CN202153711U - 采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源 - Google Patents
采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及低压变频器技术领域，特别指一种采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源装置。其中包括移相变压器（4）、电磁搅拌变频器（5）、电磁搅拌（7）和电磁搅拌变频电源整流部分（6），其中：系统至少设置二台电磁搅拌变频器（5），在电磁搅拌变频器（5）的前端设置移相变压器（4），在电磁搅拌变频器（5）后端设置电磁搅拌器（7），变频电源整流部分（6）连接电磁搅拌变频器（5）。采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源一方面减少了谐波对工业电网的污染，另一方面无需使用滤波器、隔离变压器等降低了设备成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压变频器技术领域，特别指一种采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源装置。
背景技术
国内主流的电磁搅拌变频专用电源主要部分由一台大型隔离变压器、N台低压变频器等组成，现场连铸有N流，就有N台电磁搅拌。在低压变频器中，电磁搅拌变频电源产生谐波的源头是整流部分，整流电路采用6脉冲二极管不可控桥式整流电路，其输出电流经过中间环节处理后仍含有较大的高次谐波分量，当这些含有高次谐波的电流注入到工业电网后会造成很大的谐波污染。而没有对电磁搅拌变频专用电源输入谐波做任何处理时，其危害如下：
（1）使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗,影响各种电器设备的正常工作；
（2）引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振；
（3）导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电器测量仪表计量不准确；
（4）对邻近的通信系统产生干扰，产生噪声，降低通信质量。
现阶段由于电磁搅拌是炼钢厂连铸设备中一个不可或缺的组成部分，电磁搅拌系统对工业电网污染很大，从而引发一系列的问题，其经济损失无法估计。为了解决输入谐波的危害，如在每台变频器前端加入滤波器，消除谐波，但导致设备成本上升，也给厂家施工、维护等方面带来了一系列的不便。
发明内容
本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源。本系统在输入端进行多重化设计形成多脉冲整流，减少输入谐波，无需使用滤波器即可达到完美的输入波形。
本实用新型的技术方案是构造一种采用移相变压集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源，其中包括移相变压器、电磁搅拌变频器、电磁搅拌和电磁搅拌变频电源整流部分，其中：
系统至少设置二台电磁搅拌变频器，在电磁搅拌变频器的前端设置移相变压器，在电磁搅拌器后端设置电磁搅拌器，变频电源整流部分连接电磁搅拌变频器。
本实用新型的优点及有益效果：
本实用新型采用移相变压集中供电的新型无谐波电磁搅拌器电源采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源由于装有移相变压器，因而消去了输入电流中的绝大部分谐波，又保留了二极管整流电路的高功率因数特性，因此具有较高的功率因数。另一个方面，变频器为电压源型低压变频器直流环节为电容，电磁搅拌需要的无功电流由电容提供，而不需要和电网交换，变频器输入功率因数高，基本上都大于0.95，在整个使用范围内基本保持不变。移相变压器具有隔离的作用，电磁搅拌专用变频电源无需再装隔离变压器。采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源一方面减少了谐波对工业电网的污染，另一方面无需使用滤波器、隔离变压器等降低了设备成本。
附图说明
图1是本实用新型副边绕组超前一定角度绕组图与向量图。
图2是本实用新型副边绕组滞后一定角度绕组图与向量图。
图3是本实用新型电磁搅拌变频电源主回路图。
图4是本实用新型原理框图。
具体实施方式
由图1至4可知，本实用新型采用移相变压集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源，其中包括移相变压器4、电磁搅拌变频器5、电磁搅拌7和电磁搅拌变频电源整流部分6，其中：
系统至少设置二台电磁搅拌变频器5，在电磁搅拌变频器5的前端设置移相变压器4，在电磁搅拌器5后端设置电磁搅拌器7，变频电源整流部分6连接电磁搅拌变频器5。
电源包括整流电路1、中间直流环节2和逆变电路3，其中整流电路1采用6脉冲二极管不可控桥式整流，中间直流环节采用电解电容C1进行滤波和能量储存逆变电路3再将直流变交流。移相变压器4设置至少二组次级绕组，并对应连接电磁搅拌变频器5。
本实用新型的工作原理：
