[实用新型]三倍频感应电炉专用电源

说明书

本实用新型涉及一种冶金工业用的感应加热熔炼设备，具体地说是该设备中的电源装置。

三倍频变压器是感应电炉的电源装置。三倍频变压器由三个单相变压器组成，一次线圈接成星形，二次线圈接成开口三角形，构成三相输入，单相输出。即三倍频变压器原方接三相50Hz交流电源，电能经变压、并相、变频，成为单相150Hz交流电能从付方输出到感应电炉的感应器上。由于感应器是感性负载，功率因数很低，因此在三倍频变压器的原方接有并联补偿电容，在付方也接串联补偿电容和并联补偿电容，而且根据负载变化情况，付方的并联补偿电容还分为可调和固定两部分电容器组，以适应功率因数的变化调节。三倍频变压器向炉体感应器输入三次谐波交流电能，在炉料内感应生成强大的三次谐波交流电能，以对炉料实现加热、熔化和熔炼。由于三倍频感应电炉的电源装置的结构限制，使其负载特性过软，耗电高，且电源本身的功率因数太低。

本实用新型的目的就是提供一种三倍频感应电炉的电源新结构，以克服上述缺陷，提高感应电炉的使用性能。

本实用新型是这样实现的：保持三倍频变压器本身的结构形式不变，在三倍频变压器的付方和负载之间串接直流控制的单向饱和电抗器，同时保留原有的变压器付方可调和固定并联补偿电容，即构成一个改进的综合电源装置。

下面结合附图对本实用新型做进一步详述。

图1是本实用新型的电气原理图。

图2是直流控制的单向饱和电抗器结构示意图。

图1中，本三倍频感应电炉的专用电源包括三倍频变压器SB、直流控制的单向饱和电抗器ZK和并联补偿电容C1、C2。三倍频变压器SB仍为星形——开口三角形接法，原方通过隔离开关GK和断路器DL与三相50Hz交流电源相接，付方并接固定并联补偿电容C2和可调并联补偿电容C1，即在C1支路中接有接触器K，用以控制关断。电源负载即感应电炉上的感应器GQ接于SB的付方。直流控制的单向饱和电抗器ZK串接在SB的付方和负载之间的负载回路上。其具体结构如2所示，是由两个相同的铁芯A、B以及在两铁芯上的反向并联绕制的交流工作线圈L1、L2和正向串联绕制的直流控制线圈L3、L4所组成，直流电源UK接于直流控制线圈L3、L4的两端。

本直流控制的单向饱和电抗器是利用磁性材料的交流有效磁导率随直流控制电流的磁化作用而变化的原理来改变交流电抗值，从而改变负载回路中的电流、负载上的电压降和功率。因为直流电流加大，直流有效磁导率就相应提高，同时还降低了交流有效磁导率，使有效电抗值减小，输往负载上的电压和功率就会增加，由此改变了本电源装置的供电特性。直流电能的用量可控制在感应电炉功率的3‰以下。

本电源加入直流控制装置后，第一，可安全可靠地提高三倍频变压器的输入、输出电压，可大幅度降低电炉的耗电量。第二，还可充分发挥并联补偿电路的补偿作用，使电炉功率因数提高到0.95，变压器原方功率因数提高到0.92，从而可完全省去原有变压器的原方补偿电容和负方串接联补偿电容。第三，变压器付方阻抗压降由43％降到7％，解决了负载特性过软的问题。由此扩展了三倍频感应电炉的应用前景。