全数字IGBT感应加热电源使用说明书串联型资料.docx

1、全数字IGBT感应加热电源使用说明书串联型资料1.全数字IGBT感应加热电源（串联型）功能简介非常感谢您使用我公司全数字IGBT感应加热电源（以下简称电源），希望我公司的电源能够为您提供更丰富的功能，更高的生产率，更高的效益。本电源是真正的全数字电源。具有恒电流，恒功率，恒温度，等多种调功方式。具有内控，外控，屏控等多种控制方式。具有电能检测功能。具有自动工艺曲线功能。具有实时曲线显示，曲线存储，历史曲线显示功能。具有强大的管理功能。具有强大的设置功能，监控功能，诊断，保护功能。具有强大的通信功能。电源所有的具体功能将在后面的章节详细讲解。2.电源结构电源的具体结构及各器件名称，在柜内均有标示

2、。具体结构由安装调试及售后人员现场讲解。本说明书内概不陈述。3.使用要求为了保证电源的长期稳定工作。无特殊工况时，电源使用时需要符合如下要求。为保证电源的安全接地，请就近设置接地桩。接地桩与电源的距离不宜超过20米。严禁将安全接地线接至厂房钢架，金属水管等。冷却水建议采用脱盐水或纯水，不得含盐，含酸。冷却水进水压力建议0.2-0.3MPa，出水压力小于0.05MPa，冷却水极限压力0.5MPa。水温不得超过40，超过此温度会造成热保护元件动作。水温和室温温差不宜过大，否则夏季易出现结露。水温不得低于0。低于此温度会造成电源冷却水管冻裂，建议冬季无法保证水温时，冷却水加防冻液，防冻液不得导电。4

3、.功能详解4.1.实体按钮4.1.1.实体按钮概述实体按钮如下图所示。从左至右依次为调功电位器，控制方式切换开关、断路器开、断路器关、高压上电、高压断电、加热启动、加热停止。4.1.2.调功电位器调功电位器为外控时调节功率。该电位器为多圈电位器，共10圈。顺时针拧增大功率，逆时针拧减小功率。当前设置的功率大小，在触摸屏上会有显示。4.1.3.控制方式切换开关控制方式切换开关为内控/外控切换，屏控切换需要点击触摸屏切换。4.1.4.断路器操作按钮断路器开、断路器关为总断路器电动操作上电和断电。4.1.5.整流单元操作按钮高压上电、高压断电为整流单元启动，停止。4.1.6.逆变单元操作按钮加热启动

4、、加热停止为逆变单元启动，停止。4.1.7.急停按钮急停按钮为停止整流单元和逆变单元的工作。 按下断路器关按钮，总断路器断电后，由于直流电容中的电荷不能立刻释放完毕，柜内直流母排上可能仍有几百V的电压。如果需要维护或检修，请务必等待5分钟以上，并确认直流母排无电压后，才能进行操作！ 急停按钮仅停止整流单元和逆变单元的工作，并不会切断总断路器！当需要切断总短路器，请按下断路器关按钮。 当整流单元工作时，对控制方式切换开关进行操作无效。 只有在整流单元工作后，即按下高压上电按钮后，才可以对逆变单元进行操作。整流单元未工作时，对逆变单元操作无效。当整流单元和逆变单元均在工作时，停止整流单元，逆变单元

5、会同时停止工作。4.2.固定界面 每个界面上方从右至左依次显示我公司标志，日期时间，界面切换按钮。点击界面切换按钮，触摸屏将切换至不同的界面。4.3.主界面电源启动后，触摸屏进入主界面。如果触摸屏后插有U盘，需要等待10秒左右，等触摸屏检测U盘完毕后可进行操作。4.3.1.主界面概述进入主界面后，界面左侧显示电源主要工作状态的数据，界面右侧显示主要可进行操作的项目。界面左下侧方框为报警滚动条，电源无任何报警数据时，不显示文字。可以点击报警滚动条进入报警信息界面（后续章节详细介绍）。4.3.2.主界面左侧电源主要运行数据界面左侧显示的有当前功率、直流电压、直流电流，逆变电流、炉体电流、当前频率、

