專利名稱：中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電カ有源濾波器，尤其涉及一種中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的飛速 發(fā)展，越來越多的中頻爐設(shè)備代替了傳統(tǒng)熔煉設(shè)備，其負(fù)荷具有非線性或具有時(shí)變特性，造成了非線性、沖擊性和不平衡用電特性，從而使電網(wǎng)中暫態(tài)沖擊、無功功率、高次諧波及三相不平衡問題日趨嚴(yán)重，給公用電網(wǎng)的供電質(zhì)量造成嚴(yán)重的污染，増加了電カ系統(tǒng)的能量損耗，同時(shí)也縮短了用電設(shè)備的使用壽命，還會(huì)對(duì)其它電子設(shè)備造成電磁干擾。因此，解決電カ系統(tǒng)諧波抑制及無功補(bǔ)償，提高電網(wǎng)供電質(zhì)量變得日益重要。傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ请姤珶o源濾波器與需補(bǔ)償?shù)姆蔷€性負(fù)載并聯(lián)，為諧波提供一個(gè)低阻通路的同時(shí)也提供負(fù)載所需的無功功率。無源濾波器由電カ電容器、電抗器和電阻器適當(dāng)組合而成，分為單調(diào)諧、高通和雙調(diào)諧濾波器。其優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和可靠。但也存在著以下缺點(diǎn)(I)濾波效果與負(fù)載有關(guān)，即濾波特性受系統(tǒng)參數(shù)影響較大，且只能抑制固定的幾次諧波，濾波特性較差；(2)只能補(bǔ)償固定的無功功率，對(duì)變化的無功功率不能進(jìn)行精確的補(bǔ)償。(3)對(duì)于功率因數(shù)較高的場(chǎng)合不適用。比如對(duì)于現(xiàn)在的多數(shù)電爐是使用IGBT裝置制作的，其運(yùn)行中功率因數(shù)較高，但是諧波較嚴(yán)重，傳統(tǒng)的濾波裝置不能解決這類問題，就只有使用有源型濾波裝置解決。(4)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，灰塵等較大，傳統(tǒng)的風(fēng)冷或者自然空冷不再適合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行。電カ有源濾波器(active power filter,簡(jiǎn)稱APF)是目前抑制電網(wǎng)諧波和補(bǔ)償無功功率，改善電網(wǎng)供電質(zhì)量的最有效的裝置。與無源濾波器相比，APF具有高度可控制和快速響應(yīng)特性，并且能跟蹤補(bǔ)償各次諧波、自動(dòng)產(chǎn)生所需變化的無功功率，其特性不受系統(tǒng)影響，無諧波放大威脅，相對(duì)體積重量較小。伴隨著有源濾波控制技術(shù)的發(fā)展，越來越多的APF投入到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用當(dāng)中，APF自身所存在的問題也表現(xiàn)出來，在這些問題中，由于IGBT的開關(guān)頻率比較高，APF的散熱與自身?yè)p耗問題尤為嚴(yán)重，因此如何解決APF的散熱問題與如何降低APF的自身?yè)p耗變得非常重要，同時(shí)必須保證設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種散熱效果好的中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了ー種中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置，包括電抗器和IGBT模塊，所述電抗器和所述IGBT模塊分別對(duì)應(yīng)設(shè)有第一液冷散熱器和第二液冷散熱器。本實(shí)用新型的中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置中，電抗器和IGBT模塊分別對(duì)應(yīng)設(shè)有第一液冷散熱器和第二液冷散熱器，工作時(shí)，電抗器和IGBT模塊產(chǎn)生的熱量通過熱傳遞的形式傳遞到對(duì)應(yīng)的散熱器上，再由對(duì)應(yīng)的散熱器將熱量傳遞給位于其內(nèi)冷凝的流動(dòng)液體，最后由流動(dòng)液體將熱量攜帯排出，從而使得該中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置具有了較好的散熱效果。

圖I為本實(shí)用新型的中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為本實(shí)用新型的中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置的電抗器的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的左視圖；圖4為本實(shí)用新型的中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置的IGBT模塊的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的左視圖。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述參考圖I所示，與現(xiàn)有有源濾波補(bǔ)償裝置相同，本實(shí)施例的中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置也包括電抗器I、實(shí)時(shí)電流采樣電路、諧波提取電路、PWM控制輸出電路和IGBT模塊2，其中，實(shí)時(shí)電流采樣電路用于采集供電系統(tǒng)通過電抗器I向非線性負(fù)載輸出的實(shí)時(shí)電流信號(hào)；諧波提取電路將采集到的實(shí)時(shí)電流信號(hào)進(jìn)行諧波分析，提取出各次諧波電流分量；PWM控制輸出電路將提取出的各次諧波電流分量輸入至IGBT模塊2，由IGBT模塊2據(jù)此輸出對(duì)應(yīng)的反向補(bǔ)償電流作用于電抗器I的輸出端。與現(xiàn)有有源濾波補(bǔ)償裝置不同的是，本實(shí)施例的中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置的電抗器I和IGBT模塊2分別對(duì)應(yīng)設(shè)有第一水冷散熱器3和第二水冷散熱器4。結(jié)合圖2和圖3所示，電抗器I的繞組的繞線為較細(xì)的銅管，銅管即為第二水冷散熱器4，也就是說，第二水冷散熱器4既用作繞組也用于散熱，第二水冷散熱器4為獨(dú)立的雙進(jìn)水口 42和雙出水ロ 41結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)進(jìn)水口 42上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有ー個(gè)繞組進(jìn)線端子51和繞組出線端子52。雙進(jìn)水口 42位于雙出水ロ 41的下方，這樣有利于在使用時(shí)排出管內(nèi)的空氣。結(jié)合圖4和圖5所示，第一水冷散熱器3為安裝于IGBT模塊2內(nèi)的迂回彎曲布置的散熱管，用于IGBT模塊2的快速散熱，同樣，第一水冷散熱器3的進(jìn)液ロ 32位于其出液ロ 31的下方，利于在使用時(shí)排出管內(nèi)的空氣。以上的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置，包括電抗器(I)和IGBT模塊(2)，其特征在于，所述電抗器(I)和所述IGBT模塊(2)分別對(duì)應(yīng)設(shè)有第一液冷散熱器(3)和第二液冷散熱器(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述電抗器(I)的繞組的繞線為銅管，所述銅管即為所述第二液冷散熱器(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述第一液冷散熱器(3)的進(jìn)液ロ(32)位于其出液ロ(31)的下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置，其特征在干，所述第二液冷散熱器(4)為獨(dú)立的雙進(jìn)液ロ(42)和雙出液ロ(41)結(jié)構(gòu)，所述雙進(jìn)液ロ(42)位于所述雙出液ロ(41)的下方。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置，包括電抗器和IGBT模塊，所述電抗器和所述IGBT模塊分別對(duì)應(yīng)設(shè)有第一液冷散熱器和第二液冷散熱器。工作時(shí)，電抗器和IGBT模塊產(chǎn)生的熱量通過熱傳遞的形式傳遞到對(duì)應(yīng)的散熱器上，再由對(duì)應(yīng)的散熱器將熱量傳遞給位于其內(nèi)冷凝的流動(dòng)液體，最后由流動(dòng)液體將熱量攜帶排出，從而使得該中頻爐用有源濾波補(bǔ)償裝置具有了較好的散熱效果。
文檔編號(hào)H02J3/01GK202663111SQ20122029423
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者邵澤華, 姜文東 申請(qǐng)人:山東藍(lán)天電能科技有限公司