本实用新型在每台电磁搅拌变频器前端加一台移相变压器进行多重化设计形成多脉冲整流。当现场有N台电磁搅拌变频器时，移相变压器每个绕组所需要偏移的角度L=360°÷M，【有N台电磁搅拌专用变频器就有M=6×N个脉冲整流】。采用移相变压器分散供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源中移相变压器的工作原理：移相变压器的多个移相组利用延边星形接线向两边延边移相得到需要的相位角，形成一定的相位差（根据现场流数的不同，我们可以推导出相应的相位角）。各移相组分别为相应的电磁搅拌变频器供电, 实现了输入多重化功效，可根据图1，副边绕组超前所需偏移的角度，可根据图2，副边绕组滞后所需偏移的角度。
三相桥式整流电路的一个周期内输出的的电压，有六个脉波，这六个脉波在相位角上互相偏差了60°角。在理想情况下，则在-π/M~π/M在这个区间内，整流电压U=√2*cosωt。整流电流和整流电压的谐波分量都主要取决于脉动数M和相位。（谐波次数：J=M±1）当N 增多时，J的最低次谐波的次数增大，电压的波纹因素减小。每台变频电源器内有三相全桥整流部分，利用电网谐波的相互补偿作用降低谐波的含量。
如图4，我们根据现场连铸4流来配备1台移相变压器，4台电磁搅拌专用电磁搅拌变频器电源器组成一套完美无谐波电磁搅拌专用变频电源。形成24个脉波整流移相系统，相位间隔为：360°÷24=15°。线组别计移相角按顺序分别为：Y,y11-30°；Y,y11-15° ；Y,y11；Y,y11+15°；通过移相，桥式整流部分运行后，除基波电流外，均流过K【K=N*24±1（N为整数）】次谐波电流，而K为奇数的N*12±1次谐波电流相互抵消。
根据常用的脉波数，推荐的移相角选择表如下：
| 脉波数 | 脉波间隔 | 移相角 |
| 6 | 60° | Y,y11； |
| 12 | 30° | Y,y11-20°； Y，y11； |
| 18 | 20° | Y,y11-20°；Y,y11 ；Y,y11+20°； |
| 24 | 15° | Y,y11-30°；Y,y11-15°；Y,y11 ；Y,y11+15°； |
| 30 | 12° | Y,y11-24°；Y,y11-12° ；Y,y11；Y,y11+12°；Y,y11+24°； |
| 36 | 10° | Y,y11-30°；Y,y11-20° ；Y,y11-10° ；Y,y11；Y,y11+10°；Y,y11+20°； |
| … | … | … |
从理论上可以推导出下列结论：
6脉冲整流：5次以下谐波自动抵销；
12脉冲整流：11次以下谐波自动抵销；
18脉冲整流：17次以下谐波自动抵销；
24脉冲整流：23次以下谐波自动抵销；
30脉冲整流：29次以下谐波自动抵销；
36脉冲整流：35次以下谐波自动抵销；
…
本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (3)
1.一种采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源，其特征在于包括移相变压器（4）、电磁搅拌变频器（5）、电磁搅拌（7）和电磁搅拌变频电源整流部分（6），其中：
系统至少设置二台电磁搅拌变频器（5），在电磁搅拌变频器（5）的前端设置移相变压器（4），在电磁搅拌变频器（5）后端设置电磁搅拌器（7），变频电源整流部分（6）连接电磁搅拌变频器（5）。
2.根据权利要求1所述的采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源，其特征在于所述的电源包括整流电路（1）、中间直流环节（2）和逆变电路（3），其中整流电路（1）采用6脉冲二极管不可控桥式整流，中间直流环节采用电解电容C1进行滤波和能量储存逆变电路（3）将直流变交流。
3.根据权利要求1所述的采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源，其特征在于所述的移相变压器（4）设置至少二组次级绕组，并对应连接电磁搅拌变频器（5）。
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| CN2011202866706U CN202153711U (zh) | 2011-08-09 | 2011-08-09 | 采用移相变压器集中供电的新型无谐波电磁搅拌变频电源 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112289560A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-29 | 保定天威顺达变压器有限公司 | 一种12脉组36脉整流变压器结构及降低谐波影响的方法 |
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2011
- 2011-08-09 CN CN2011202866706U patent/CN202153711U/zh not_active Expired - Lifetime
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