一种用于消除脉动谐波的电抗器装置及中频电源电路制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于消除脉动谐波的电抗器装置及中频电源电路，该装置包括铜排绕组和安装架，铜排绕组由铜排螺旋绕制而成，安装架为四根长条板拼合而成的矩形框，安装架套设于铜排绕组的外侧，且安装架的两侧内壁上设有多个安装槽，铜排绕组内各层铜排的两侧边缘分别伸入对应的安装槽内。该电抗器装置使用铜排代替传统电抗器的水管，有效的缓解了工作过程中因产热造成的能源浪费问题，且避免了因水管进出口温差导致的结垢堵塞水管的问题，提高了电抗器的使用寿命和工作稳定性，同时也达到节能的效果。该电路中未使用自愈电容，仅通过上述电抗器装置来实现消除谐波的功能，在消除谐波的同时，耗能更低，且电路更加稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种用于消除脉动谐波的电抗器装置及中频电源电路
本技术涉及中频电源谐波消除
，更具体的说是涉及一种用于消除脉动谐波的电抗器装置及中频电源电路。
技术介绍
目前，随着机械工业的迅速发展，广泛应用于铸造行业的中频电源发挥着越来越重要的作用。以6脉波中频电源为例，如图1所示，该中频电源利用三相全控桥式整流电路11将380V、50Hz工频电整流为直流电，经平波电抗器12(以下简称电抗器)滤波，由单相无源桥式逆变电路13转变为电压为750V、频率为1000Hz左右的中频电，供给负载14。经三相全控桥式整流电路整流后的电流中仍存在300Hz的脉动谐波成分。该谐波成分对逆变电路的正常工作有很大危害，必须在逆变前的电路中将脉动斜波电流阻断。因此，起到消除脉动斜波作用的电抗器是中频电源中一个重要的电感元件，工作中流通直流电流，其性能的优劣，直接影响到50Hz电网的正常供电。目前工业中广泛使用的中频电源电抗器的电感绕组大多为铜管绕制，管内流通冷却水。电抗器工作时绕组内直流电流可达几百至几千安培。由于该结构的绕组导线截面积相对较小，工作时产生的大量热量，既造成能源的浪费，又使冷却系统负荷增大，另外，因冷却路管管程长、管径细，致使冷却水进出口温差大。冷却水被加热后极易在管内结垢而堵塞流通管路，使绕组因过热而烧毁。同时，传统的中频电源一般采用电容、电感来整顿稳定波形，不至于电网网络产生斜波。现在普遍采用的消除斜波的方法是自愈电容+电抗来消除斜波以稳定波形免受干扰的方式，该种方式虽然能够一定程度上消除斜波干扰，但由于投入的电容容量较大，因此消耗的电能较大，很难满足低能耗的使用需求。因此，如何提供一种能耗低、工作稳定的电抗器装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种用于消除脉动谐波的电抗器装置及中频电源电路，该电抗器装置采用铜排代替水管，消耗电能极低，能够稳定波形的同时节约能源，解决了现有的谐波消除装置耗能高且使用寿命短的问题。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一方面，本技术提供了一种用于消除脉动谐波的电抗器装置，该装置包括：铜排绕组和安装架，所述铜排绕组由铜排螺旋绕制而成，所述安装架为四根长条板拼合而成的矩形框，所述安装架套设于所述铜排绕组的外侧，且所述安装架的两侧内壁上设有多个安装槽，所述安装槽与所述铜排绕组内各层铜排对应设置，所述铜排绕组内各层铜排的两侧边缘分别伸入对应的所述安装槽内。本技术的有益效果是：该电抗器装置使用铜排代替传统电抗器的水管，有效的缓解了工作过程中因产热造成的能源浪费问题，且避免了因水管进出口温差导致的结垢堵塞水管的问题，提高了电抗器的使用寿命和工作稳定性，同时也达到节能的效果。具体地，所述铜排绕组选用的铜片宽度为40mm，环绕内径为89mm，环绕外径为166mm。该电抗器装置主要应用于中频电炉，所采用铜片厚度与铸造用的中频电炉产能成正比例关系。进一步地，所述铜排绕组的一端向外侧翻折且端部水平布置，所述铜排绕组的另一端沿铜排环绕内圆的切线方向延伸，且所述铜排绕组的两侧端部均设有用于与其他器件连接用的安装孔。由于该电抗器装置后期需要与其他电器件连接，具体通过铜排的两端实现，铜排两端的安装孔主要就是与顶部和底部的其他电器件连接用的，比如可以通过螺栓等连接件将铜排两端与其他器件上对应的连接端固定，实现电抗器装置的连接和安装。另一方面，本技术还提供了一种中频电源电路，该电路包括工频电输入端、整流电路、逆变电路、中频电输出端以及多个上述的一种用于消除脉动谐波的电抗器装置；所述工频电输入端与所述整流电路的输入端电连接，所述整流电路的输出端与所述逆变电路的输入端电连接，所述逆变电路的输出端与所述中频电输出端电连接；所述工频电输入端与所述整流电路连接的线缆上各设有一个所述电抗器装置，所述整流电路与所述逆变电路连接的线缆上设有所述电抗器装置，所述逆变电路与所述中频电输出端连接的线缆上设有多个所述电抗器装置。该电路中未使用自愈电容，仅通过本技术中改进的上述电抗器装置来实现消除谐波的功能，在消除谐波的同时，耗能更低，且电路更加稳定可靠。进一步地，所述整流电路采用三相全控桥式整流电路，包括晶闸管KP11、晶闸管KP12、晶闸管KP13、晶闸管KP14、晶闸管KP15和晶闸管KP16；所述晶闸管KP11和晶闸管KP14通过所述电抗器装置与所述工频电输入端中三相电源的C相连接，晶闸管KP13和晶闸管KP16通过所述电抗器装置与所述工频电输入端中三相电源的B相连接，晶闸管KP15和晶闸管KP12通过所述电抗器装置与所述工频电输入端中三相电源的A相连接，所述三相全控桥式整流电路的输出端还通过所述电抗器装置与所述逆变电路的输入端连接。进一步地，所述逆变电路包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块；所述第一开关模块和所述第三开关模块分别串接一个所述电抗器装置，所述第一开关模块和所述第三开关模块通过各自串接的所述电抗器装置连接并接至所述中频电输出端的一侧；所述第二开关模块和所述第四开关模块分别串接一个所述电抗器装置，所述第二开关模块和所述第四开关模块通过各自串接的所述电抗器装置连接并接至所述中频电输出端的另一侧。进一步地，所述第一开关模块包括晶闸管KP21、晶闸管KP22、电阻R1和电阻R2，所述电阻R1与所述晶闸管KP21并联，所述电阻R2与所述晶闸管KP22并联，且所述电阻R1与所述晶闸管KP21的并联电路与所述电阻R2与所述晶闸管KP22的并联电路连接；所述第二开关模块包括晶闸管KP23、晶闸管KP24、电阻R3和电阻R4，所述电阻R3与所述晶闸管KP23并联，所述电阻R4与所述晶闸管KP24并联，且所述电阻R3与所述晶闸管KP23的并联电路与所述电阻R4与所述晶闸管KP24的并联电路连接；所述第三开关模块包括晶闸管KP25、晶闸管KP26、电阻R5和电阻R6，所述电阻R5与所述晶闸管KP25并联，所述电阻R6与所述晶闸管KP26并联，所述电阻R5与所述晶闸管KP25的并联电路与所述电阻R6与所述晶闸管KP26的并联电路连接；所述第四开关模块包括晶闸管KP27和晶闸管KP28、电阻R7和电阻R8，所述电阻R7与所述晶闸管KP27并联，所述电阻R8与所述晶闸管KP28并联，所述电阻R7与所述晶闸管KP27的并联电路与所述电阻R8与所述晶闸管KP28的并联电路连接。本技术中逆变电路基于单相无源桥式逆变电路进行改进，得到的逆变电路与增设的电抗器装置配合可以得到更加稳定可靠的中频电，从而保证了负载的正常运行。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于消除脉动谐波的电抗器装置，其特征在于，包括：铜排绕组和安装架，所述铜排绕组由铜排螺旋绕制而成，所述安装架为四根长条板拼合而成的矩形框，所述安装架套设于所述铜排绕组的外侧，且所述安装架的两侧内壁上设有多个安装槽，所述安装槽与所述铜排绕组内各层铜排对应设置，所述铜排绕组内各层铜排的两侧边缘分别伸入对应的所述安装槽内。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于消除脉动谐波的电抗器装置，其特征在于，包括：铜排绕组和安装架，所述铜排绕组由铜排螺旋绕制而成，所述安装架为四根长条板拼合而成的矩形框，所述安装架套设于所述铜排绕组的外侧，且所述安装架的两侧内壁上设有多个安装槽，所述安装槽与所述铜排绕组内各层铜排对应设置，所述铜排绕组内各层铜排的两侧边缘分别伸入对应的所述安装槽内。


