大噸位中頻熔煉爐用電源

    數(shù)字化中頻電源是我公司推出的第四代產(chǎn)品，在設(shè)計中除采用常規(guī)的主電路以外控制電路只需兩只變壓器和一塊控制電路板即可。徹底去掉了接觸器、中間繼電器、以及其它的輔助電路，使整套設(shè)備連線極少，更由于三相交流輸入不必區(qū)分相序，中頻輸出線不必區(qū)別相位的優(yōu)點，使用戶現(xiàn)場調(diào)試更為方便。
    數(shù)字化中頻電源特點：
●數(shù)字化恒功率控制系統(tǒng)（控制線路高度集成）
●恒功率晶閘管中頻電源系統(tǒng)是本公司研制的智能控制器。主要由調(diào)節(jié)器、移相控制器、保護(hù)電路、啟動演算電路、頻率跟蹤、逆變脈沖形成、脈沖放大及功率驅(qū)動組成。經(jīng)數(shù)字化后使之成為專用芯片，專門應(yīng)用于晶閘管并聯(lián)逆變中頻電源的控制。
●逆變控制參考美國ABB、PiIIar、Ajax公司，日本富士電機(jī)等國外先進(jìn)控制技術(shù)，自行開發(fā)的逆變控制技術(shù)，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。
●控制板為單板全集成化控制板，采用數(shù)字觸發(fā)，具有可靠性高、精度高、調(diào)試容易、無繼電元件等特點,長期工作無溫度漂移, 工作點穩(wěn)定。
●具有完善的多級保護(hù)（水壓、缺相、欠壓、過流、過壓、關(guān)斷時間、直通、操作聯(lián)鎖等）
●啟動方式為先進(jìn)的掃頻式類它激零壓啟動，使操作者無需選擇啟動電壓和啟動頻率就能實現(xiàn)100%的成功啟動。可根據(jù)負(fù)載的變化來調(diào)整匹配，提高熔化及加熱速度節(jié)省電能（10%）。
●可靠性的啟動性（無論空載、滿載）。采用零壓掃頻式啟動方式，使啟動性能大大提高。啟動原理如下：
●負(fù)載特性——中頻感應(yīng)設(shè)備一般都采用并聯(lián)諧振電爐，在上圖所示的并聯(lián)諧振負(fù)載中，當(dāng)電感L（感應(yīng)器）、補(bǔ)償電容的值確定后，其諧振的固有頻率也就確定，隨著負(fù)載（感應(yīng)器）阻抗的變化，固有頻率也隨著變化，當(dāng)空爐輕載時頻率較低；滿爐、冷料重載時頻率較高。
●啟動頻率跟蹤特性--在啟動過程中，當(dāng)啟動頻率與負(fù)載頻率最為接近時，啟動的成功率越高。而頻率是隨著負(fù)載的變化而變化的。如圖示，在此采用掃頻啟動方式，即發(fā)一組含蓋負(fù)載頻率變化范圍內(nèi)的頻率啟動設(shè)備，就不受負(fù)載變化的影響，由此啟動的可靠性大大提高。
●采用串并聯(lián)補(bǔ)償線路以減小輸電線路的損耗為了減小中頻輸電線路上的損耗，逆變器的補(bǔ)償電容器接成了串并聯(lián)倍壓形式，如下圖。這種接法可以使電爐上的電壓比逆變器輸出電壓提高一倍。這樣，在相同的輸出功率下輸出電流變成原來的50％，從而使中頻輸電線路上的損耗減小為原來的1/4。
    綜上所述我公司恒功率數(shù)字化電源與其它控制方式電源比較具有：
A.有效的抑制對電網(wǎng)的干擾措施，使電網(wǎng)中任何有電設(shè)備不受任何影響。阻抗調(diào)節(jié)器的作用，可使設(shè)備始終運行在**狀態(tài)。
B.與老式線路相比，節(jié)電效果明顯，可節(jié)電10—20%左右。
C.功率因數(shù)可達(dá)0.94以上。
D.由于了聯(lián)線極少，故障率可降低90%。
E.調(diào)試維修簡便。

    注：大功率中頻電源整流線路簡介：在可控硅整流電路中，一般采用的三相全控整流電路屬于六脈波整流，即：電源在一周內(nèi)的直流電壓Ud有六個脈波。該電路整流器的輸入電流（即整流變壓器的輸出電流）是一個寬度為120°上下對稱的方波電流，見圖3-2（k、e、m）。這種方波電流除基波外，還包括有許多諧波電流，諧波電流是有弊無利的，它一方面增加了整流變壓器鐵芯的渦流損耗，同時，它會使接在交流電網(wǎng)中電容負(fù)載以及其他具有電磁鐵芯的負(fù)載（如電動機(jī)、變壓器、交流接觸器等）過熱，對有線廣播及電訊產(chǎn)生干擾，并會對接在交流電網(wǎng)中的精密測量儀器產(chǎn)生附加誤差。綜上所述，大功率變流設(shè)備會對工頻電網(wǎng)產(chǎn)生干擾，并隨著變流功率的增大，這種干擾會變得更加嚴(yán)重。為此，世界各國都已制訂了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，在一定的電網(wǎng)容量下，規(guī)定了一定脈波數(shù)的整流器的**允許容量。
    例如英國電業(yè)部門規(guī)定：
    2×10⁴千伏的短路容量的交流電網(wǎng)中，允許的6脈波整流器的**容量是100千瓦。
為了減少大功率變流裝置對電網(wǎng)的干擾，可采用兩個辦法。一是加接濾波器，以它來提供諧波電流的通路，從而減小諧和波電流對其他電器的影響，但由于濾波器的價格較高，一般不予采用；另外一個更為有效地辦法是增加整流相數(shù)，即增加電壓的脈波數(shù)。三相橋式整流電路的一周內(nèi)直流輸出電壓（Ud），即為交流線電壓，U_ab、U_ac、U_bc、U_ba、U_ca、U_cb六個脈波。通過交流電路分析可知，這六個脈波在相位上是互差60°角的。見圖所示。設(shè)想有另一個三相整流電路，其輸出電壓U_d2也是個六脈波，但其相位與**個整流橋的輸出電壓U_d1相差30°，如圖中虛線所示，則此二橋同時工作且采用串聯(lián)或并聯(lián)的形式供給同一負(fù)載，其輸出電壓U_d就是個十二脈波電壓。這樣就降低了輸出電壓的脈動。更重要的是從以下分析可知它大大改善了對工頻電網(wǎng)的干擾。在三相四線制中，與線電壓相差30°的電壓實際就是相電壓。若第二橋的交流輸入變壓器接成三角形，則其輸出電壓U_d2在一周期內(nèi)，其六個脈波就是：U_a’、 -U_c’、 U_a’、 -U_a’、 U_c’、 -U_b’，它與輸入變壓器采用星形接法的**橋輸出電壓U_d1相位相差30°這樣，當(dāng)兩橋先經(jīng)濾波電感，后再并聯(lián)，同時供給負(fù)載（圖）時，負(fù)載上所得到的直流電壓U_d幅值雖與單橋相同，但因兩橋同時工作，故可向負(fù)載提供兩倍于單橋的負(fù)載電流，從整體而言，整流橋的輸出容量提高了一倍。
    綜所上述，無論是1750KW3T熔煉爐，還是1750KW/10T中頻爐均需采用12脈整流整流方案，即可防止高次諧波對電網(wǎng)的污染問題，同時也提高了整流效率。