直流电弧炉、矿热炉等值48脉波整流变压器应用电路制造技术

本实用新型专利技术涉及直流电弧炉、矿热炉等值48脉波整流变压器应用电路，包含8台整流变压器、8组整流桥、8台直流电抗器和2根电极；整流变压器分别为B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8整流变压器；8组整流桥分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8组整流桥，每组整流桥均包括六个整流元件，形成独立的6脉波整流电路；整流桥分别与整流变压器的二次输出相连接，整流变压器的一次绕组采用正三角形接法绕设，B1、B3、B5、B7整流变压器的二次绕组采用角形接法绕设，B2、B4、B6、B8整流变压器的二次绕组采用星形接法绕设；本实用新型专利技术整流输出电压、电流均衡、一致，能够使设备长期稳定工作，故障率极低。故障率极低。故障率极低。

【技术实现步骤摘要】
直流电弧炉、矿热炉等值48脉波整流变压器应用电路


[0001]本技术涉及交直流转换设备领域，特别是一种直流电弧炉、矿热炉等值48脉波整流变压器应用电路。

技术介绍

[0002]在金属和非金属及铁合金冶炼领域中，常用电弧炉作为冶炼设备。与三相交流电弧炉相比，直流电弧炉具有诸多优点，但是使用直流电首先就要考虑如何解决大容量整流电源需要并联使用整流元件而产生的并联的整流元件之间电流分配不均匀的问题，其次是如何有效抑制整流器件产生的谐波、降低系统总谐波畸变率，通常情况下都会采用多脉波整流技术。
[0003]对于常规的直流电源，一般都是6脉波整流。6脉波整流电路虽然具有结构简单的优势，但是其输出的直流电压的脉动系数比较大，脉动系数为0.057，不可避免地存在着3、5、7次高次谐波。由于整流元器件单体容量的限制，若要使用大功率直流电源，则需要多只整流元件并联工作，然而随着并联只数越多，流过整流元件的电流不均匀的现象则会越严重。
[0004]中国专利技术专利申请：采用直流侧双无源谐波抑制方法的36脉波整流器(专利申请号： CN201810410354.1)及中国专利技术专利：直流侧无源谐波抑制技术的48脉变压整流器(专利申请号：CN201910409441.X)都对多脉波整流技术进行了一定的研发。
[0005]申请人也已经对等值12脉波整流变压器进行了研究，其方案如中国技术专利：一种改进型直流电弧炉等值12脉整流变压器应用电路(授权公告号：CN210745030U)所公开的那样，可以满足一定场合的应用，但是其电压脉动系数仍然较高，电流波动仍然会对直流电弧炉、矿热炉的使用造成不利影响。
[0006]为此，申请人研制了等值48脉波整流变压器，在实验中发现等值48脉波直流电源的电压波形比24脉波更平稳。
[0007]在制造大功率整流电源的时候，由于我国的单个整流元件做不了太大容量，这就需要把整流元件并联起来使用，又由于每个整流元件自身的参数都不完全一样以及每个并联元件的压接力度不完全相同，造成并联元件之间的电流分配不均匀，并联的元件越多，出现的电流不均匀的现象越严重，在不均匀程度超过30％的情况下经常导致并联元件中通过的电流较大的元件首先烧坏。
[0008]针对均流问题，若采用48脉波整流，就可以不用把整流元件并联，而是分成8个独立的整流桥，从而能有效解决并联的整流元件之间电流分配不均匀的现象。
[0009]常规的48脉波炉用整流变压器由于只有2组一次侧高压绕组，二次侧电压又很低，二次侧绕组匝数很少，二次侧每一匝绕组所承担的电压少则几伏，多则十几伏，在实际绕制过程中，无法做到为了让8组低压绕组的二次电压相等而绕半匝，只能绕成整数匝数，这就导致 8组低压绕组的二次输出电压相差几伏甚至十几伏，从而导致8组整流桥的输出直流电压相差几伏甚至十几伏，出现各绕组出力大小不相同的局面。又由于每4组低压绕组共用
一台铁芯，磁路上相互干扰，最终导致个别绕组几乎不出力的现象，使得出力大的绕组所连接的整流元件总是莫名其妙地烧坏，变压器热得烫手。
[0010]常规的48脉整流变压器在采用晶闸管作整流元件的结构上，通常的做法是采用增大输入电压高的那一组整流桥的移相角，来人为压制其较高的直流输出电压，以求得让8组整流桥的直流输出电压大小相等，殊不知这样做法直接导致被压制的那组整流桥的功率因数严重下降，以至于把整体直流输出的功率因数拖下来了，看不到直流电路应有的自然功率因数高的优点。
[0011]针对上述现象，我们设计了应用于直流电弧炉、直流矿热炉的等值48脉波整流变压器，从根本上解决了上述现象的弊病，解决了因电流分配不均匀而经常烧坏整流元件的故障，并能够使得自然功率因素达到0.99，在实验中发现等值48脉波直流电源的电压波形比24脉波更平稳，其电压脉动系数达到0.00087，用示波器观察电压波形中的3次、5次、7次、9次、 11次等高次谐波的含量极低，几乎看不到，为生产大动率整流电源找到了好的方案。