6、当前温度。4.3.2.1.当前功率显示电源当前实际直流功率。4.3.2.2.直流电压显示当前实际直流电压。4.3.2.3.直流电流显示当前实际直流电流。4.3.2.4.逆变电流显示逆变单元输出的逆变电流。4.3.2.5.炉体电流显示炉体回路电流。4.3.2.6.当前频率当逆变单元工作时，显示电源当前实际工作频率。当逆变单元或整流单元停止工作后，显示电源停止前最后的工作频率。4.3.2.7.当前温度显示当前温度传感器反馈的温度。电源默认温度输入信号为0-10V电压信号，如有不同要求请予以说明。4.3.3.调功方式切换按钮及功率给定输入框主界面右侧上部有两个3选1按钮和三个数值设定框，3选1按钮为

7、调功方式切换按钮。三个数值设定框为电源的功率给定值。（任意界面中，呈现青蓝色字体的数值显示框，均可以进行设置。后同）4.3.4.数值输入键盘点击该数值设定框后，弹出输入窗口，如下： C为消除上一次输入CLR消除所有输入ESC为取消本次输入并关闭该窗口ENTER为确认本次输入并关闭该窗口输入值须在最大值和最小值之间，否则输入无效。4.3.4.1.调功方式切换按钮调功方式切换按钮分别切换恒电流，恒功率，恒温度，三种调功方式。恒电流方式为调节中频电流调节输出功率。恒功率方式为调节直流功率调节输出功率。恒温度方式为调节温度调节输出功率。当电源切换至任意一种调功方式时，其余调功方式自动复位。 恒温度功能

8、仅适用于负载温度特性缓慢，生产节拍缓慢的场合，如熔炼。 当未接入温度传感器时，严禁使用恒温度模式！该操作会导致电源功率调节失控！ 当整流单元处在工作状态时，对调功方式切换按钮进行操作无效。 调功方式设置后自动保存，断电不丢失。4.3.4.2.功率设定框功率设定框为三种不同调功方式的功率设定框。当调功方式为恒电流时，电流设定输入框显示的是当前中频电流给定值。当控制方式为内控，显示的是面板调功电位器给定的中频电流给定值；当控制方式为外控，显示的是外接电位器给定的中频电流给定值；当控制方式为屏控，显示的是通过触摸屏设定的中频电流的给定值。调功方式为恒功率或恒温度的操作和恒电流相同，不再赘述。 屏控时

9、，任意给定如果大于限制值，当前给定无效。4.3.5.控制方式切换按钮主界面右侧中部有一个3选1切换按钮，该按钮为控制方式切换按钮。分别切换内控，外控，屏控。内控，外控同面板上的实体开关作用完全相同，对实体面板上的控制方式开关进行操作，触摸屏上也将自动切换至相应的控制方式；屏控为通过功率设定框手动输入电源的功率给定，或者运行电源的工艺曲线时使用。（工艺曲线章节详细介绍） 控制方式设置后自动保存，断电不丢失。4.3.6.整流单元操作按钮主界面右侧下部有一个2选1切换按钮，该按钮为整流单元操作按钮。控制整流单元的启动和停止。同面板上的实体开关的作用完全相同，对实体面板上的高压上电按钮，高压断电按钮进

10、行操作，触摸屏上的整流单元操作按钮也将自动切换至上电或断电状态。 为防止整流单元启动时，整流回路及直流电容上的电流过冲，整流单元自带软启动功能。整流单元启动过程约为2秒，通过主界面上的直流电压显示框可以看到，整流单元启动后，直流电压缓慢上涨。按下高压上电实体按钮，或者触摸屏上的上电按钮后，须等待至少2秒以上，直流电压达到550V左右，且稳定后，再对逆变单元进行操作。 为防止停机后，直流电容上长时间带电，整流单元设置有放电回路。放电回路只有在整流单元停止工作后才开始工作。从直流电容充满电，放电回路开始工作时，直流电容上的电压降至满电压的50%，约需要1分钟。降至36V以下约需要5分钟。4.3.7

