一种整流器多重联接的大功率中频电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于电源控制技术领域，具体涉及一种整流器多重联接的大功率中频电源装置，包括m个整流器电路，所述各整流器电路分别与逆变器相连接，所述逆变器与负载电路相连接；所述m个整流器电路相位依次相差π/3m，m＞1；所述整流器电路包括依次连接的隔离开关电路、进线电流采样电路、整流电路和直流滤波电路。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电源控制
，具体涉及一种整流器多重联接的大功率中频电源装置。
技术介绍
由于现代机械制造业和冶金工业的迅速发展，对产品的优质、精化和节能环保以及经济的要求更为高端，中频电磁感应电炉取代了传统的煤炉、气炉、电阻炉以及工业电炉，以自身的诸多优点和便利也得到了迅猛发展。但是对公共电网也产生了很大程度的影响，众所周知属于电力电子装置的中频电磁感应电炉是电力系统中的主要谐波源，尤其是大功率中频电源，它产生的谐波来自两个方面：整流器和逆变器。逆变器产生的谐波电流与频率、中频电压和滤波器容量有关，只要合理选用滤波器其谐波电流与整流器相比可忽略不计。整流器交流侧电流为方波，含有特征性谐波电流nk±1(k为自然正整数，n为中频感应电炉脉波数)。谐波电流在供电线路上会产生电压降，致使公共连接点电压波形畸变，另外晶闸管换相时在电网正弦波电压波上造成缺口，也致使电压波形严重畸变。公共连接点电压波形畸变各电器设备带来严重后果，如变压器、电抗器损耗加剧，电动机不能正常运转，电容器过载损坏，甚至造成智能仪表的失灵。当下抑制中频感应电炉产生的谐波的措施有四种：1、增加整流的相数；2、装设谐振滤波器；3、整流变压器设抵挡电压抽头；4、改变供电点接到短路容量大的公用电网上。而目前针对大功率增加整流相数便利但不完善；装设谐振滤波器，滤波器分为有源滤波器和无源滤波器，装设LC无源滤波是传统方法也是应用最广的方法，它具有结构简单、经济方便等优点，而静止无功补偿装置虽具有调相机功能，但是投资较大，有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、无功补偿的新型装置可克服传统无源滤波的缺陷但是投资相对大，时下根据用户的经济能力选用无源LC滤波器比较合理，但是装设滤波器对于用户来讲无疑是一笔不小的开资，滤波器中的电容量衰减也会影响到滤波设备的使用寿命，变压器抽头制造方便但实际操作也不很便利，短路容量大的公网，针对于用电现状也不符合实际。因而从设备自身制造以及控制和长久利益来讲，无疑对于大功率中频电源在整流器上做些技术更新尤为必要和关键。另外节能是一个永恒性的话题，目前中频感应电炉需要提高中频电源的效率才能达到节能目的。中频电源配置大功率电源，提高熔化率和融化速度，减少融化时间，提高热效率是尤为关键的。当然在熔炼过程中(或热处理过程中)做好控制来减少无功损耗、提高电效率，也必不可少。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种能够合理节能降耗、提高冶炼效率的整流器多重联接的大功率中频电源装置。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：包括m个整流器电路，所述各整流器电路分别与逆变器相连接，所述逆变器与负载电路相连接；所述m个整流器电路相位依次相差π/3m，m＞1；所述整流器电路包括依次连接的隔离开关电路、进线电流采样电路、整流电路和直流滤波电路。进一步的，所述逆变器与负载电路之间还设置有中频采样电路。进一步的，所述隔离开关电路与进线电流采样电路之间还连接有进线阻容吸收电路。进一步的，所述直流滤波电路包括顺次连接的分流器、直流电流表、中频功率表和直流电压表。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：通过设置将m个整流器电路分别与逆变器相连接，并设置m个整流器电路相位依次相差π/3m，从而将整流电路进行移相多重联结。利用在一个电源周期中整流输出电压脉波数越多，则输出电压中的谐波阶次越高，谐波幅值越小的特点，同时达到整流装置的交流电流中的谐波频率越高，谐波电流幅值越小。