技术实现思路

[0012]本技术的目的在于提供一种直流电弧炉、矿热炉等值48脉波整流变压器应用电路，能够实现大功率整流电源的生产。
[0013]为达到上述技术的目的，本技术提供了一种直流电弧炉、矿热炉等值48脉波整流变压器应用电路，包含8台整流变压器、8组整流桥、8台直流电抗器和2根电极；8台所述整流变压器分别为B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8整流变压器；8组所述整流桥分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8组整流桥，每组所述整流桥均包括六个整流元件，每组所述整流桥形成独立的6脉波整流电路；8台所述直流电抗器分别为1#直流电抗器、2# 直流电抗器、3#直流电抗器、4#直流电抗器、5#直流电抗器、6#直流电抗器、7#直流电抗器、 8#直流电抗器；2根所述电极分别为1#电极和2#电极，所述电极位于炉体内；所述A1、A2、 A3、A4、A5、A5、A6、A7、A8组整流桥分别与B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8整流变压器的二次输出相连接，B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8整流变压器的一次绕组采用正三角形接法绕设，B1、B3、B5、B7整流变压器的二次绕组采用角形接法绕设，B2、B4、 B6、B8整流变压器的二次绕组采用星形接法绕设。
[0014]进一步的，所述B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8整流变压器各自具有独立的铁芯。
[0015]进一步的，所述B1整流变压器为
△
/
△‑
6连接组别，所述B2整流变压器为
△
/Y
‑
5连接组别。
[0016]进一步的，所述B3整流变压器为
△
/
△‑
6连接组别，在一次绕组增设移相线圈L1，令其输出电压的相位比B1整流变压器的输出电压相位后移15
°
；所述B4整流变压器为
△
/Y
ꢀ‑
5连接组别，在一次绕组增设移相线圈L2，令其输出电压的相位比B2整流变压器的输出电压相位后移15
°
。
[0017]进一步的，所述B5整流变压器为
△
/
△‑
6连接组别，在一次绕组增设移相线圈L3，令其输出电压的相位比B1整流变压器的输出电压相位后移7.5
°
；所述B6整流变压器为
△
/Y
ꢀ‑
5连接组别，在一次绕组增设移相线圈L4，令其输出电压的相位比B2整流变压器的输出电压相位后移7.5
°
。
[0018]进一步的，所述B7整流变压器为
△
/
△‑
6连接组别，在一次绕组增设移相线圈L5，
令其输出电压的相位比B1整流变压器的输出电压相位后移22.5
°
；所述B8整流变压器为
△
/Y
ꢀ‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.直流电弧炉、矿热炉等值48脉波整流变压器应用电路，其特征在于，包含8台整流变压器、8组整流桥、8台直流电抗器和2根电极；8台所述整流变压器分别为B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8整流变压器；8组所述整流桥分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8组整流桥，每组所述整流桥均包括六个整流元件，每组所述整流桥形成独立的6脉波整流电路；8台所述直流电抗器分别为1#直流电抗器、2#直流电抗器、3#直流电抗器、4#直流电抗器、5#直流电抗器、6#直流电抗器、7#直流电抗器、8#直流电抗器；2根所述电极分别为1#电极和2#电极，所述电极位于炉体内；所述A1、A2、A3、A4、A5、A5、A6、A7、A8组整流桥分别与B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8整流变压器的二次输出相连接，B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8整流变压器的一次绕组采用正三角形接法绕设，B1、B3、B5、B7整流变压器的二次绕组采用角形接法绕设，B2、B4、B6、B8整流变压器的二次绕组采用星形接法绕设。2.根据权利要求1所述的直流电弧炉、矿热炉等值48脉波整流变压器应用电路，其特征在于，所述B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8整流变压器各自具有独立的铁芯。3.根据权利要求1所述的直流电弧炉、矿热炉等值48脉波整流变压器应用电路，其特征在于，所述B1整流变压器为Δ/Δ
‑
6连接组别，所述B2整流变压器为Δ/Y
‑
5连接组别。4.根据权利要求1所述的直流电弧炉、矿热炉等值48脉波整流变压器应用电路，其特征在于，所述B3整流变压器为Δ/Δ
‑
6连接组别，在一次绕组增设移相线圈L1，令其输出电压的相位比B1整流变压器的输出电压相位后移15
°
；所述B4整流变压器为Δ/Y
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5连接组别，在一次绕组增设移相线圈L2，令其输出电压的相位比B2整流变压器的输出电压相位后移15
°
。5.根据权利要求1所述的直流电弧炉、矿热炉等值48脉波整流变压器应用电路，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋喜庆，宋宝庆，
申请(专利权)人：宋喜庆，
类型：新型
国别省市：