、穩(wěn)壓二極管D1、整流二極管D2組成限幅整形電路;限幅整形電路將交流正弦的中頻電源整流為半波的、電壓幅度受穩(wěn)壓二極管DI限制的、與中頻頻率相等的脈沖信號。
[0031]光電隔離單元2主要由限流電阻R2、保護二極管D3和光電耦合器Gl組成;光電耦合器Gl包括發(fā)光二極管和光敏三極管;保護二極管D3的正極和光電親合器Gl的發(fā)光二極管的負極具有公共接點，該公共接點和限流電阻R2的一端共同構成光電隔離單元2的輸入端;保護二極管D3的負極、光電耦合器Gl的發(fā)光二極管的正極以及限流電阻R2的另一端共線；光電耦合器Gl的光敏三極管的射極即為光耦隔離單元2的電源端;光電耦合器Gl的光敏三極管的集電極即為前述的光耦隔離單元的輸出端。
[0032]頻率檢測控制單元3優(yōu)選采用PLC可編程邏輯控制器;PLC可編程邏輯控制器具有外接AC220V市電的電源輸入端Va、N、輸出24V直流電源的直流電源輸出端VDD以及信號輸入端Il和信號輸出端Yl至Yn，其中η為與前述的諧波濾波單元5中濾波支路數(shù)N的數(shù)值相同的自然數(shù);PLC可編程邏輯控制器的直流電源輸出端VDD即為前述的頻率檢測控制單元3的電源輸出端;PLC可編程邏輯控制器的信號輸入端Il即為前述的頻率檢測控制單元3的信號輸入端;PLC可編程邏輯控制器的信號輸出端Yl至Yn共同構成前述的頻率檢測控制單元3的信號輸出端。
[0033]控制執(zhí)行單元4包括第一繼電器組和第二繼電器組;第一繼電器組由繼電器KAl至KAn組成；第二繼電器組由繼電器KMl至KMn組成，其中η為與前述的諧波濾波單元中濾波支路數(shù)N的數(shù)值相同的自然數(shù);第一繼電器組的各第一繼電器KA的輸入端共同構成前述的控制執(zhí)行單元4的控制信號輸入端;第一繼電器組的各第一繼電器KA的常開觸點串接在第二繼電器組的相應的第二繼電器KM與AC220V市電Va之間；第二繼電器組的各第二繼電器KM的常開觸點串接于諧波濾波單元5相應的濾波支路中。第一繼電器組中的各第一繼電器KA為中間繼電器，通過第一繼電器KA常開觸點控制第二繼電器組的相應各第二繼電器KM線圈的導通，從而控制各相應的第二繼電器KM常開觸點的閉合，使得諧波濾波單元5的相應的濾波支路導通投入，控制執(zhí)行可靠。
[0034]諧波濾波單元5由N個濾波支路組成，N為大于I的自然數(shù);各濾波支路與中頻電源6并聯(lián)在電網(wǎng)末端的變壓器T的輸出端上。濾波支路從I到N，所對應的調諧頻率依次增高，各濾波支路的調諧頻率根據(jù)實際使用時中頻爐的具體情況進行相應設置。例如:某中頻爐整流方式為12脈整流，特征諧波主要為11、13、23、25次，從開爐至完成熔煉中頻頻率變化范圍為IlOHz?210Hz，在交流電源側產(chǎn)生的非特征諧波頻率為170?至370Hz，則濾波支路調諧頻率設置:第一路149Hz、第二路146Hz、第三路345Hz.。隨著中頻頻率的升高，逐步調諧頻率由小到大依次投入，既對特征諧波有很好的吸收，又可避免非特征諧波的放大甚至諧振。
[0035]本實施例的中頻爐諧波濾波系統(tǒng)，其在工作時的工作方法包括諧波濾波單元5的濾波支路的投入和切除方法，其中諧波濾波單元5的濾波支路的投入方法包括以下步驟:
[0036]①隔離整形單元I對中頻電源6的電壓信號實時檢測，并將變換為與中頻電源6的實時頻率相等的脈沖信號經(jīng)光電隔離單元2發(fā)送給頻率檢測控制單元3;
