[发明专利]一种用于消除脉动谐波的电抗器装置及中频电源电路

说明书

本发明公开了一种用于消除脉动谐波的电抗器装置及中频电源电路，该装置包括铜排绕组和安装架，铜排绕组由铜排螺旋绕制而成，安装架为四根长条板拼合而成的矩形框，安装架套设于铜排绕组的外侧，且安装架的两侧内壁上设有多个安装槽，铜排绕组内各层铜排的两侧边缘分别伸入对应的安装槽内。该电抗器装置使用铜排代替传统电抗器的水管，有效的缓解了工作过程中因产热造成的能源浪费问题，且避免了因水管进出口温差导致的结垢堵塞水管的问题，提高了电抗器的使用寿命和工作稳定性，同时也达到节能的效果。该电路中未使用自愈电容，仅通过上述电抗器装置来实现消除谐波的功能，在消除谐波的同时，耗能更低，且电路更加稳定可靠。

技术领域

本发明涉及中频电源谐波消除技术领域，更具体的说是涉及一种用于消除脉动谐波的电抗器装置及中频电源电路。

背景技术

目前，随着机械工业的迅速发展，广泛应用于铸造行业的中频电源发挥着越来越重要的作用。以6脉波中频电源为例，如图1所示，该中频电源利用三相全控桥式整流电路11将380V、50Hz工频电整流为直流电，经平波电抗器12(以下简称电抗器)滤波，由单相无源桥式逆变电路13转变为电压为750V、频率为1000Hz左右的中频电，供给负载14。经三相全控桥式整流电路整流后的电流中仍存在300Hz的脉动谐波成分。该谐波成分对逆变电路的正常工作有很大危害，必须在逆变前的电路中将脉动斜波电流阻断。因此，起到消除脉动斜波作用的电抗器是中频电源中一个重要的电感元件，工作中流通直流电流，其性能的优劣，直接影响到50Hz电网的正常供电。

目前工业中广泛使用的中频电源电抗器的电感绕组大多为铜管绕制，管内流通冷却水。电抗器工作时绕组内直流电流可达几百至几千安培。由于该结构的绕组导线截面积相对较小，工作时产生的大量热量，既造成能源的浪费，又使冷却系统负荷增大，另外，因冷却路管管程长、管径细，致使冷却水进出口温差大。冷却水被加热后极易在管内结垢而堵塞流通管路，使绕组因过热而烧毁。同时，传统的中频电源一般采用电容、电感来整顿稳定波形，不至于电网网络产生斜波。现在普遍采用的消除斜波的方法是自愈电容+电抗来消除斜波以稳定波形免受干扰的方式，该种方式虽然能够一定程度上消除斜波干扰，但由于投入的电容容量较大，因此消耗的电能较大，很难满足低能耗的使用需求。

因此，如何提供一种能耗低、工作稳定的电抗器装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于消除脉动谐波的电抗器装置及中频电源电路，该电抗器装置采用铜排代替水管，消耗电能极低，能够稳定波形的同时节约能源，解决了现有的谐波消除装置耗能高且使用寿命短的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种用于消除脉动谐波的电抗器装置，该装置包括：铜排绕组和安装架，所述铜排绕组由铜排螺旋绕制而成，所述安装架为四根长条板拼合而成的矩形框，所述安装架套设于所述铜排绕组的外侧，且所述安装架的两侧内壁上设有多个安装槽，所述安装槽与所述铜排绕组内各层铜排对应设置，所述铜排绕组内各层铜排的两侧边缘分别伸入对应的所述安装槽内。

本发明的有益效果是：该电抗器装置使用铜排代替传统电抗器的水管，有效的缓解了工作过程中因产热造成的能源浪费问题，且避免了因水管进出口温差导致的结垢堵塞水管的问题，提高了电抗器的使用寿命和工作稳定性，同时也达到节能的效果。

具体地，所述铜排绕组选用的铜片宽度为40mm，环绕内径为89mm，环绕外径为166mm。该电抗器装置主要应用于中频电炉，所采用铜片厚度与铸造用的中频电炉产能成正比例关系。