專利名稱：采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌變頻電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及低壓變頻器技術(shù)領(lǐng)域，特別指一種采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌變頻電源裝置。
背景技術(shù)：
國內(nèi)主流的電磁攪拌變頻專用電源主要部分由一臺大型隔離變壓器、N臺低壓變頻器等組成，現(xiàn)場連鑄有N流，就有N臺電磁攪拌。在低壓變頻器中，電磁攪拌變頻電源產(chǎn)生諧波的源頭是整流部分，整流電路采用6脈沖二極管不可控橋式整流電路，其輸出電流經(jīng)過中間環(huán)節(jié)處理后仍含有較大的高次諧波分量，當(dāng)這些含有高次諧波的電流注入到工業(yè)電網(wǎng)后會造成很大的諧波污染。而沒有對電磁攪拌變頻專用電源輸入諧波做任何處理時(shí)， 其危害如下(1)使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗，影響各種電器設(shè)備的正常工作；(2)引起公用電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振；(3)導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作，并會使電器測量儀表計(jì)量不準(zhǔn)確；(4)對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量?，F(xiàn)階段由于電磁攪拌是煉鋼廠連鑄設(shè)備中一個(gè)不可或缺的組成部分，電磁攪拌系統(tǒng)對工業(yè)電網(wǎng)污染很大，從而引發(fā)一系列的問題，其經(jīng)濟(jì)損失無法估計(jì)。為了解決輸入諧波的危害，如在每臺變頻器前端加入濾波器，消除諧波，但導(dǎo)致設(shè)備成本上升，也給廠家施工、 維護(hù)等方面帶來了一系列的不便。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對背景技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和問題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌變頻電源。本系統(tǒng)在輸入端進(jìn)行多重化設(shè)計(jì)形成多脈沖整流，減少輸入諧波，無需使用濾波器即可達(dá)到完美的輸入波形。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是構(gòu)造一種采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌器電源，其中包括電源分配柜、移相變壓器、電磁攪拌變頻器、電磁攪拌和變頻電源整流部分，其中系統(tǒng)至少設(shè)置二臺電磁攪拌變頻器，在電磁攪拌變頻器的前端設(shè)置至少二臺與電磁攪拌變頻器對應(yīng)連接的移相變壓器，在電磁攪拌變頻器后端設(shè)置電磁攪拌變頻器，電源分配柜設(shè)置在移相變壓器的前端變頻電源整流部分連接電磁攪拌變頻器。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果本實(shí)用新型采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌變頻電源由于裝有移相變壓器，因而消去了輸入電流中的絕大部分諧波，又保留了二極管整流電路的高功率因數(shù)特性，因此具有較高的功率因數(shù)。另一方面，變頻器為電壓源型低壓變頻器直流環(huán)節(jié)為電容，電磁攪拌需要的無功電流由電容提供，而不需要和電網(wǎng)交換，變頻器輸入功率因數(shù)高，基本上都大于0.95，在整個(gè)使用范圍內(nèi)基本保持不變。移相變壓器具有隔離的作用，電磁攪拌專用變頻電源無需再裝隔離變壓器。采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌變頻電源一方面減少了諧波對工業(yè)電網(wǎng)的污染，另一方面無需使用濾波器、隔離變壓器等降低了設(shè)備成本。

圖1是本實(shí)用新型副邊繞組超前一定角度繞組圖與向量圖。圖2是本實(shí)用新型副邊繞組滯后一定角度繞組圖與向量圖。圖3是本實(shí)用新型電磁攪拌變頻電源主回路圖。圖4是本實(shí)用新型原理框圖。
具體實(shí)施方式
由圖1至4可知，本實(shí)用新型采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌變頻電源，其特征在于包括電源分配柜4、移相變壓器5、電磁攪拌變頻器6、電磁攪拌8和變頻電源整流部分7，其中系統(tǒng)至少設(shè)置二臺電磁攪拌變頻器6，在電磁攪拌變頻器6的前端設(shè)置至少二臺與電磁攪拌變頻器6對應(yīng)連接的移相變壓器5，在電磁攪拌變頻器6后端設(shè)置電磁攪拌器 8，電源分配柜4設(shè)置在移相變壓器5的前端變頻電源整流部分7連接電磁攪拌變頻器6。電磁攪拌變頻器6包括整流電路1、中間直流環(huán)節(jié)2和逆變電路3，其中整流電路 1采用6脈沖二極管不可控橋式整流，中間直流環(huán)節(jié)采用電解電容Cl進(jìn)行濾波和能量儲存逆變電路3再將直流變交流。本實(shí)用新型的工作原理本實(shí)用新型在每臺電磁攪拌變頻器前端加一臺移相變壓器進(jìn)行多重化設(shè)計(jì)形成多脈沖整流。