无功补偿改造技术方案.docx

B 类
项目编号：
陕西斯瑞工业有限责任公司
真空感应中频熔炼炉无功补偿改造项目
编 写：王海龙
会 审：
审 定：
批 准：
2013年01月20日
出这是一种并联电流型逆变式中频电源，这种电源改变熔炼温度的方法是改变流过感应器的功率，从图中分析不难发现实质它是通过改变3相全控桥的的移相角度从而改变直流输出电压的大小，当输出电压增加了，那么输出功率也就随着增加，反之就会降低。这是一种典型的在真空炉中引用的经典电路
比较可靠、稳定，电路简单。缺点就是由于是通过改变可控硅导通角来调节输出功率的大小，而一般的电炉从开始加热到融化、浇铸整个过程中功率是逐步增加的，即使是到了最高温度也不需要增加到电源设计的最大输出功率，，那么提高功率因数对于企业来讲是有很大的意义的。那么上述电路核心的分析也就是分析3相全控桥电路的电路特性了。具体分析如下：
主电路原理分析
目前在各种整流电路中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路，其原理图如图书（1），习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管称为共阴极组，阳极连接在一起的3个晶闸管称为共阳极组。此外，习惯上希望晶闸管按从至的顺序导通，为此将按图示的顺序编号，即共阴极组中与三相电源相接的3个晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a,b,c三相电源相接的3个晶闸管分别为共阳极组中与a,b,c三相电源相接的3个晶闸管分别为按此编号，晶闸管的导通顺序为。
1）下面对其带阻感负载时工作情况进行分析：
先假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角时的情况。此时，对于共极组的3个晶闸管，阴极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低的一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴组中各有1个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。
（1）时，各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二次绕组相电压与线电压波形的对应关系，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。在分析的波形时，既可以从相电压波形分析，也可以从线电压波形分析。直接从线电压波形看，由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是最大的相电压，而共阳极组中处于通态的晶闸管对应的是最小的相电压，输出整流电压波形为线电压在正半周期的包络线。
图3为时，即在自然换相点触发换相时，把一个周期等份6段。在第1段期间，a相电位高，因而共阴极组的晶闸管被触发导通，b相电位最低。所以共阳极组的晶闸管被触发导通，这时电流由a相经流向负载，再经流入b相，变压器a,b两相工作。经过角后，进入第2段工作时期。此时a相电位仍然最高，晶闸管继续导通，但是c相电位却变成最低。当经过自然换相点时，触发c相晶闸管，电流从b相换到c相，承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经、负载R,L、流回电源c相，变压器a,c两相工作，再经过后，进入第3段时期。此时b相电位最高，共阴极组经过自然换相点时触发导通晶闸管，电流即从a相换到b相，c相晶闸管电位仍然最低而继续导通，这时变压器b,c两相工作。在第3段期间，b相电位最高，晶闸管仍然继续导通，这时a相电位却变成最低，所以晶闸管导通，这时电流由b相流出经、负载R,L、晶闸管流回b相电源，变压器b,a两相工作。在第4段期间，c相电位最高，晶闸管导通，b相电位最低，晶闸管导通，电流由c相流出经、负载R,L、晶闸管流回电源b相，变压器c,b两相工作。
图3：

（2），下面给出其波，与相比，一周期中波形仍由段线电压构成，每一段导通晶闸管等仍符合表的规律。区别在于，晶闸管起始导通时刻推迟了，组成的每一段线电压因此推迟，平均值降低。阻感负载时，由于电感的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一条水平线。
图4为时，把一个周期同样等份6段。在第1段期间，a相电位高，因而晶闸管被触发导通，b相电位最低。这时晶闸管被触发导通，这时电流由a相经流出而流向负载R,L，再经流入b相，变压器a,b两相工作。在第2段工作时期,此时a相电位仍然最高，晶闸管继续导通，a相电位最低。因而晶闸管被触发导通，电流由a相流出经晶闸管流入负载，经过流入c相，变压器c,a两相工作，在第3段工作时期，b相电位最高，因而晶闸管被触发导通，a相电位最低，晶闸管被触发导通，电流由b相经流出，经过负载，经过
流入a相，这时变压器b,a两相工作。在第4段期间，c相电位最高，晶闸管被触发导通，a相电位最低，晶闸管导通，这时电流由c相经流出、经过负载、再经流入a相，a电位最低，变压器c,a两相工作。在第5段工作期间，c相