس، پارامتر زمان می باشد.
انواع کوره های القایی
کوره القایی بر اساس فرکانس تشدید و یا رزونانس کار می کنند.
اما رزونانس یا همان تشدید به چه معناست؟
المان هایی که میزان فرکانس رزونانس را مشخص می کنند که المان های اصلی در کوره های القایی نیز هستند، سلف و خازن می باشد.
سلف
سلف یا سیم پیچ (کویل) یک المان الکتریکی است که با اعمال انرژی الکتریکی به آن در اطراف خود یک میدان الکتریکی ایجاد می کند که میزان قدرت و بزرگی این میدان به شدت جریان عبوری و مقدار سلف سیم پیچ بستگی دارد. واحد اندازه گیری سلف هانری نام دارد که از نام دانشمند مربوطه گرفته شده است.
خازن
خازن یک المان الکتریکی است که متشکل است از دو صفحه فلزی رو به روی یک دیگر و یک عایق میان آن. با اعمال انرژی الکتریکی به خازن، این انرژی درون خازن ذخیره می شود. میزان ذخیره سازی انرژی الکتریکی در خازن به ظرفیت آن بستگی دارد. واحد اندازه گیری خازن فاراد است که از نام دانشمند مربوطه گرفته شده است.
حال از اتصالات مختلف این دو المان در کوره سه نوع کوره دسته بندی می شود.
1-کوره های سری: اگر اتصال سلف و خازن در کوره ها به دنبال هم باشند و فقط از یک سر به یکدیگر متصل باشند کوره از نوع سری می باشد.
کوره های سری به ندرت در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.
2-کوره های موازی: اگر اتصال سلف و خازن از دو سر به یکدیگر متصل باشد کوره از نوع موازی می باشد.
کوره های موازی پر مصرف ترین نوع در صنعت می باشد.
3-کوره های سری_موازی: اگر از اتصال سری و اتصال موازی به صورت همزمان استفاده شود. کوره از نوع سری_موازی می باشد.
دسته بندی کوره القایی از لحاظ فرکانس به صورت زیر است.
کوره های فرکانس پایین
کوره های فرکانس متوسط
کوره های فرکانس بالا
کمتر از 1000 هرتز
بین 1000 تا 100000 هرتز
بیشتر از 100000 هرتز
درصد بسیار بالایی از کوره های القایی با فرکانس های کم و فرکانس های متوسط کار می کنند .
از نظر حجم و بستر ذوب، کوره های القایی از 100 گرم تا حدود 50 تن وجود دارند.
به طور کل، فرکانس رزونانس کوره های القایی با مقدار ظرفیت آن، رابطه عکس دارد. یعنی هر چقدر ظرفیت کوره القایی افزایش یابد، فرکانس آن کمتر می شود.
در سیستم کوره های القایی ابتدا انرژی برق از طریق شبکه توسط ترانسفورماتور دریافت میشود و به ولتاژ پایین تر اما با جریان بالا تر تبدیل می شود.
سپس انرژی برق از فیوز و کیلدهای اصلی و حفاظتی، عبور می کند.
پس از آن انرژی برق متناوب وارد مدار یکسو ساز یا رکتیفایر تریستوری می شود، تریستور ها که یک کیلد نیمه هادی کنترل شده قدرت هستند از برد کنترل کننده اصلی فرمان می گیرند و برق متناوب را به برق مستقیم تبدیل می کنند.
سپس انرژی الکتریکی وارد سلف کنترل جریان یا راکتور می شود که همچنین موجب افزایش ولتاژ نیز میگردد.
پس از عبور از راکتور، جریان الکتریکی مستقیم وارد مدار اینورتر تریستوری شده که این مدار، جریان مستقیم را به جریان متناوب متناسب با فرکانس رزونانس کوره تبدیل می کند. که این فرکانس دائم در حال تغییر است و تریستور ها از برد کنترل کننده اصلی فرمان می گیرند. این ولتاژ متناوب، دو سر کویل(بوته) و بانک خازن که در خروجی اینورتر قرار دارند، ایجاد می شود.
تمام قسمت های قدرت اعم از تریستور ها، راکتور، بانک خازن و کویل از طریق آب با سیستم خنک سازی به کمک پمپ ها و برج های خنک ساز، از نظر دمایی خنک می شود تا سیستم بتواند به کار خود ادامه دهد و همچنین مراقبت از این سیستم خنک سازی مانند دما و فشار آب از طریق سنسور ها که به یک برد کنترل کننده خطا داده می شود، صورت می پذیرد.