當(dāng)現(xiàn)場有N臺電磁攪拌變頻器時(shí)，移相變壓器每個(gè)繞組所需要偏移的角度 L=360° +M，有N臺電磁攪拌專用變頻器就有M=6XN個(gè)脈沖整流。采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌變頻電源中移相變壓器的工作原理移相變壓器的多個(gè)移相組利用延邊星形接線向兩邊延邊移相得到需要的相位角，形成一定的相位差(根據(jù)現(xiàn)場流數(shù)的不同，我們可以推導(dǎo)出相應(yīng)的相位角)。各移相組分別為相應(yīng)的電磁攪拌變頻器供電， 實(shí)現(xiàn)了輸入多重化功效，可根據(jù)圖1，副邊繞組超前所需偏移的角度，可根據(jù)圖2，副邊繞組滯后所需偏移的角度。三相橋式整流電路的一個(gè)周期內(nèi)輸出的的電壓，有六個(gè)脈波，這六個(gè)脈波在相位角上互相偏差了 60°角。在理想情況下，則在-π/Μ π/M在這個(gè)區(qū)間內(nèi)，整流電壓 U= V 2*COScot。整流電流和整流電壓的諧波分量都主要取決于脈動(dòng)數(shù)M和相位。(諧波次數(shù)J=M士增多時(shí)，J的最低次諧波的次數(shù)增大，電壓的波紋因素減小。每臺變頻電源器內(nèi)有三相全橋整流部分，利用電網(wǎng)諧波的相互補(bǔ)償作用降低諧波的含量。如圖4，我們根據(jù)現(xiàn)場連鑄3流來配備1臺電源分配柜、3臺移相變壓器，3臺電磁攪拌專用變頻電源柜組成一套完美無諧波電磁攪拌專用變頻電源。形成18個(gè)脈波整流移相系統(tǒng)，相位間隔為360° +18=20°。其接線組別計(jì)移相角按順序分別為Y，yll_20° ； Y，yll ；Y,yll+20° ；通過移相，橋式整流部分運(yùn)行后，除基波電流外，均流過KK=N*18士 1
4(N為整數(shù))次諧波電流，而K為奇數(shù)的N*9士 1次諧波電流相互抵消。 根據(jù)常用的脈波數(shù)，推薦的移相角選擇表如下
脈波數(shù)脈波間隔移相角660°Y,yll ；1230°Y, yll-20°Y’ yll ；1820°Y, yll-20°Y,yll ；Y,yll+20° ；2415°Y, yll-30°Y, yll-15°Y, yll ；Y,yll+15° ；3012°Y, yll-24°Y, yll-12°Y, yll ；Y,yll+12° ；Y,yll+24° ；3610°Y, yll-30°Y, yll-20°Y，yll—10° ；Y, yll ；Y,yll+10° ；Y,yll+20° ； 從理論上可以推導(dǎo)出下列結(jié)論6脈沖整流5次以下諧波自動(dòng)抵銷；12脈沖整流11次以下諧波自動(dòng)抵銷；18脈沖整流17次以下諧波自動(dòng)抵銷；24脈沖整流23次以下諧波自動(dòng)抵銷；30脈沖整流 次以下諧波自動(dòng)抵銷；36脈沖整流35次以下諧波自動(dòng)抵銷；…本實(shí)用新型所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對本實(shí)用新型構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求1.一種采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌變頻電源，其特征在于包括電源分配柜(4)、移相變壓器(5)、電磁攪拌變頻器(6)、電磁攪拌(8)和變頻電源整流部分 (7)，其中系統(tǒng)至少設(shè)置二臺電磁攪拌變頻器(6)，在電磁攪拌變頻器(6)的前端設(shè)置至少二臺與電磁攪拌變頻器(6 )對應(yīng)連接的移相變壓器(5 )，在電磁攪拌變頻器(6 )后端設(shè)置電磁攪拌器(8)，電源分配柜(4)設(shè)置在移相變壓器(5)的前端變頻電源整流部分(7)連接電磁攪拌變頻器(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌變頻電源， 其特征在于所述的電源包括整流電路(1)、中間直流環(huán)節(jié)(2)和逆變電路(3)，其中整流電路(1)采用6脈沖二極管不可控橋式整流，中間直流環(huán)節(jié)采用電解電容Cl進(jìn)行濾波和能量儲存逆變電路(3)再將直流變交流。
專利摘要本實(shí)用新型涉及低壓變頻器技術(shù)領(lǐng)域，特別指一種采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌變頻電源裝置。其中包括電源分配柜(4)、移相變壓器(5)、電磁攪拌變頻器(6)、電磁攪拌(8)和變頻電源整流部分(7)，其中系統(tǒng)至少設(shè)置二臺電磁攪拌變頻器(6)，在電磁攪拌變頻器(6)的前端設(shè)置至少二臺與電磁攪拌變頻器(6)對應(yīng)連接的移相變壓器(5)，在電磁攪拌變頻器(6)后端設(shè)置電磁攪拌器(8)，電源分配柜(4)設(shè)置在移相變壓器(5)的前端變頻電源整流部分(7)連接電磁攪拌變頻器(6)。采用移相變壓器分散供電的新型無諧波電磁攪拌變頻電源一方面減少了諧波對工業(yè)電網(wǎng)的污染，另一方面無需使用濾波器、隔離變壓器等降低了設(shè)備成本。
文檔編號H02M5/10GK202153710SQ201120286669
公開日2012年2月29日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者向新星, 喻國強(qiáng), 朱晶亮, 楊立軍, 歐陽紅林, 董湘凌, 鄒德義 申請人:湖南中科電氣股份有限公司