一、整流變壓器

確保變壓器供應(yīng)商了解變壓器的負(fù)載類(lèi)型，知道中頻電源的變壓器負(fù)載是一個(gè)整流型負(fù)載，應(yīng)該維持在變壓器銘牌所標(biāo)注的效率。通常我們通過(guò)K系數(shù)來(lái)衡量變壓器的諧波引起的損耗，通常6脈沖的整流變壓器的K系數(shù)為K-9，而12脈沖的整流變壓器的K系數(shù)是K-4.通常情況下整流變壓器的效率達(dá)到99%是完全有可能的，通常情況下我們最低取98.5%。

二、變壓器進(jìn)線

變壓器二次和中頻電源的連接線的能量損耗是非常小的，考慮正常的電流密度來(lái)考慮母排及電纜，每米的能量損耗為6/V%。這里的V是就是中頻電源的進(jìn)線電壓，我們比方說(shuō)，變壓器的一次電壓為10KV，二次電壓為575V，最好的就是變壓器離電源盡可能的近。在任何情況下，最大限度的縮短變壓器和電源之間的距離是有利于降低電源側(cè)的能量損耗的。

比如說(shuō)：變壓器的二次575V，20米的距離就有0.2%的損耗。

三、中頻電源

中頻電源的損耗主要取決于逆變器的類(lèi)型（電壓型/電流型，IGBT/SCR）及頻率。

下面是<700Hz時(shí)，主要元件損耗的一個(gè)比較：  

通過(guò)上面的比較，有些相對(duì)比較小的差別，在低頻的工作時(shí)，IGBT的損耗相對(duì)于SCR要高，應(yīng)為在同樣的電流情況下，IGBT的數(shù)量要多。但是隨著頻率的增加，SCR的額定容量下降，通常來(lái)說(shuō)在2KHz以上，IGBT變得更有優(yōu)勢(shì)。

四、諧振電容

諧振電容的損耗通常我們考慮為大約~0.15W/100kVAr。不管是串聯(lián)諧振還是并聯(lián)諧振，對(duì)于諧振電容來(lái)說(shuō)都是用于補(bǔ)償線圈滯后的功率因數(shù)，所以損耗來(lái)說(shuō)也沒(méi)有太大的區(qū)別。

然而，在實(shí)踐中用大容量的電容更有能耗優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榇笕萘康碾娙莸氖褂茫軌驕p小電容柜的尺寸，減少電容器的數(shù)量，當(dāng)然也好減少連接電容器母排的數(shù)量，所以能耗相對(duì)于更低。

五、輸出母排

我們用正常的電流密度來(lái)考慮，典型的損耗可以用下面的數(shù)據(jù)來(lái)估算：           

對(duì)于水冷母排來(lái)說(shuō)每米的損耗為0.1%         

對(duì)于風(fēng)冷母排來(lái)書(shū)每米的損耗為0.065%

所以，單從能量損耗的角度來(lái)考慮，盡可能減少逆變輸出和電爐之間的距離以及水冷電纜的長(zhǎng)度是尤為重要的。雖然風(fēng)冷的母排有更高的效率，但是風(fēng)冷母排運(yùn)行時(shí)也需要更多的母排及更大的冷卻空間。翻倍數(shù)量的母排并不能夠降低一般的損耗。下面很明顯的能夠說(shuō)明：

銅母排在40攝氏度時(shí)的電阻率為1.86u-ohm cm（這里假設(shè)冷卻水溫度低于攝氏40度）

銅母排在85攝氏度時(shí)的電阻率為2.16u-ohm cm（這里假設(shè)環(huán)境溫度為35攝氏度）

用一塊水冷母排時(shí)，對(duì)應(yīng)的能量損耗為1.86 x 1^2 = 1.86

用兩塊風(fēng)冷母排時(shí)，對(duì)應(yīng)的能量損耗為2.16*((1/3)^2 + (2/3)^2) = 1.20因?yàn)橛脙蓧K母排載流量并不是50/50,而是33/67。

六、水冷電纜

通常情況下：水冷電纜的損耗為： 0.23%/m

水冷電纜的能量損耗要比輸出母排高很多，所以設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能的減小水冷電纜的長(zhǎng)度尤為重要， 增加水冷電纜的數(shù)量對(duì)減小能耗也是有幫助的，但是通常情況下，傾爐時(shí)過(guò)多的水冷電纜是不太實(shí)際的。

七、電爐部分

電路部分就是能量損耗最大的部分，但是可以通過(guò)下列手段能夠做到節(jié)能：

--- 使用好的，干凈的爐料

--- 組織好的爐料及造型，提高爐子的使用率

--- 養(yǎng)成良好的蓋爐蓋的習(xí)慣

--- 維護(hù)好爐襯，避免搭橋，不要在爐襯太薄是繼續(xù)使用

7.1 電氣損耗

感應(yīng)線圈的電氣效率主要取決于線圈形狀、金屬的電阻率和頻率，在有效線圈的直徑和高度比為1，熔池的內(nèi)徑為線圈內(nèi)徑的0.75-0.8，運(yùn)行頻率在200到300Hz時(shí)，線圈部分的電氣損耗為：