[0037]②頻率檢測控制單元3實時采樣光電隔離單元2發(fā)送的頻率信號，得到中頻電源6的實時中頻頻率f;
[0038]③頻率檢測控制單元3將實時中頻頻率f與諧波濾波單元5中未投入的調諧頻率最小的濾波支路所對應的調諧頻率進行對比，若實時中頻頻率f小于當前參與對比的濾波支路的調諧頻率，則不動作;若實時中頻頻率f大于當前參與對比的濾波支路的調諧頻率，則頻率檢測控制單元3通過控制執(zhí)行單元4接通諧波濾波單元5中該濾波支路使其投入；
[0039]④重復步驟①至步驟③，直至諧波濾波單元5中的全部濾波支路均被控制投入。
[0040]諧波濾波單元5的濾波支路的切除方法包括以下步驟:
[0041]⑤隔離整形單元I對中頻電源6的電壓信號實時檢測，并將變換為與中頻電源6的實時頻率相等的脈沖信號經(jīng)光電隔離單元2發(fā)送給頻率檢測控制單元3;
[0042]⑥頻率檢測控制單元3實時采樣光電隔離單元2發(fā)送的頻率信號，得到中頻電源6的實時中頻頻率f;
[0043]⑦頻率檢測控制單元3將實時中頻頻率f與諧波濾波單元5中最后投入的調諧頻率最大的濾波支路所對應的調諧頻率進行對比，若實時中頻頻率f大于當前參與對比的濾波支路的調諧頻率，則不動作;若實時中頻頻率f小于當前參與對比的濾波支路的調諧頻率，則頻率檢測控制單元3通過控制執(zhí)行單元4斷開諧波濾波單元5中該濾波支路使其切除；
[0044]⑧重復步驟⑤至步驟⑦，直至諧波濾波單元中的全部濾波支路均被控制切除。
[0045]以上實施例是對本實用新型的【具體實施方式】的說明，而非對本實用新型的限制，有關技術領域的技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換和變化而得到相對應的等同的技術方案，因此所有等同的技術方案均應該歸入本實用新型的專利保護范圍。
【主權項】
1.一種中頻爐諧波濾波系統(tǒng)，包括為中頻熔煉爐供電的中頻電源，其特征在于:還包括: 隔離整形單元，用于將中頻電源交流電壓信號變換為與中頻電源的實時頻率相等的脈沖信號;隔離整形單元的輸入端與中頻電源的輸出端電連接； 頻率檢測控制單元，用于檢測中頻電源當前頻率信號并相應發(fā)出諧波濾波投切控制命令； 光耦隔離單元，用于將隔離整形單元與頻率檢測控制單元隔離并實現(xiàn)信號耦合傳輸；光耦隔離單元的輸入端與隔離整形單元的輸出端電連接;頻率檢測控制單元的信號輸入端與光耦隔離單元的輸出端信號電連接;光耦隔離單元的電源端與頻率檢測控制單元的電源輸出端電連接； 諧波濾波單元，用于對中頻電源的諧波濾波;其包括N個調諧頻率不同的與中頻電源并聯(lián)的濾波支路，其中N為大于I的自然數(shù)； 控制執(zhí)行單元，用于根據(jù)頻率檢測控制單元的命令控制諧波濾波單元中相應的濾波支路的投入和切除;控制執(zhí)行單元的控制信號輸入端與頻率檢測控制單元的信號輸出端電連接;控制執(zhí)行單元與諧波濾波單元的各濾波支路控制電連接。2.根據(jù)權利要求1所述的中頻爐諧波濾波系統(tǒng)，其特征在于:所述的隔離整形單元包括隔離變壓器TA、限流電阻R1、穩(wěn)壓二極管Dl和整流二極管D2;隔離變壓器TA的初級輸入端即為所述的隔離整形單元的輸入端；隔離變壓器TA的次級輸出端包括a接線端和b接線端;限流電阻Rl的一端與隔離變壓器TA的次級輸出端的a接線端電連接;限流電阻Rl的另一端與穩(wěn)壓二極管Dl的負極具有公共接點;穩(wěn)壓二極管Dl的正極與整流二極管D2的正極具有公共接點，該2個公共接點共同構成所述的隔離整形單元的輸出端;整流二極管D2的負極與隔離變壓器TA的次級輸出端的b接線端電連接。