中頻爐的工作原理以及中頻爐的諧波治理方案

中頻爐：是一種將工頻50HZ交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l（300HZ以上至1000HZ）的電源裝置，把三相工頻交流電，整流后變成直流電，再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的中頻電流，供給由電容和感應(yīng)線圈里流過的中頻交變電流，在感應(yīng)圈中產(chǎn)生高密度的磁力線，并切割感應(yīng)圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流。

一、中頻爐工作原理

中頻爐主要由電源、感應(yīng)圈及感應(yīng)圈內(nèi)用耐火材料筑成的坩堝組成。坩堝內(nèi)盛有金屬爐料， 相當(dāng)于變壓器的副繞組， 當(dāng)感應(yīng)圈接通交流電源時(shí)， 在感應(yīng)圈內(nèi)產(chǎn)生交變磁場， 其磁力線切割坩堝中的金屬爐料， 在爐料中就產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢， 由于爐料本身形成一閉合回路， 此副繞組的特點(diǎn)是僅有一匝而且是閉合的。所以在爐料中同時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流， 感應(yīng)電流通過爐料時(shí)， 對爐料進(jìn)行加熱促使其熔化。

中頻電爐利用中頻電源建立中頻磁場，使鐵磁材料內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)渦流并發(fā)熱，達(dá)到加熱材料的目的。中頻電爐采用 200-2500Hz中頻電源進(jìn)行感應(yīng)加熱，熔煉保溫，中頻電爐主要用于熔煉碳鋼，合金鋼，特種鋼，也可用于銅，鋁等有色金屬的熔煉和提溫。設(shè)備體積小，重量輕， 效率高，耗電少，熔化升溫快，爐溫易控制，生產(chǎn)效率高。

二、中頻爐產(chǎn)生的諧波特點(diǎn)

一般6脈沖中頻爐，主要產(chǎn)生5、7次特征諧波;對于12脈沖換流裝置，主要為5、11、13次特征諧波。一般情況下，小型換流裝置采用6脈沖，較為大型采用12脈沖，如爐變壓器雙副邊成Y/△型接線，達(dá)成30度的移相;或者兩臺爐變壓器高壓側(cè)采外延三角或曲折型接線等移相措施加次級雙副邊星角接線形成24脈動(dòng)中頻電源，以降低諧波對電網(wǎng)的影響程度。

三、諧波危害

中頻爐在使用時(shí)產(chǎn)生大量的諧波，導(dǎo)致電網(wǎng)中的諧波污染非常嚴(yán)重。諧波使電能傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過熱，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，并使其絕緣老化，使用壽命降低，甚至發(fā)生故障或燒毀;諧波會(huì)引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容補(bǔ)償設(shè)備等設(shè)備燒毀。在無功補(bǔ)償不能使用的情況下，會(huì)發(fā)生無功罰款，導(dǎo)致電費(fèi)增加。諧波還會(huì)引起繼電器保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，使電能計(jì)量出現(xiàn)混亂。對于電力系統(tǒng)外部，諧波會(huì)對通信設(shè)備和電子設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，因而，改善中頻爐電力品質(zhì)成為應(yīng)對的主要著力點(diǎn)。

四、中頻爐諧波治理

LBAPF-ZP系列中頻設(shè)備專用型有源濾波器，特別適用于諧波含量非常高的中頻爐負(fù)載系統(tǒng)，能夠解決負(fù)載所在系統(tǒng)發(fā)熱升溫、噪聲增大、電容補(bǔ)償投切不上、電路元器件損毀等諧波電流過高引起的危害和故障。

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