[实用新型]超大功率碳化硅冶炼炉用供电装置及碳化硅冶炼装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及碳化硅冶炼技术领域，特别涉及一种超大功率碳化硅冶炼炉用供电装置及碳化硅冶炼装置。

背景技术：

现有的碳化硅冶炼装置包括供电装置及碳化硅冶炼炉。其中，供电装置包括冶炼变压器及整流柜。冶炼变压器用于将高压电网提供的交流电进行降压，以获得具有预定电压值的交流电；整流柜用于将冶炼变压器提供的降压后的交流电转换成适合碳化硅冶炼炉用的直流电，并将直流电提供给碳化硅冶炼炉；碳化硅冶炼炉利用直流电对由石英砂及无烟煤组成的混合物进行冶炼，以获得碳化硅。

然而，现有的供电装置将高压电网提供的电能转化为用于冶炼碳化硅的热能的有功功率较低，且现有的供电装置中的冶炼变压器因受到碳化硅冶炼炉的电阻变化影响易出现超载现象，进而导致冶炼变压器被烧毁。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种提高有功功率且能避免冶炼变压器超载的超大功率碳化硅冶炼炉用供电装置。

还有必要提供一种采用超大功率碳化硅冶炼炉用供电装置的碳化硅冶炼装置。

一种超大功率碳化硅冶炼炉用供电装置，包括第一冶炼变压器、第一整流柜、第二冶炼变压器、第二整流柜、控制单元、第一开关、第二开关及第三开关。第一冶炼变压器与第一整流柜电性连接，第一整流柜还与第一开关、第二开关及超大功率碳化硅冶炼炉电性连接。第二冶炼变压器与第二整流柜电性连接，第二整流柜还与第一开关、第三开关及超大功率碳化硅冶炼炉电性连接。控制单元分别与第一开关、第二开关及第三开关电性连接。第一冶炼变压器及第二冶炼变压器用于将高压电网提供的交流电进行降压，以获得具有预定电压值的交流电。第一整流柜及第二整流柜用于对应的将第一冶炼变压器及第二冶炼变压器提供的降压后的交流电转换成适合碳化硅冶炼炉用的直流电。控制单元用于控制第一开关导通及控制第二开关及第三开关断开，以使第一整流柜与第二整流柜串联；控制单元还用于控制第一开关断开及控制第二开关及第三开关导通，以使第一整流柜与第二整流柜并联。

优选的，控制单元上设置有串联控制按钮、并联控制按钮，串联控制按钮被按下时，串联控制按钮产生第一控制信号；并联控制按钮被按下时，并联控制按钮产生第二控制信号；控制单元在检测到产生的第一控制信号、第二控制信号，对应的控制第一开关、第二开关及第三开关的断开与导通。

优选的，第一整流柜、第二整流柜与碳化硅冶炼炉电性连接采用的母线是规格为30×350毫米纯铝导电母排。

优选的，第一整流柜、第二整流柜采用功率为30000千瓦二级管做整流元件，且第一整流柜、第二整流柜采用的整流方式为12脉波整流方式。

一种碳化硅冶炼装置，包括超大功率碳化硅冶炼炉用供电装置及碳化硅冶炼炉，该超大功率碳化硅冶炼炉用供电装置包括第一冶炼变压器、第一整流柜、第二冶炼变压器、第二整流柜、控制单元、第一开关、第二开关及第三开关。第一冶炼变压器与第一整流柜电性连接，第一整流柜还与第一开关、第二开关及超大功率碳化硅冶炼炉电性连接。第二冶炼变压器与第二整流柜电性连接，第二整流柜还与第一开关、第三开关及超大功率碳化硅冶炼炉电性连接。控制单元分别与第一开关、第二开关及第三开关电性连接。第一冶炼变压器及第二冶炼变压器用于将高压电网提供的交流电进行降压，以获得具有预定电压值的交流电。第一整流柜及第二整流柜用于对应的将第一冶炼变压器及第二冶炼变压器提供的降压后的交流电转换成适合碳化硅冶炼炉用的直流电。控制单元用于控制第一开关导通及控制第二开关及第三开关断开，以使第一整流柜与第二整流柜串联；控制单元还用于控制第一开关断开及控制第二开关及第三开关导通，以使第一整流柜与第二整流柜并联。

利用上述超大功率碳化硅冶炼炉用供电装置将高压电网提供的交流电转化为碳化硅冶炼炉需要的直流电过程中，通过控制单元来控制第一开关导通及控制第二开关及第三开关断开，以使第一整流柜与第二整流柜串联，及控制第一开关断开及控制第二开关及第三开关导通，以使第一整流柜与第二整流柜并联，来实现第一冶炼变压器、第一整流柜与第二冶炼变压器、第二整流柜的串并联交换，以改变交流电电压与电流相位差，进而提高超大功率碳化硅冶炼炉用供电装置的功率因数，如此增大超大功率碳化硅冶炼炉用供电装置的有功功率。同时，在因碳化硅冶炼炉的电阻变化时，可通过控制第一冶炼变压器、第一整流柜与第二冶炼变压器、第二整流柜之间进行串并联的交换，来防止第一冶炼变压器、第二冶炼变压器出现超载现象。

附图说明：

图1是一较佳实施方式的碳化硅冶炼装置功能模块示意图

图2是图1中碳化硅冶炼装置电路原理示意图