中頻爐工作原理

中頻爐是一種快速穩(wěn)定的金屬加熱裝置，它靠變頻裝置把三相工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗嘀蓄l交流電。中頻電源是中頻爐的核心設(shè)備，其采用整流加逆變變換，先將電網(wǎng)的50Hz交流電流由橋式整流電路整成直流，直流必須經(jīng)過(guò)濾波，才能送到逆變器。如果是后面是并聯(lián)型逆變器，濾波部分就必須是大電感，這樣得到的就是電流平直的直流電；如果是串聯(lián)型逆變器，濾波部分必須是大電容濾波，所得到的是電壓基本平直的直流電。濾波后的直流電送到逆變器，逆變器再將直流電變成頻率可調(diào)的交流電，該電流在中頻爐的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生中頻交變的磁場(chǎng)，使?fàn)t中的爐料產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而在爐料中產(chǎn)生渦流，使?fàn)t料被加熱升溫，直至熔化。

中頻爐整流電路諧波分析

我們通常目前常用的6脈動(dòng)和12脈動(dòng)整流電路對(duì)中頻爐產(chǎn)生的諧波情況進(jìn)行分析。6脈動(dòng)整流電路以6個(gè)晶閘管組成的三相橋式整流電路，諧波分量主要是5、7、11、13等次諧波；12脈動(dòng)整流電路有兩組6脈動(dòng)的橋式電路并聯(lián)組成，主要為11、13、23、25等次諧波

中頻爐憑借其快速、高效、操作靈活性的特點(diǎn)在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，中頻爐的數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致大量諧波注入電網(wǎng)，在一些電網(wǎng)薄弱區(qū)域甚至產(chǎn)生大量電子表內(nèi)電容擊穿，變電所內(nèi)電容器燒毀或跳閘、繼電保護(hù)誤動(dòng)作，因此中頻爐諧波不容小視。

項(xiàng)目案例-徐州九五抗磨材料鑄造中頻爐諧波治理

徐州九五抗磨材料鑄造有限公司，主營(yíng)工程機(jī)械及配件、礦山機(jī)械及配件、金屬窨井蓋、道路金屬標(biāo)牌、路牙石生產(chǎn)、銷(xiāo)售，抗磨材料鑄造、銷(xiāo)售等。公司主要生產(chǎn)用電負(fù)荷為兩臺(tái)600KW中頻爐。為兩臺(tái)6脈沖中頻電源，在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生了N+1次諧波，諧波污染較為嚴(yán)重，對(duì)電網(wǎng)造成了污染。

諧波治理前測(cè)試數(shù)據(jù)

                                          電壓/電流/頻率                                        功率和電能  

                                        諧波電壓柱狀圖                                    諧波電流波柱狀圖

                                            電壓波形圖                                        電流波形圖

                                               電壓相位圖                                 電流相位圖

諧波治理后測(cè)試數(shù)據(jù)

                                         電壓/電流/頻率                                         功率和電能

                                         A相諧波電壓畸變率                              B相諧波電壓畸變率

                                       C相諧波電壓畸變率                                A相諧波電流畸變率

                                        B相諧波電流畸變率                                C相諧波電流畸變率

                                            電壓波形圖                                           電流波形圖

                                        電壓三相平衡圖                                         電流三相平衡圖

諧波治理設(shè)備-有源電力濾波裝置

BS系列有源電力濾波器是基于IGBT功率變化器的用于動(dòng)態(tài)濾除諧波、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功的電力電子裝置。BS系列有源電力濾波器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)中的各次諧波和無(wú)功功率，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，因此能夠?qū)Ψ岛皖l率都變化的諧波和變化的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償。BS系列有源電力濾波器克服了傳統(tǒng)無(wú)源濾波器的濾波效果差、容易發(fā)生諧振、只能補(bǔ)償固定次諧波等缺點(diǎn)，對(duì)各種快速瞬變的沖擊性負(fù)荷均能起到良好的濾波和補(bǔ)償效果。

BS系列有源電力濾波器采用閉環(huán)控制方式，并結(jié)合獨(dú)創(chuàng)的自適應(yīng)控制算法，使其在滿(mǎn)載和輕載下均能達(dá)到很好的諧波性能；BS系列有源電力濾波器采用電流平均值控制方式并結(jié)合LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)的滿(mǎn)環(huán)電流控制由于開(kāi)關(guān)頻率變化所帶來(lái)的輸出，BS頻率范圍寬、濾波較困難、高頻諧波會(huì)干擾電網(wǎng)等缺點(diǎn)。

總結(jié)

針對(duì)徐州九五抗磨材料鑄造中頻爐諧波問(wèn)題，專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)、出具針對(duì)性方案并現(xiàn)場(chǎng)安裝治理設(shè)備，諧波治理效果顯著，電能質(zhì)量得到提升，設(shè)備故障率減小，企業(yè)也恢復(fù)正常運(yùn)行。

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