11、.逆变单元操作按钮主界面右侧下部还有一个2选1切换按钮，该按钮为逆变单元操作按钮。控制逆变单元的启动和停止。同面板上的实体开关的作用完全相同，对实体面板上的加热启动按钮，加热停止按钮进行操作，触摸屏上的逆变单元操作按钮也将自动切换至加热或停止状态。4.4.电能检测电能检测界面如图所示。上半部分为三相电能质量数据，下半部分为电能计量数据。4.4.1.三相有功功率三相有功功率显示各相当前有功功率。4.4.2.三相视在功率三相视在功率显示各相当前视在功率。4.4.3.三相功率因数三相功率因数显示各相当前功率因数。4.4.4.三相电压三相电压显示三相线电压。4.4.5.三相电流三相电流显示各相相电流。

12、4.4.6.合相视在功率合相视在功率显示合相视在功率。4.4.7.合相视在电能合相视在电能显示当前总视在耗电量。4.4.8.合相功率因数合相功率因数显示合相功率因数。4.4.9.合相有功功率合相有功功率显示合相有功功率。4.4.10.合相有功电能合相有功电能显示当前总有功电能。4.4.11.电能清零按钮在整流单元停止工作时，按下电能清零按钮，合相电能清零。 逆变单元未启动时，电能质量数据中，除三相电压为正确数据外，其余数据均不可信。 本电能检测功能数据仅供参考，不能作为电能质量及电耗测量依据。电源最终电耗和电能质量以供电部门电表数据为准。4.5.工艺曲线4.5.1.工艺曲线以下介绍电流曲线界面

13、和电流曲线设置和自动运行。功率曲线和温度曲线的设置同电流曲线相同，不再赘述。电流曲线界面如图所示。界面上部三个按钮分别切换至电流曲线界面，功率曲线界面，温度曲线界面。按下界面切换按钮的工艺曲线后，界面切换至电流曲线界面，如果需要运行或者设置功率、温度曲线，点击对应的按钮。界面右下三个按钮分别为曲线自动运行，自动运行进度清零，和电流设置。界面中间绘制当前设置的曲线。蓝色的为根据设置绘制的曲线，红色的为自动运行的进度。界面左下为当前设置的电流，当前实际的电流，当前自动运行的时间进度，曲线设定的总时长。4.5.2.工艺曲线的设置电流曲线设置界面如图所示。点击电流设置，进入电流曲线设置。界面如下。界面

14、中间为电流设置输入框。界面下方为电流设置的曲线段数，电流设置的总时长。曲线每1点可设置65535秒（约18.2小时），15点总时长约254小时。电源一共可以设置15个线性点，共14条曲线。电源曲线设置规则如下：起始电流为第1点电流，经过第1点设置的时间，电流给定自动增加或减小到第2点所设置的电流。每0.1秒增加或减小一次。增量为（第2点电流 - 第2点电流） / 第1点设置的时间。到达第2点设置的时间后，曲线运行第2点的设置。经过第2点设置的时间，电流给定自动增加或减小到第3点所设置的电流。后面的依次类推。当完成曲线设置后，在下一点的时间输入框里填0。系统即认为电流曲线设置完毕，自动计算曲线段

15、数，显示设置了多少段曲线，计算曲线总时长。点击返回，返回到曲线绘制界面。等待约2秒后，系统自动绘制刚才设置的曲线，Y轴为电流大小，X轴为总设定时长按比例缩放至整个X轴，检查工艺曲线设置是否正确。无误后，可以自动运行。例如图中所示，共设置了5段曲线。第1点设置300A，100秒。第2点设置500A，200秒。第3点设置1000A，400秒。第4点设置1000A，100秒。第5点设置700A，50秒。第6点设置0A，0秒。第6点时间填0秒，表示到第6点设置的电流后，电流曲线结束。系统自动计算一共设置了5段曲线，共14分10秒。点击返回，观察工艺曲线如图所示。4.5.3.运行工艺曲线自动运行前，需要

16、将控制方式切换至屏控。调功方式切换为相应的调功方式。如需要运行电流工艺曲线。需要切换至屏控，切换至恒电流。自动运行时，点击相应工艺曲线下的自动运行。该按钮显示常绿。再启动逆变单元，电源按设置的工艺曲线运行，当前时间进度开始计时，同时按照比例绘制时间进度图形。当前设定电流和当前实际电流数据框开始更新数据。当工艺曲线运行完毕后，电源会自动停止逆变单元，清零时间进度，复位自动运行按钮。如果需要再次运行工艺曲线，重复自动运行操作。逆变单元停止工作后，当前工艺曲线进度保持当前位置，重新启动逆变单元，从停止加热时的工艺曲线进度继续运行工艺曲线。点击进度清零后工艺进度清零。重启电源或者掉电，工艺曲线进度清零