3.根據(jù)權利要求1所述的中頻爐諧波濾波系統(tǒng)，其特征在于:所述的光電隔離單元包括限流電阻R2、保護二極管D3和光電耦合器Gl;光電耦合器Gl包括發(fā)光二極管和光敏三極管；保護二極管D3的正極和光電耦合器Gl的發(fā)光二極管的負極具有公共接點，該公共接點和限流電阻R2的一端共同構成所述的光電隔離單元的輸入端;保護二極管D3的負極、光電耦合器Gl的發(fā)光二極管的正極以及限流電阻R2的另一端共線;光電耦合器Gl的光敏三極管的射極即為所述的光耦隔離單元的電源端;光電耦合器Gl的光敏三極管的集電極即為所述的光耦隔離單元的輸出端。4.根據(jù)權利要求1所述的中頻爐諧波濾波系統(tǒng)，其特征在于:所述的頻率檢測控制單元為PLC可編程邏輯控制器;PLC可編程邏輯控制器具有電源輸入端、直流電源輸出端VDDJt號輸入端Il和信號輸出端Yl至Yn，其中η為與所述諧波濾波單元中濾波支路數(shù)N的數(shù)值相同的自然數(shù);PLC可編程邏輯控制器的直流電源輸出端VDD即為所述的頻率檢測控制單元的電源輸出端;PLC可編程邏輯控制器的信號輸入端Il即為所述的頻率檢測控制單元的信號輸入端;PLC可編程邏輯控制器的信號輸出端Yl至Yn共同構成所述的頻率檢測控制單元的信號輸出端。5.根據(jù)權利要求1所述的中頻爐諧波濾波系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制執(zhí)行單元包括第一繼電器組和第二繼電器組;第一繼電器組由繼電器KAl至KAn組成；第二繼電器組由繼電器KMl至KMn組成，其中η為與所述諧波濾波單元中濾波支路數(shù)N的數(shù)值相同的自然數(shù);第一繼電器組的各第一繼電器KA的輸入端共同構成所述的控制執(zhí)行單元的控制信號輸入端；第一繼電器組的各第一繼電器KA的常開觸點串接在第二繼電器組的相應第二繼電器KM與市電Va之間;第二繼電器組的各第二繼電器KM的常開觸點串接于所述的諧波濾波單元相應的濾波支路中。
【專利摘要】本實用新型提供一種中頻爐諧波濾波系統(tǒng)，包括隔離整形單元、光電隔離單元、頻率檢測控制單元、控制執(zhí)行單元以及諧波濾波單元；諧波濾波單元包括一個以上對應不同調諧頻率的濾波支路，頻率檢測控制單元經(jīng)光電隔離單元接收隔離整形單元檢測信號，通過開關控制單元相應控制諧波濾波單元中各濾波支路的投入或切除實現(xiàn)對中頻爐諧波的動態(tài)濾波，可有效避免濾波裝置對中頻產(chǎn)生的非特征諧波的放大甚至諧振，確保系統(tǒng)安全，且本實用新型結構簡單、成本較低、實現(xiàn)方便，運行安全可靠。
【IPC分類】H02J3/01
【公開號】CN205377289
【申請?zhí)枴緾N201521134262
【發(fā)明人】陳宇飛, 朱建敏, 姜國良
【申請人】江蘇省電力公司常州供電公司, 江蘇省電力公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月30日