带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置及工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置及工作方法，包括中频加热系统、槽路谐振系统及控制子系统；其中中频加热系统包括：三相可控整流桥，三相可控整流桥与电网电连接；H型逆变桥，H型逆变桥与三相可控整流桥电连接，H型逆变桥与槽路谐振系统电连接。与现有技术相比，本发明专利技术带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置及工作方法具有以下优点：可用于普碳钢、超低碳钢、高强钢、先进高强钢等冷轧产品的热处理工艺研究，可实验试样厚度0.2～3mm，最高加热速率300℃/s，温度控制精度±5℃内，具有工艺窗口宽(工艺模拟范围广)、工艺重复一致性高的优点，可以很好满足冷轧新产品开发和工艺改善的需求。

【技术实现步骤摘要】
带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置及工作方法
本专利技术涉及带钢热处理
，特别涉及一种带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置及工作方法。
技术介绍
冷轧产品的组织和力学性能与其热处理工艺密切相关，深入研究热处理工艺对进行新产品开发和产品质量改进的关键。目前研究冷轧热处理工艺的设备主要有热力模拟机、普通加热炉、专用模拟实验装置和直接在连退机组上进行实验。其中加热炉的冷却速度不能控制，加热控制精度低，难于满足复杂工艺开发和精确工艺优化的要求；热力模拟机的样件尺寸小不能满足后续拉伸和深冲实验，另外没有气氛调节系统也不能进行表面质量研究；直接在连退机组上进行实验则不仅影响正常的生产节奏，需要成卷的材料，而且工艺参数调整不灵活，导致实验成本非常高，开发周期很长。为了更好地研究带钢热处理工艺，开发冷轧钢种,工程技术人员开发出了各种专用的带钢热处理工艺模拟实验设备。中国专利CN200510023266.9公开了一种带钢连续退火工艺模拟实验装置，采用多工位的方式，加热、均热、时效、冷却和装卸均在不同的腔室内，需要复杂的传动机构来移动试样，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置，其特征在于，包括中频加热系统、槽路谐振系统及控制子系统；其中/n中频加热系统包括：/n三相可控整流桥，三相可控整流桥与电网电连接；/nH型逆变桥，H型逆变桥与三相可控整流桥电连接，H型逆变桥与槽路谐振系统电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置，其特征在于，包括中频加热系统、槽路谐振系统及控制子系统；其中
中频加热系统包括：
三相可控整流桥，三相可控整流桥与电网电连接；
H型逆变桥，H型逆变桥与三相可控整流桥电连接，H型逆变桥与槽路谐振系统电连接。


2.根据权利要求1所述的带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置，其特征在于，在三相可控整流桥与H型逆变桥之间电连接母线滤波电容；其中
母线滤波电容并联在三相可控整流桥后端直流母线上，H型逆变桥的输入侧并联在母线滤波电容后端的直流母线上。


3.根据权利要求2所述的带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置，其特征在于，槽路谐振系统包括谐振电容、中频变压器和试样夹持装置；其中
谐振电容的一端与H型逆变桥的左桥臂的输出侧连接，另一端与中频变压器的初级侧的一端通过连接；
中频变压器的初级侧的一端与谐振电容的一端连接，初级侧的另一端与H型逆变桥的右桥臂的输出侧通过电缆连接，次级侧的一端与试样夹持装置的半部分连接，次级侧的另一端与试样夹持装置的另外半部分连接。


4.根据权利要求3所述的带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置，其特征在于，控制子系统包括主控器和电源控制板；其中
主控制器用来进行带钢加热速率控制，电源控制板用来进行槽路谐振频率跟踪控制和电流输出闭环控制。


5.根据权利要求4所述的带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置，其特征在于，主控器包括有带钢加热速率控制模块、带钢温度检测模块；其中
带钢加热速率控制模块根据上位机设定的工艺曲线解析当前时刻的带钢温度设定值，并根据带钢温度检测模块反馈的实时温度信号，进行温度闭环控制。


6.根据权利要求5所述的带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置，其特征在于，带钢加热速率控制模块包括：
温度给定值计算器：根据带钢工艺曲线计算出当前时刻的带钢温度设定值，并送至温度比较器中；
温度比较器：比较温度给定值计算器计算出的当前时刻的带钢温度设定值和带钢温度检测模块获得的带钢试样的实时温度，获得温度误差并将误差送至温度PI控制器中；
温度PI控制器：根据温度比较器输出的温度误差，计算出加热电流调节值，并将电流调节值送至电流加法器；
电流给定值计算器：根据钢温度设定值、实时温度、带钢规格计算出加热带钢所述的电流预设值，送至电流加法器；
选择器：根据带钢厚度及工序步骤控制温度PI调节器是否投入，当不投入时电流调节值幅值为0，当投入时，电流调节值等于温度PI控制器的输出值；
电流加法器：将电流调节值与电流预设值相加，电流给定值发送给电源控制板。


7.根据权利要求6所述的带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置，其特征在于，电源控制板包括电流闭环控制模块和槽路谐振频率跟踪控制模块；其中
电流闭环控制模通过电源控制板接受到主控器的电流设定值，进行电流闭环控制；
槽路谐振频率跟踪控制模块通过电源控制板的锁相器跟踪槽路谐振系统的谐振频率。


8.根据权利要求7所述的带钢热处理工艺模拟实验装置的中频加热装置，其特征在于，槽路谐振频率跟踪控制模块包括：
采样板：对谐振槽路的电流进行采样，并分为两路，一路输出到电流比较器，作为实际电流反馈值，一路在谐振电流检测模块内部对正弦波电流波形进行过零点转换为方波信号并进行幅值变换后输出到全数字锁相器；
全数字锁相器：根据谐振电流检测模块采样得到的电流信号的频率，调整全数字锁相器输出脉冲的频率，控制中频电源H型逆变桥IGBT的开关，使得中频电源的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯强，连井涛，刘斌，钞卫军，李华刚，
申请(专利权)人：上海宝信软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31