17、。 温度曲线有大延时的特性，不适用于生产节拍较快的场合。具体应用如有疑问，请联系我公司技术人员。 点击自动运行按钮时，如果该按钮自动复位，请检查调功方式和控制方式是否设置正确。 工艺曲线的设置不要小于电源额定功率的10%，否则负载过重的情况下，串联电源可能会出现负载电流过小，无法维持自身振荡，而造成电源停机保护。 工艺曲线设置后自动保存，断电不丢失。但为了保证意外情况下您的工艺曲线不丢失，请您另行妥善保存您的工艺曲线，我们不保证由于意外情况造成的工艺曲线的丢失。4.6.实时曲线4.6.1.实时曲线实时曲线显示电源当前的工作状态。实时曲线界面如图所示。 界面中部显示最近3分钟内的实时曲线。界面右

18、侧有6个界面切换按钮，分别切换至相应的功率曲线。功率，直流电压，直流电流，逆变电流，炉体电流，温度。点击相应的按钮，跳转到相应的实时曲线界面。其他实时曲线的界面类同，不再赘述。4.6.2.曲线历史实时曲线界面右下有1个界面切换按钮，切换至曲线历史界面。曲线历史便于追溯工艺和质量管理。电源的曲线历史保存于触摸屏背后一个U盘内。曲线历史的界面布局和实时曲线相同。曲线历史右下有一个删除全部按钮。需要用户2。点击该按钮后，所有曲线历史将被删除。曲线历史界面上部有一个查看X天前的数据的输入框。输入相应数值，窗口左上角会显示当先曲线历史的日期，窗口下方显示当前窗口时间，点击界面下方滚动条，可以查看不同时间

19、的曲线。点击曲线窗口某一点，界面左上角的数值显示框将显示该点所对应的数据。如图显示的是在2013年4月26日，11点35分17秒，对应的电源功率为185kW。另外在该点附近的曲线也可以直观的查看出来。其他曲线历史的操作类同，不再赘述。电源出厂默认配置1个8G容量的U盘，能保存至少1年的数据。如需更换U盘，请选用质量较好的。建议容量不大于4G，过大的U盘可能不能识别或触摸屏显示更新缓慢。更换新的U盘前，请将U盘低级格式化。未正确格式化的U盘，会导致触摸屏工作不正常。触摸屏显示更新卡顿时，拔下U盘，如果触摸屏更新正常，请重新格式化U盘，或换质量较好的U盘。4.7.管理管理界面如图所示。界面上部为5

20、个界面切换按钮，分别为修改密码，存储空间，参数设定报警信息，状态诊断。其中修改密码，需要用户2。中间为用户登录窗口，用户权限提示窗口。下部为注销按钮，用户登录操作后，点击注销按钮回到默认用户。用户权限共分4级。其中用户1，2开放。用户1为电源操作用户，即操作工。用户2为电源管理用户，即电源维护或工艺人员。用户3为电源注册时使用。用户4不对用户开放。输入相应的用户名和密码即可登录相应的用户权限。电源启动后默认为用户1。4.7.1.修改密码点击管理界面的修改密码按钮进入修改密码界面。修改密码为修改1，2级用户密码窗口。4.7.2.存储空间点击管理界面的存储空间按钮进入存储空间界面。存储空间界面显示

21、，触摸屏自带存储空间剩余大小，SD卡存储空间剩余大小，USB1存储空间大小，USB2存储空间大小。剩余存储空间显示数据单位为kByte。无特殊要求用户的触摸屏，历史曲线数据和报警信息数据均保存在USB1中。存储空间不足或拔掉U盘时，触摸屏会提示存储空间不足。4.7.3.参数设定点击管理界面的参数设定按钮进入参数设定界面。4.7.3.1.参数设定界面1参数设定界面1如下图所示。本界面用户1可以进行设置。上方2个数值输入框分别为频率下限，启动频率。下方2个2选1切换按钮分别为启动方式切换按钮和频段选择按钮。频率下限输入框为扫频启动方式时的频率下限。启动频率输入框为定频启动方式时的启动频率。启动方式