اکثر کوره های القایی به خصوص در کوره های با حجم بالای 500 کیلو گرم در ابتدا برای راه اندازی نیاز به یک توان اولیه دارند از این رو این انرژی اولیه باید از یک خازن تامین شود و انرژی آن در شبکه کویل و بانک خازن تخلیه شود این فرایند توسط یک برد راه انداز یا همان استارتر کوره انجام می شود تا برد کنترل کننده اصلی بتواند از طریق فیدبک از شبکه کویل و بانک خازن، فرکانس تشدید کوره را پیدا کرده و توسط آن بتواند تریستور های شبکه رکتیفایر و شبکه اینورتر را کنترل کند.
در کوره های با حجم بالای 500 کیلو گرم معمولا از برد های واسط جهت تقویت سیگنال های کنترلی شبکه رکتیفایر و شبکه اینورتر استفاده می شود که به برد های رکتیفایر بافر و اینورتر بافر معروف هستند.
اما تئوری ذوب در کوره های القایی چگونه است؟
در کوره های القایی اساس ذوب فلزات، جریان های گردابی و میدان مغناطیسی می باشد به این صورت که با اعمال انرژی برق در فرکانس رزونانس که بیشترین میزان توان به بار که همان کویل است منتقل می شود. زمانی که این انرژی بسیار زیاد از سیم پیچ یا همان کویل عبور می کند باعث می شود در اطراف این سیم پیچ میدان بسیار قوی تشکیل شود حال اگر در این میدان فلزات مختلف مانند آهن، مس، آلومینیم، چدن و... وجود داشته باشند جریان بسیار قوی در آن به وجود می آید که همان جریان گردابی می باشد که این جریان در اثر قرار گرفتن جسم رسانا در میدان الکتریکی درون جسم رسانا ایجاد می شود که به خاطر شدت زیاد این میدان در کوره های القایی، باعث تغییر در ساختار مولکولی فلز شده و فلز شروع به تغییر حالت داده و به شکل مذاب در می آید.
قسمت های مختلف یک سیستم کامل کوره های القایی به صورت زیر دسته بندی می شوند.
سیستم کنترلی تابلو
تابلو های کنترل کوره شامل برد های کنترل اصلی ، برد های استارتر و خطا های سنسور های آب متعلق به سیستم خنک کاری ، برد های بافر و تقویت کننده ، مدار فرمان ، مدار قدرت رکتیفایر و اینورتر تریستوری یا IGBT و مدارات اسنابر و ... می باشد.
سیستم قدرتی
شامل مدارات رکتیفایر و اینورتر تریستوری یا IGBT که در تابلو قرار دارد ، بانک خازنی ، کویل یا سیم پیچ ، سلف های کموتاسیون ، راکتور یا سلف کنترل جریان ، مدار قدرت استارت
سیستم تاسیسات الکتریکی
تاسیسات الکتریکی بستگی به نوع و میزان حجم و قدرت کوره دارد. اما به طور کلی شامل ترانس های مبدل ولتاژ ، کنتاکتور های قدرت و یا دژنگتور ها، سیستم حفاظتی مانند جداسازی قسمت های با ولتاژ و جریان بالا و سیستم ارت و...
تاسیسات خنک کاری
تاسیسات خنک کاری شامل تابلو برق کنترل پمپ ها و برج های خنک ساز، برج خنک ساز آب ، پمپ ها و مکنده ها ، لوله و تاسیسات آبی و ... می باشد.
سیستم های مکانیکی
سیستم های مکانیکی شامل جک های مکانیکی ، کیلد های تغییر وضعیت پنوماتیکی ، کابل های پنوماتیکی ، مکانیزم های مکانیکی کل سیستم کوره می باشد.
کاربرد ، مزایا و معایب
۱- کیفیت ذوب بسیار بالا به دلیل عدم استفاده از سوخت های فسیلی.
۲- سرعت بالا نسبت به تکنولوژی های دیگرِ کوره های القایی.
۳- گاز های گلخانه ای حاصل از کوره های القایی بسیار کمتر است.
۴- در کوره های القایی نیازی به پیش گرم یا ذوب اولیه نیست.
