一種整流器多重聯(lián)接的大功率中頻電源裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電源控制技術領域，具體涉及一種整流器多重聯(lián)接的大功率中頻電源裝置，包括m個整流器電路，所述各整流器電路分別與逆變器相連接，所述逆變器與負載電路相連接；所述m個整流器電路相位依次相差π/3m，m＞1；所述整流器電路包括依次連接的隔離開關電路、進線電流采樣電路、整流電路和直流濾波電路。
【專利說明】
一種整流器多重聯(lián)接的大功率中頻電源裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于電源控制技術領域，具體涉及一種整流器多重聯(lián)接的大功率中頻電源
目.0
【背景技術】
[0002]由于現代機械制造業(yè)和冶金工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的優(yōu)質、精化和節(jié)能環(huán)保以及經濟的要求更為高端，中頻電磁感應電爐取代了傳統(tǒng)的煤爐、氣爐、電阻爐以及工業(yè)電爐，以自身的諸多優(yōu)點和便利也得到了迅猛發(fā)展。但是對公共電網也產生了很大程度的影響，眾所周知屬于電力電子裝置的中頻電磁感應電爐是電力系統(tǒng)中的主要諧波源，尤其是大功率中頻電源，它產生的諧波來自兩個方面:整流器和逆變器。逆變器產生的諧波電流與頻率、中頻電壓和濾波器容量有關，只要合理選用濾波器其諧波電流與整流器相比可忽略不計。整流器交流側電流為方波，含有特征性諧波電流nk±l(k為自然正整數，η為中頻感應電爐脈波數)。諧波電流在供電線路上會產生電壓降，致使公共連接點電壓波形畸變，另外晶閘管換相時在電網正弦波電壓波上造成缺口，也致使電壓波形嚴重畸變。公共連接點電壓波形畸變各電器設備帶來嚴重后果，如變壓器、電抗器損耗加劇，電動機不能正常運轉，電容器過載損壞，甚至造成智能儀表的失靈。
[0003]當下抑制中頻感應電爐產生的諧波的措施有四種:1、增加整流的相數;2、裝設諧振濾波器;3、整流變壓器設抵擋電壓抽頭;4、改變供電點接到短路容量大的公用電網上。而目前針對大功率增加整流相數便利但不完善;裝設諧振濾波器，濾波器分為有源濾波器和無源濾波器，裝設LC無源濾波是傳統(tǒng)方法也是應用最廣的方法，它具有結構簡單、經濟方便等優(yōu)點，而靜止無功補償裝置雖具有調相機功能，但是投資較大，有源濾波器是一種用于動態(tài)抑制諧波、無功補償的新型裝置可克服傳統(tǒng)無源濾波的缺陷但是投資相對大，時下根據用戶的經濟能力選用無源LC濾波器比較合理，但是裝設濾波器對于用戶來講無疑是一筆不小的開資，濾波器中的電容量衰減也會影響到濾波設備的使用壽命，變壓器抽頭制造方便但實際操作也不很便利，短路容量大的公網，針對于用電現狀也不符合實際。因而從設備自身制造以及控制和長久利益來講，無疑對于大功率中頻電源在整流器上做些技術更新尤為必要和關鍵。
[0004]另外節(jié)能是一個永恒性的話題，目前中頻感應電爐需要提高中頻電源的效率才能達到節(jié)能目的。中頻電源配置大功率電源，提高熔化率和融化速度，減少融化時間，提高熱效率是尤為關鍵的。當然在熔煉過程中(或熱處理過程中)做好控制來減少無功損耗、提高電效率，也必不可少。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現有技術存在的缺陷和不足，提供一種能夠合理節(jié)能降耗、提高冶煉效率的整流器多重聯(lián)接的大功率中頻電源裝置。
[0006]為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:包括m個整流器電路，所述各整流器電路分別與逆變器相連接，所述逆變器與負載電路相連接;所述m個整流器電路相位依次相差Ji/3m，m>l;
[0007]所述整流器電路包括依次連接的隔離開關電路、進線電流采樣電路、整流電路和直流濾波電路。
[0008]進一步的，所述逆變器與負載電路之間還設置有中頻采樣電路。
[0009]進一步的，所述隔離開關電路與進線電流采樣電路之間還連接有進線阻容吸收電路。
[0010]進一步的，所述直流濾波電路包括順次連接的分流器、直流電流表、中頻功率表和直流電壓表。