22、切换按钮为定频启动和扫频启动两种方式。频段选择切换按钮为切换电源工作频段。选择定频启动时，将启动方式切换至定频，频率下限参数不起作用。输入启动频率后，系统会自动选择频段。选择扫频启动时，将启动方式切换至扫频，启动频率参数不起作用。需要手动设置频率下限和工作频段。普通串联机型，低频段对应负载频率为300Hz - 3kHz，高频段对应的频率为1.25kHz - 20kHz。建议大于2kHz的负载用高频段，低于2kHz的负载用低频段。 扫频启动适用于需要经常变化的负载。启动时小功率扫频，寻找最佳谐振点，再从谐振点处启动运行。扫频启动需要负载有一定的Q值（不小于2），如果负载过重，如透热炉满炉冷料，且

23、负载匹配不佳的情况，可能会出现无法找到谐振点，或启动后频率失锁的情况。定频启动适用于专机，不需要经常变动负载的工况。确定负载的固有频率后，设置启动频率，启动时按启动频率启动，功率提升到一定阶段，开始锁频，不论负载轻重，均可以100%成功启动。 定频启动时，启动电源后，系统开始自动跟踪负载的固有频率。如果负载的固有频率超过设置的启动频率1.4倍时，系统认为频率失锁，出现“频率超上限”报警。如果负载的固有频率小于设置的启动频率0.8倍时，系统认为频率失锁，出现“频率超下限”报警。 扫频启动时，启动电源后，系统开始扫频，寻找到最佳谐振点后保存，开始从谐振点处启动，如果负载的固有频率超过寻找到的最佳谐

24、振点频率1.4倍时，系统认为频率失锁，出现“频率超上限”报警。如果负载的固有频率小于寻找到的最佳谐振点频率0.8倍时，系统认为频率失锁，出现“频率超下限”报警。 扫频启动时，频率下限须设置为尽量接近，且略小于负载固有频率。防止电源扫频过宽，过深的进入容性区，IGBT承受过大的冲击电流。 该界面的参数设置需要有一定的经验，不熟悉电源的情况下，不要随意调整参数。 我公司串联IGBT机型最高可到50kHz。4.7.3.2.参数设定界面2参数设定界面2如下图所示。本界面用户2可以进行设置。用户1不可见。本界面包括温度环PID参数设置，温度环PID时间设置，功率环PI参数设置，功率环PID时间设置，电流

25、环PI参数设置，电流环PI时间设置。负载输出角度设置。本电源为真正的全数字电源。电源的功率调节全部由数字信号处理完成。所有的参数设置均可以由触摸屏完成。本电源为全数字PID调功，本页面的具体设置不再详解。 本界面内所有参数，出厂及现场调试时均已经由我公司人员设置完毕。本界面虽然对用户2开放，但无我公司人员指导，请勿改动本页面内的任何参数！随意修改可能会导致故障或人身财产损失！4.7.3.3.参数设定界面3参数设定界面3如下图所示。本界面用户2可以进行设置。用户1不可见。本界面包含直流电压上限设置，直流电压霍尔量程，直流电流上限，直流电流霍尔量程，炉体电流上限，炉体电流霍尔量程，逆变电流上限，逆

26、变电流霍尔量程，温度传感器量程。本页面的具体设置不再详解。 本界面内所有参数，出厂及现场调试时均已经由我公司人员设置完毕。本界面虽然对用户2开放，但无我公司人员指导，请勿改动本页面内的任何参数！随意修改可能会导致故障或人身财产损失！ 以上三个界面的所有参数设置后自动保存，断电不丢失。设置完毕后无需重启电源即可开始工作。 以上三个界面的所有参数，只有在整流单元停止工作时才可以设置。否则设置无效。4.7.4.报警信息点击管理界面的报警信息按钮进入报警信息界面。界面主要显示报警界面显示日期，时间，和报警信息。界面右下有确认报警按钮，报警历史按钮，返回按钮。当出现电源报警时，主界面的报警滚动条会提示电