۵- دارای قابلیت ساخت یک آلیاژ یکنواخت است که دلیل آن چرخش مواد مذاب بخاطر میدان مغناطیسی کوره القایی است.
۶- امکان ساخت کوره های القایی با ظرفیت های مختلف.
۷- قابلیت تنظیم دقیق حرارت فلز.
۸- پایین بودن حجم آن.
۹- به محیط زیست آسیبی وارد نمی کند.
به وسیله کوره های القایی می توان تمامی فلزاتی که دارای خاصیت فرو مغناطیس هستند ذوب نمود. مانند آهن، مس، آلومینیم، چدن، طلا، نقره و ... .کوره های زیر حجم یک تن معمولا برای ریخته گری و ساخت قطعات مختلف کوچک و بزرگ استفاده می شود و حجم بیشتر از یک تن معمولا برای ساخت شمش به عنوان مواد اولیه برای دیگر صنایع استفاده می شود. می توان گفت در صنعت ذوب فولاد حدود 80 درصد از کوره های القایی استفاده می شود.
1- قابل استفاده در تمامی کوره های القایی سری، موازی و موازی از 20 کیلوگرم تا 20 تن.
2- قابلیت راه اندازی و کنترل تریستورهای شبکه رکتیفایر و تریستورهای شبکه اینورتر.
3- قابلیت تشخیص خطای اضافه جریان در صورت بروز مشکل در سیستم برق قدرت کوره و توقف سیستم از ادامه کار.
4- قابلیت تشخیص خطای اضافه ولتاژ در صورت بروز مشکل در سیستم برق قدرت کوره و توقف سیستم از ادامه کار.
5- قابلیت تشخیص خطا های جانبی مانند خطای سنسورهای سیستم سرمایش و خنک کاری کوره و توقف سیستم در صورت بروز مشکل.
6- قابلیت تشخیص قطع برق 3 فاز اصلی کوره.
7- قابلیت تشخیص کاهش ولتاژ تغذیه برد و توقف سیستم در صورت بروز مشکل.
8- قابلیت نمایش فرکانس در هر لحظه.
9- قابلیت راه اندازی کوره القایی در بهینه و ساده ترین حالت.
10- قابلیت اتصال ولوم های صنعتی و کنترل توان آسان توسط کاربر.
11- استفاده از جدید ترین تکتولوژی روز دنیا و اطمینان پذیری بسیار بالا.
کوره های القایی
کوره القایی یک دستگاه الکتریکی است که توسط نیروی برق، با ایجاد میدان مغناطیسی، گرمایش ایجاد می کند که می توان به کمک آن فلزات مختلف را ذوب نمود.
سرگذشت و تاریخچه کوره القایی
دانشمندان حوزه برق و صنعت فولاد ، از اواخر قرن 19 استفاده از روش القا یا همان میدان مغناطیسی را کشف کردند و تحقیق و توسعه این تکنولوژی را برای صنعت فولاد سرعت بخشیدند در این حوزه دانشمندانی همچون مایکل فارادی، پل هرولت، ارنست ويلهام زيمنس، فردريك آدولف كجلين، ادوين نورتروپ، كارل ويلهلم سودربرگ و ... نام برد.
بسامد یا فرکانس
فرکانس یک پارامتر و معیار برای اندازه گیری یک اتفاق یا رخداد در واحد زمان می باشد. واحد این پارامتر هرتز می باشد که از نام فیزیک دان آلمانی به نام هاینریش رودلف هرتز گرفته شده است. معکوس فرکانس، پارامتر زمان می باشد.
انواع کوره های القایی
کوره القایی بر اساس فرکانس تشدید و یا رزونانس کار می کنند.
اما رزونانس یا همان تشدید به چه معناست؟
المان هایی که میزان فرکانس رزونانس را مشخص می کنند که المان های اصلی در کوره های القایی نیز هستند، سلف و خازن می باشد.
سلف
سلف یا سیم پیچ (کویل) یک المان الکتریکی است که با اعمال انرژی الکتریکی به آن در اطراف خود یک میدان الکتریکی ایجاد می کند که میزان قدرت و بزرگی این میدان به شدت جریان عبوری و مقدار سلف سیم پیچ بستگی دارد. واحد اندازه گیری سلف هانری نام دارد که از نام دانشمند مربوطه گرفته شده است.