[0011]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果:通過設置將m個整流器電路分別與逆變器相連接，并設置m個整流器電路相位依次相差V3m，從而將整流電路進行移相多重聯(lián)結。利用在一個電源周期中整流輸出電壓脈波數越多，則輸出電壓中的諧波階次越高，諧波幅值越小的特點，同時達到整流裝置的交流電流中的諧波頻率越高，諧波電流幅值越小。采用多重聯(lián)接的大功率中頻電源，使電流諧波含量大大的降低，減少了對電網的污染，能夠有效的實現節(jié)能降耗;同時輸出直流電壓的紋波系數較小，直流電壓質量較高，從而提高冶煉效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明12脈整流器聯(lián)接的大功率中頻電源裝置的結構示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明18脈整流器聯(lián)接的大功率中頻電源裝置的結構示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明6m脈整流器聯(lián)接的大功率中頻電源裝置的結構示意圖；
[0015]圖4為本發(fā)明12脈整流器聯(lián)接的大功率中頻電源裝置的波形圖；
[0016]其中:I為隔離開關電路;2為進線阻容吸收電路;3為進線電流采樣電路;4為整流電路;5為直流濾波電路;6為逆變器;7為中頻電壓采樣電路;8為負載電路。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述。
[0018]參見圖3，本發(fā)明包括m個三相全橋整流電路，所述各三相全橋整流電路分別與逆變器6相連接，所述逆變器6與負載電路8相連接;所述m個三相全橋整流電路相位依次相差πΛπι，其中m>l。所述三相全橋整流電路包括依次連接的隔離開關電路1、進線阻容吸收電路2、進線電流采樣電路3、整流電路4和直流濾波電路5。
[0019]所述逆變器6與負載電路8之間還設置有中頻采樣電路7。所述直流濾波電路5包括順次連接的分流器、直流電流表、中頻功率表和直流電壓表。
[0020]參見圖1，當m=2時，為本發(fā)明12脈整流器聯(lián)接的大功率中頻電源裝置，電流諧波含量大大的降低，同時輸出直流電壓的紋波系數較小，直流電壓質量較高，參見圖4，所示波形近乎達到了非常完美狀態(tài)，對電能質量有很大改善。多重整流器聯(lián)接的大功率中頻電源裝置基于電壓均衡控制電路整流器串聯(lián)技術精度高，可靠性好，可以達到多個個整流器的輸出電壓嚴格相等，整流輸出諧波次數增加，且幅值降低?？梢院芎玫臏p少諧波含量。進線端電器元件電壓可采用常規(guī)器件，供給負載的高電壓可通過多重串聯(lián)整流橋和逆變輸出進行升壓控制。
[0021]常規(guī)的針對大功率中頻電源的諧波含量高，經濟成本大，在高電壓系統(tǒng)的電器元件的選擇上采取訂制，存在供貨周期長、訂制品存在使用性能降低，產生費用高，安裝濾波設備客戶負擔加重。本發(fā)明采用整流器進行多重聯(lián)接，采用現有電器元件進行設計，經濟適宜，控制簡易。整機組的安裝、調試和后期維護也很便利。
[0022]整流器多重串聯(lián)的大功率中頻電源裝置是將整流電路進行移相多重聯(lián)結，利用在一個電源周期中整流輸出電壓脈波數越多，則輸出電壓中的諧波階次越高，諧波幅值越小的特點，同時達到整流裝置的交流電流中的諧波頻率越高，諧波電流幅值越小。
[0023]大功率中頻電源為了得到較高的功率因數和大功率，觸發(fā)角設得比較小，相對整流器輸出電壓誤差相當小。通過實驗達到了近乎完美的程度，可以做到多重聯(lián)接整流器輸出電壓幾乎相等。在功率因數、熔煉速度、電效率和穩(wěn)定性能上都非常優(yōu)越，也可以避免大功率均流帶來的諸多麻煩問題。
[0024]多重整流器聯(lián)接的大功率中頻電源裝置的控制可以利用HVM控制技術，這一技術目前也非常成熟和完善。PWM應用于整流電路控制中可使交流輸入電流和電壓保持同相位或反相位，使得交流輸入的電流非常接近正弦波，可獲得接近I的功率因數。
【主權項】
1.一種整流器多重聯(lián)接的大功率中頻電源裝置，其特征在于，包括m個整流器電路，所述各整流器電路分別與逆變器(6)相連接，所述逆變器(6)與負載電路(8)相連接;所述m個整流器電路相位依次相差V3m，m>l; 所述整流器電路包括依次連接的隔離開關電路(I)、進線電流采樣電路(3)、整流電路(4)和直流濾波電路(5)。2.根據權利要求1所述的一種整流器多重聯(lián)接的大功率中頻電源裝置，其特征在于，所述逆變器(6)與負載電路(8)之間還設置有中頻采樣電路(7)。3.根據權利要求1所述的一種整流器多重聯(lián)接的大功率中頻電源裝置，其特征在于，所述隔離開關電路(I)與進線電流采樣電路(3)之間還連接有進線阻容吸收電路(2)。4.根據權利要求1所述的一種整流器多重聯(lián)接的大功率中頻電源裝置，其特征在于，所述直流濾波電路(5)包括順次連接的分流器、直流電流表、中頻功率表和直流電壓表。
【文檔編號】H02M1/12GK105991056SQ201510697190
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年10月23日
【發(fā)明人】羅來衛(wèi), 羅來軍, 梁兵乾, 張靖韻
【申請人】西安奧邦科技有限責任公司