27、源报警，电源柜上的报警灯也会提示声光报警。点击主界面的报警滚动条或者点击管理界面的报警信息按钮都可以进入报警信息界面。任何报警出现后，整流单元和逆变单元同时停止工作。点击确认报警按钮，报警消除后才可再次启动电源。报警后，报警项未排除的情况下，点击确认报警按钮无效，报警不能消除。所有报警信息及其内容如下。4.7.4.1.与触摸屏通信中断该报警为柜内板卡与触摸屏通信故障。出现该报警可查看通信线接口有无松动。该报警信息以弹窗式显示，不记录。电源柜上声光报警灯不报警。出现此故障后，实体按钮和电位器仍可以操作电源，不影响电源的正常工作。触摸屏上显示的数据不再更新，触摸屏上所有按钮不可操作。如果正在运行自

28、动工艺曲线，电源将继续运行，直至自动工艺曲线运行完毕。4.7.4.2.直流电压过压报警该报警为整流单元输出的直流电压过压报警。4.7.4.3.直流电压欠压报警该报警为整流单元输出的直流电压欠压报警。4.7.4.4.直流电流过流报警电源工作时，如果设定的功率所对应的直流电流，大于参数设定界面3中设定的直流电流上限值。系统会将设定的直流电流限定在参数设定界面3中设定的直流电流上限值。使电源不会超额运行。如果直流部分出现故障，如直流电容损坏，IGBT损坏等情况。电源的实际直流电流大于参数设定界面3中设定的直流电流上限值1.2倍后，产生该报警。4.7.4.5.炉体电流过流报警电源工作时，如果实际的炉体

29、电流，大于参数设定界面3中设定的炉体电流上限值。系统不再增加功率。使电源不会超额运行。如果如果炉体电流大于参数设定界面3中设定的炉体电流上限值1.2倍后，产生该报警。4.7.4.6.逆变电流过流报警该报警为总输出逆变电流过流报警。当总输出逆变电流峰值超过设定值，产生该报警。4.7.4.7.加热线圈接地报警该报警为淬火感应器接地报警或熔炼炉漏炉报警接口。须增加选配模块。4.7.4.8.SCR水流开关报警该报警为可控硅水流开关报警，当可控硅水路任何一路水流开关无动作时，产生该报警。4.7.4.9.IGBT水流开关报警该报警为IGBT水流开关报警，当IGBT水路任何一路水流开关无动作时，产生该报警。

30、4.7.4.10.SCR温度开关报警该报警为可控硅温度开关报警，当可控硅温度开关检测温度超过40时，产生该报警。4.7.4.11.IGBT温度开关报警该报警为IGBT温度开关报警，当IGBT温度开关检测温度超过40时，产生该报警。4.7.4.12.开门报警该报警为电源柜门打开报警，柜门打开后，产生该报警。开门报警为开门停机功能，非开门断电功能。该报警产生后，整流单元和逆变单元同时停止工作，但是总断路器不断开。电源柜内仍有带电的元件！4.7.4.13.急停报警该报警为按下急停实体按钮报警，按下该按钮，产生该报警。急停报警产生后，整流单元和逆变单元同时停止工作，但是总断路器不断开。电源柜内仍有带电

31、的元件！4.7.4.14.温度反馈断线温度反馈断线为恒温度调功方式下的温度反馈断线保护。4.7.4.15.直流电压反馈断线直流电压反馈断线为任意调功方式下的直流电压反馈断线保护。4.7.4.16.直流电流反馈断线直流电流反馈断线为任意调功方式下的直流电流反馈断线保护。4.7.4.17.炉体电流反馈断线炉体电流反馈断线为任意调功方式下的炉体电流反馈断线保护。4.7.4.18.逆变电流反馈断线逆变电流反馈断线为任意调功方式下的逆变电流反馈断线保护。4.7.4.19.频率超上限频率超上限保护为频率失锁保护，具体保护机制见“参数设定界面1”章节。4.7.4.20.频率超下限频率超下限保护为频率失锁保护，具体保护机制见“参数设定界面1”章节。4.7.4.21.电源欠压或缺相电源进线电压任意线电压小于35