خازن
خازن یک المان الکتریکی است که متشکل است از دو صفحه فلزی رو به روی یک دیگر و یک عایق میان آن. با اعمال انرژی الکتریکی به خازن، این انرژی درون خازن ذخیره می شود. میزان ذخیره سازی انرژی الکتریکی در خازن به ظرفیت آن بستگی دارد. واحد اندازه گیری خازن فاراد است که از نام دانشمند مربوطه گرفته شده است.
حال از اتصالات مختلف این دو المان در کوره سه نوع کوره دسته بندی می شود.
1-کوره های سری: اگر اتصال سلف و خازن در کوره ها به دنبال هم باشند و فقط از یک سر به یکدیگر متصل باشند کوره از نوع سری می باشد.
کوره های سری به ندرت در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.
2-کوره های موازی: اگر اتصال سلف و خازن از دو سر به یکدیگر متصل باشد کوره از نوع موازی می باشد.
کوره های موازی پر مصرف ترین نوع در صنعت می باشد.
3-کوره های سری_موازی: اگر از اتصال سری و اتصال موازی به صورت همزمان استفاده شود. کوره از نوع سری_موازی می باشد.
دسته بندی کوره القایی از لحاظ فرکانس به صورت زیر است.
کوره های فرکانس پایین
کوره های فرکانس متوسط
کوره های فرکانس بالا
کمتر از 1000 هرتز
بین 1000 تا 100000 هرتز
بیشتر از 100000 هرتز
درصد بسیار بالایی از کوره های القایی با فرکانس های کم و فرکانس های متوسط کار می کنند .
از نظر حجم و بستر ذوب، کوره های القایی از 100 گرم تا حدود 50 تن وجود دارند.
به طور کل، فرکانس رزونانس کوره های القایی با مقدار ظرفیت آن، رابطه عکس دارد. یعنی هر چقدر ظرفیت کوره القایی افزایش یابد، فرکانس آن کمتر می شود.
در سیستم کوره های القایی ابتدا انرژی برق از طریق شبکه توسط ترانسفورماتور دریافت میشود و به ولتاژ پایین تر اما با جریان بالا تر تبدیل می شود.
سپس انرژی برق از فیوز و کیلدهای اصلی و حفاظتی، عبور می کند.
پس از آن انرژی برق متناوب وارد مدار یکسو ساز یا رکتیفایر تریستوری می شود، تریستور ها که یک کیلد نیمه هادی کنترل شده قدرت هستند از برد کنترل کننده اصلی فرمان می گیرند و برق متناوب را به برق مستقیم تبدیل می کنند.
سپس انرژی الکتریکی وارد سلف کنترل جریان یا راکتور می شود که همچنین موجب افزایش ولتاژ نیز میگردد.
پس از عبور از راکتور، جریان الکتریکی مستقیم وارد مدار اینورتر تریستوری شده که این مدار، جریان مستقیم را به جریان متناوب متناسب با فرکانس رزونانس کوره تبدیل می کند. که این فرکانس دائم در حال تغییر است و تریستور ها از برد کنترل کننده اصلی فرمان می گیرند. این ولتاژ متناوب، دو سر کویل(بوته) و بانک خازن که در خروجی اینورتر قرار دارند، ایجاد می شود.
تمام قسمت های قدرت اعم از تریستور ها، راکتور، بانک خازن و کویل از طریق آب با سیستم خنک سازی به کمک پمپ ها و برج های خنک ساز، از نظر دمایی خنک می شود تا سیستم بتواند به کار خود ادامه دهد و همچنین مراقبت از این سیستم خنک سازی مانند دما و فشار آب از طریق سنسور ها که به یک برد کنترل کننده خطا داده می شود، صورت می پذیرد.
اکثر کوره های القایی به خصوص در کوره های با حجم بالای 500 کیلو گرم در ابتدا برای راه اندازی نیاز به یک توان اولیه دارند از این رو این انرژی اولیه باید از یک خازن تامین شود و انرژی آن در شبکه کویل و بانک خازن تخلیه شود این فرایند توسط یک برد راه انداز یا همان استارتر کوره انجام می شود تا برد کنترل کننده اصلی بتواند از طریق فیدبک از شبکه کویل و بانک خازن، فرکانس تشدید کوره را پیدا کرده و توسط آن بتواند تریستور های شبکه رکتیفایر و شبکه اینورتر را کنترل کند.
