论文部分内容阅读
中频电源感应加热设备具有加热速度快、排放小、无污染,在铸造行业中已基本取代传统的冲天炉设备。目前,国内多数电炉厂家主要以生产并联谐振式中频电炉为主,最近几年串联谐振式中频电炉也得到迅速发展,多以低压进线小型六脉整流并联谐振式电炉居多,其优点是整流变压器输出的三相380V电压可与其它设备共用,制造成本低;但其缺点为能耗较高,且变压器进线电流5、7次谐波含量多,功率因数较低。针对低压进线中频电炉的缺点,本文通过研究传统三相进线的中频电炉,分析整流电路和谐波产生的特点,提出了基于消除电流死区的谐波利用原理,并对中频电炉三相桥式全控整流电路主电路的进行了谐波利用改进,对控制电路进行了设计,并进行了模拟仿真验证消除谐波和谐波利用效果。主要做了以下几项工作:一、研究三相进线并联谐振电炉系统,主要分析中频电源主电路工作原理以及谐波产生的原因。二、研究分析当前常用的无源滤波与有源滤波装置,尤其重点介绍单调谐的无源滤波器的一些特点,分析它们的优缺点。三、分析每相电流死区产生的原因及对整个电路功率因数和谐波的影响:在三相桥式全控整流电路中,每一相上的晶闸管完全导通时只有120°,不能实现180°的全部导通,未导通的部分就产生了电流死区,等效负载的非线性产生了谐波。由于各相电流导通起始相位落后于电压过零点,降低了整流系统的进线功率因数。四、研究提出了利用变流技术手段消除每相电流死区的原理,使等效负载呈线性化,可达到降低谐波和提高电能利用率的作用:在整流死区部分设计信号采集与取样电路,取得的电流死区电压信号控制由IGBT构成一个单相桥式定相位可控的整流电路,整流后的电压通过斩波电路升压,输出的电压并联到主电路,从而实现降低谐波和提高电能利用率。五、对整流电路及其辅助电路的控制电路进行设计,以实现消除电流死区降低中频电源谐波达到能量重新利用的目标。六、对带有辅助电路的6脉整流电路进行建模仿真,与传统的6脉整流电路进行比较分析,得出正确的结论。