線圈的電氣損耗：約18%

磁軛及短路環(huán)的損耗：約為1.5%

總的損耗為：19.5%

以上的計(jì)算都是基于線圈銅管的截面積是矩形管，線圈的占空比大于0.8的設(shè)計(jì)，矩形管的線圈的要圓管的線圈高出3%左右。

7.2熱損耗

熱損耗主要取決于爐襯材料的導(dǎo)熱系數(shù)，但是對(duì)于鑄鐵應(yīng)用案例，通常都是用石英砂爐襯，

帶爐蓋，功率密度在500KW每噸的熔化爐，熱損耗在10.6% - 2.3%（1噸-25噸）

帶爐蓋，功率密度在750KW每噸的熔化爐，熱損耗在7.1% - 1.5%

不帶爐蓋，功率密度在500KW每噸的熔化爐，熱損耗在24.2% - 6.9%（1噸-25噸）

不帶爐蓋，功率密度在750KW每噸的熔化爐，熱損耗在16.1% - 4.6%

通過(guò)上面的比較，我們能夠很明顯的看出高功率密度帶爐蓋的設(shè)計(jì)能夠提高效率，在滿(mǎn)路鐵水保溫或升溫時(shí)有明顯的優(yōu)勢(shì)。

7.3電氣損耗及熱損耗的綜合考慮

通過(guò)下列表格的對(duì)比，我們看出中頻熔化電爐的熱損耗和電氣損耗對(duì)總體損耗的影響是非常有趣的。

下面的曲線表明，有關(guān)爐襯的搗筑，當(dāng)我們?cè)黾訝t襯的厚度來(lái)提高爐襯的壽命的同時(shí)減低電爐的效率。當(dāng)減薄爐襯的厚度來(lái)提高電電爐的效率時(shí)，導(dǎo)致的后果就是爐襯的壽命縮短。過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，當(dāng)爐襯的厚度被燒損到設(shè)計(jì)厚度的2/3時(shí)就應(yīng)該更換新的爐襯了，小爐子的爐膛內(nèi)徑和線圈內(nèi)徑的比為0.75-0.83，大爐子在0.8-0.87為電爐運(yùn)行的最佳效率范圍。    

其它輔助系統(tǒng)的損耗

在中頻感應(yīng)電爐安裝時(shí)有幾套配套的輔助系統(tǒng)，他們包括下面幾個(gè)系統(tǒng)

---冷卻系統(tǒng)

---液壓系統(tǒng)

---除塵系統(tǒng)

當(dāng)電爐運(yùn)行時(shí)水冷系統(tǒng)就會(huì)一直連續(xù)工作，在電爐停止運(yùn)行后，冷卻系統(tǒng)會(huì)一直運(yùn)行好幾個(gè)小時(shí)后直到電爐完全冷卻。

通常冷卻系統(tǒng)的形式有所不同（開(kāi)路冷卻系統(tǒng)，閉路冷卻系統(tǒng)，蒸發(fā)式冷卻塔，干式冷卻塔、節(jié)水型的）但是閉式冷卻塔系統(tǒng)在使用中最為常見(jiàn)。通常有水泵，冷卻塔的噴淋泵，冷卻塔的風(fēng)機(jī)組成，因?yàn)檠h(huán)水的流量和中頻電爐的功率成正比，水泵的功率也和流量成正比，所以我們可以認(rèn)為水泵的功率和中頻電爐的功率也是一個(gè)正比的關(guān)系。

冷卻系統(tǒng)的散熱能力和電爐的功率也是成比例的關(guān)系，所以冷卻塔運(yùn)行所需的功率也是和電爐的功率成正比關(guān)系；下面是水泵功率 冷卻塔的運(yùn)行功率和電爐功率的一個(gè)關(guān)系：

所以在一電一爐的系統(tǒng)中，冷卻系統(tǒng)設(shè)備的能耗占整個(gè)中頻電爐熔化系統(tǒng)的1.2%。

下面是一些減少能耗的方法：

l  確保冷卻塔風(fēng)機(jī)控制的溫度開(kāi)關(guān)正常工作，并且設(shè)定溫度值不會(huì)過(guò)低；

l  確保外循環(huán)補(bǔ)水的水質(zhì)干凈

l  確保冷卻塔噴淋管通暢，冷卻塔的盤(pán)管干凈，維持較高的冷卻效率

l  確保冷卻塔的噴淋泵比冷卻塔的風(fēng)機(jī)先開(kāi)后關(guān)，避免冷卻塔的盤(pán)管結(jié)垢。    

液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)中液壓泵的大小和中頻電爐的大小有著直接的關(guān)系，保證兩分鐘的傾爐時(shí)間，液壓泵的大小大約為電爐噸位數(shù)的3倍，比如說(shuō)，10噸的電爐，液壓系統(tǒng)中液壓泵的功率為30KW。

所以如果一個(gè)小時(shí)中液壓泵的運(yùn)行時(shí)間為10分鐘，電爐的功率密度為500KW/噸，液壓系統(tǒng)的能耗占整個(gè)系統(tǒng)的0.1%，占系統(tǒng)功耗是非常小，但是在不需要使用液壓系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該及時(shí)關(guān)閉液壓系統(tǒng)。

電爐的吸塵裝置

由于吸塵裝置對(duì)于風(fēng)量的需求，吸塵裝置風(fēng)機(jī)的功率取決于電爐噸位的大小及什么類(lèi)型爐蓋的使用，還有熔化什么樣的爐料的，（比方說(shuō)，吸塵罩的風(fēng)機(jī)功率比吸塵環(huán)需要大一倍。）通常來(lái)說(shuō)，風(fēng)機(jī)的功率大小和爐子噸位大小的立方根成比例。

基于吸塵環(huán)的計(jì)算，吸塵系統(tǒng)的能耗是這樣一個(gè)范圍：1噸的爐子吸塵系統(tǒng)的能耗為系統(tǒng)的0.4%。而25噸爐子吸塵系統(tǒng)占整個(gè)熔化系統(tǒng)的0.14%。對(duì)于一對(duì)一的電爐的熔化系統(tǒng)，我們沒(méi)有太多節(jié)能工作可做，但是對(duì)于多電爐熔化系統(tǒng)，但爐子不需要吸塵裝置時(shí)應(yīng)有相應(yīng)的切換裝置。