采用多重联接的大功率中频电源，使电流谐波含量大大的降低，减少了对电网的污染，能够有效的实现节能降耗；同时输出直流电压的纹波系数较小，直流电压质量较高，从而提高冶炼效率。附图说明图1为本技术12脉整流器联接的大功率中频电源装置的结构示意图；图2为本技术18脉整流器联接的大功率中频电源装置的结构示意图；图3为本技术6m脉整流器联接的大功率中频电源装置的结构示意图；图4为本技术12脉整流器联接的大功率中频电源装置的波形图；其中：1为隔离开关电路；2为进线阻容吸收电路；3为进线电流采样电路；4为整流电路；5为直流滤波电路；6为逆变器；7为中频电压采样电路；8为负载电路。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细描述。参见图3，本技术包括m个三相全桥整流电路，所述各三相全桥整流电路分别与逆变器6相连接，所述逆变器6与负载电路8相连接；所述m个三相全桥整流电路相位依次相差π/3m，其中m＞1。所述三相全桥整流电路包括依次连接的隔离开关电路1、进线阻容吸收电路2、进线电流采样电路3、整流电路4和直流滤波电路5。所述逆变器6与负载电路8之间还设置有中频采样电路7。所述直流滤波电路5包括顺次连接的分流器、直流电流表、中频功率表和直流电压表。参见图1，当m＝2时，为本技术12脉整流器联接的大功率中频电源装置，电流谐波含量大大的降低，同时输出直流电压的纹波系数较小，直流电压质量较高，参见图4，所示波形近乎达到了非常完美状态，对电能质量有很大改善。多重整流器联接的大功率中频电源装置基于电压均衡控制电路整流器串联技术精度高，可靠性好，可以达到多个个整流器的输出电压严格相等，整流输出谐波次数增加，且幅值降低。可以很好的减少谐波含量。进线端电器元件电压可采用常规器件，供给负载的高电压可通过多重串联整流桥和逆变输出进行升压控制。常规的针对大功率中频电源的谐波含量高，经济成本大，在高电压系统的电器元件的选择上采取订制，存在供货周期长、订制品存在使用性能降低，产生费用高，安装滤波设备客户负担加重。本技术采用整流器进行多重联接，采用现有电器元件进行设计，经济适宜，控制简易。整机组的安装、调试和后期维护也很便利。整流器多重串联的大功率中频电源装置是将整流电路进行移相多重联结，利用在一个电源周期中整流输出电压脉波数越多，则输出电压中的谐波阶次越高，谐波幅值越小的特点，同时达到整流装置的交流电流中的谐波频率越高，谐波电流幅值越小。大功率中频电源为了得到较高的功率因数和大功率，触发角设得比较小，相对整流器输出电压误差相当小。通过实验达到了近乎完美的程度，可以做到多重联接整流器输出电压几乎相等。在功率因数、熔炼速度、电效率和稳定性能上都非常优越，也可以避免大功率均流带来的诸多麻烦问题。多重整流器联接的大功率中频电源装置的控制可以利用PWM控制技术，这一技术目前也非常成熟和完善。PWM应用于整流电路控制中可使交流输入电流和电压保持同相位或反相位，使得交流输入的电流非常接近正弦波，可获得接近1的功率因数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整流器多重联接的大功率中频电源装置，其特征在于，包括m个整流器电路，所述各整流器电路分别与逆变器(6)相连接，所述逆变器(6)与负载电路(8)相连接；所述m个整流器电路相位依次相差π/3m，m＞1；所述整流器电路包括依次连接的隔离开关电路(1)、进线电流采样电路(3)、整流电路(4)和直流滤波电路(5)。

【技术特征摘要】
1.一种整流器多重联接的大功率中频电源装置，其特征在于，包括m个整流器电路，所述各整流器电路分别与逆变器(6)相连接，所述逆变器(6)与负载电路(8)相连接；所述m个整流器电路相位依次相差π/3m，m＞1；所述整流器电路包括依次连接的隔离开关电路(1)、进线电流采样电路(3)、整流电路(4)和直流滤波电路(5)。2.根据权利要求1所述的一种整流器多重联接的大功率中频电源装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗来卫，罗来军，梁兵乾，张靖韵，
申请(专利权)人：西安奥邦科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61