در کوره های با حجم بالای 500 کیلو گرم معمولا از برد های واسط جهت تقویت سیگنال های کنترلی شبکه رکتیفایر و شبکه اینورتر استفاده می شود که به برد های رکتیفایر بافر و اینورتر بافر معروف هستند.
اما تئوری ذوب در کوره های القایی چگونه است؟
در کوره های القایی اساس ذوب فلزات، جریان های گردابی و میدان مغناطیسی می باشد به این صورت که با اعمال انرژی برق در فرکانس رزونانس که بیشترین میزان توان به بار که همان کویل است منتقل می شود. زمانی که این انرژی بسیار زیاد از سیم پیچ یا همان کویل عبور می کند باعث می شود در اطراف این سیم پیچ میدان بسیار قوی تشکیل شود حال اگر در این میدان فلزات مختلف مانند آهن، مس، آلومینیم، چدن و... وجود داشته باشند جریان بسیار قوی در آن به وجود می آید که همان جریان گردابی می باشد که این جریان در اثر قرار گرفتن جسم رسانا در میدان الکتریکی درون جسم رسانا ایجاد می شود که به خاطر شدت زیاد این میدان در کوره های القایی، باعث تغییر در ساختار مولکولی فلز شده و فلز شروع به تغییر حالت داده و به شکل مذاب در می آید.
قسمت های مختلف یک سیستم کامل کوره های القایی به صورت زیر دسته بندی می شوند.
سیستم کنترلی تابلو
تابلو های کنترل کوره شامل برد های کنترل اصلی ، برد های استارتر و خطا های سنسور های آب متعلق به سیستم خنک کاری ، برد های بافر و تقویت کننده ، مدار فرمان ، مدار قدرت رکتیفایر و اینورتر تریستوری یا IGBT و مدارات اسنابر و ... می باشد.
سیستم قدرتی
شامل مدارات رکتیفایر و اینورتر تریستوری یا IGBT که در تابلو قرار دارد ، بانک خازنی ، کویل یا سیم پیچ ، سلف های کموتاسیون ، راکتور یا سلف کنترل جریان ، مدار قدرت استارت
سیستم تاسیسات الکتریکی
تاسیسات الکتریکی بستگی به نوع و میزان حجم و قدرت کوره دارد. اما به طور کلی شامل ترانس های مبدل ولتاژ ، کنتاکتور های قدرت و یا دژنگتور ها، سیستم حفاظتی مانند جداسازی قسمت های با ولتاژ و جریان بالا و سیستم ارت و...
تاسیسات خنک کاری
تاسیسات خنک کاری شامل تابلو برق کنترل پمپ ها و برج های خنک ساز، برج خنک ساز آب ، پمپ ها و مکنده ها ، لوله و تاسیسات آبی و ... می باشد.
سیستم های مکانیکی
سیستم های مکانیکی شامل جک های مکانیکی ، کیلد های تغییر وضعیت پنوماتیکی ، کابل های پنوماتیکی ، مکانیزم های مکانیکی کل سیستم کوره می باشد.
کاربرد ، مزایا و معایب
۱- کیفیت ذوب بسیار بالا به دلیل عدم استفاده از سوخت های فسیلی.
۲- سرعت بالا نسبت به تکنولوژی های دیگرِ کوره های القایی.
۳- گاز های گلخانه ای حاصل از کوره های القایی بسیار کمتر است.
۴- در کوره های القایی نیازی به پیش گرم یا ذوب اولیه نیست.
۵- دارای قابلیت ساخت یک آلیاژ یکنواخت است که دلیل آن چرخش مواد مذاب بخاطر میدان مغناطیسی کوره القایی است.
۶- امکان ساخت کوره های القایی با ظرفیت های مختلف.
۷- قابلیت تنظیم دقیق حرارت فلز.
۸- پایین بودن حجم آن.
۹- به محیط زیست آسیبی وارد نمی کند.
به وسیله کوره های القایی می توان تمامی فلزاتی که دارای خاصیت فرو مغناطیس هستند ذوب نمود. مانند آهن، مس، آلومینیم، چدن، طلا، نقره و ... .کوره های زیر حجم یک تن معمولا برای ریخته گری و ساخت قطعات مختلف کوچک و بزرگ استفاده می شود و حجم بیشتر از یک تن معمولا برای ساخت شمش به عنوان مواد اولیه برای دیگر صنایع استفاده می شود. می توان گفت در صنعت ذوب فولاد حدود 80 درصد از کوره های القایی استفاده می شود.