2.根据权利要求1所述的一种用于消除脉动谐波的电抗器装置，其特征在于,所述铜排绕组的一端向外侧翻折且端部水平布置，所述铜排绕组的另一端沿铜排环绕内圆的切线方向延伸，且所述铜排绕组的两侧端部均设有用于与其他器件连接用的安装孔。


3.一种中频电源电路，其特征在于，包括工频电输入端、整流电路、逆变电路、中频电输出端以及多个如权利要求1或2所述的一种用于消除脉动谐波的电抗器装置；
所述工频电输入端与所述整流电路的输入端电连接，所述整流电路的输出端与所述逆变电路的输入端电连接，所述逆变电路的输出端与所述中频电输出端电连接；
所述工频电输入端与所述整流电路连接的线缆上各设有一个所述电抗器装置，所述整流电路与所述逆变电路连接的线缆上设有所述电抗器装置，所述逆变电路与所述中频电输出端连接的线缆上设有多个所述电抗器装置。


4.根据权利要求3所述的一种中频电源电路，其特征在于，所述整流电路采用三相全控桥式整流电路，包括晶闸管KP11、晶闸管KP12、晶闸管KP13、晶闸管KP14、晶闸管KP15和晶闸管KP16；
所述晶闸管KP11和晶闸管KP14通过所述电抗器装置与所述工频电输入端中三相电源的C相连接，晶闸管KP13和晶闸管KP16通过所述电抗器装置与所述工频电输入端中三相电源的B相连接，晶闸管KP15和晶闸管KP12通过所述电抗器装置与所述工频电输入端中三相电源的A相连接，所述三相全控桥式整流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽洪，
申请(专利权)人：河北首鼎金属材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13