中频炉
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中频熔炼炉

中频炉串联谐振和并联谐振的区别

一、 功率因数分析

   串联中频炉的整流器不改变直流输出电压,只在开启时慢慢建立直流输出电压,和在故

障时关断整流器的工作。整流器晶闸管的延迟触发角始终为0,所以三相桥式六脉冲整流功

率因数一直可以达到0.95,六相桥式十二脉冲整流功率因数可以达到0.98

   并联中频炉逆变电路为了维持逆变器正常工作的最小能量,一般控制整流器最小直流输

出电压在20%的最高直流电压,所以整个直流输出电压在20%~100%范围内变化,所以最低功率因数在0.2;整流器晶闸管的延迟触发角为0°时,也达到最高功率因数。但在逆变电源全功率时,在有的炉况下,直流阻抗配合比较小,整流器直流输出电压不一定是最大输出电压,这时候功率因数也可能只有0.8~0.9,而不是0.955。功率因数的高低和直流输出电

压值有最直接的关系。

二、 输出功率分析

   中频炉逆变电路中,负载线圈、调协电容和逆变可控硅都是串连在一个回路,可以

直接检测线圈负载的变化和线圈电流的变化。如果电网电压在+/-10% 内波动,应达串连电源可以在一个电流环内检测到相应的电流变化、主控板适时调整电压大小变化,从而实现电

源内部的闭环功率控制,保证输出功率始终不随外在因素的变化,从而保证加热温度可以稳定在+/-20 度。

   并联中频炉在并联电源电路中,没法对负载线圈电流直接检测和控制,外在电网电压波动、线圈负载坯料变化、甚至一些设备开停等都会影响输出功率的变化,从而导致加热温度

有较大的变化。

三、 对线圈控制能力分析

  中频炉逆变电路直接对通过线圈的电流进行实时反馈并加以监控,只要检测到线圈的电流不正常,就有步骤地封锁逆变晶闸管的触发脉冲,最快最大限度最直接地保护设备。敢于每台设备在出厂前都进行输出铜排短路试验,也是串联逆变电路直接控制线圈电流的极好明证。

   并联中频炉逆变电路只对逆变输出电压进行控制,对通过线圈的电流无法直接控制。只有通过对逆变电压的控制,来影响和调整线圈运行参数;如果线圈方面有工作不正常,需要影响到逆变输出电压,进一步反映到整流电路后,才能采取保护措施。因此这种控制方式是间接的,反映稍慢,对整流器的压力也比较大

四、 节能方面

 1、串联与并联电路相比,负载回路的电流要小1012倍。可节约运行电耗3%。

 2、串联电路无需大容量滤波电抗器,又可节约电耗1%。

 3、每台感应熔炼炉由一组逆变器独立供电,无需安装大电流换炉开关切换,可节约电耗l%。

 4、串联逆变器,在运行功率特性曲线中,不存在功率凹角部分即功率损失部分,使之熔炼时间明显缩短,既增加产量又节省电耗,可节能7%。

五、 并联中频炉的电源系统是电力系统中数量最大的谐波源,一般6脉冲中频炉,主要产生67次特征谐波;对于12脉冲换流装置,主要为51113次特征谐波。一般情况下,小型换流装置采用6脉冲,较为大型采用12脉冲,如炉变压器双副边成Y/型接线,达成30度的移相;或者两台炉变压器高压侧采外延三角或曲折型接线等移相措施加次级双副边星角接线形成24脉动中频电源,以降低谐波对电网的影响程度。

中频炉在使用时产生大量的谐波,导致电网中的谐波污染非常严重。谐波使电能传输和利用的效率降低,使电气设备过热,产生振动和噪声,并使其绝缘老化,使用寿命降低,甚至发生故障或烧毁;谐波会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容补偿设备等设备烧毁。在无功补偿不能使用的情况下,会发生无功罚款,导致电费增加。谐波还会引起继电器保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。对于电力系统外部,谐波会对通信设备和电子设备产生严重干扰,因而,改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点。

   串联中频炉在工作中最大限度的抑制高次谐波的产生。