中頻爐用有源濾波補償裝置的製作方法

2023-05-11 03:17:36 1

專利名稱：中頻爐用有源濾波補償裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種電カ有源濾波器，尤其涉及一種中頻爐用有源濾波補償裝置。
背景技術：
隨著電力電子技術的飛速 發展，越來越多的中頻爐設備代替了傳統熔煉設備，其負荷具有非線性或具有時變特性，造成了非線性、衝擊性和不平衡用電特性，從而使電網中暫態衝擊、無功功率、高次諧波及三相不平衡問題日趨嚴重，給公用電網的供電質量造成嚴重的汙染，増加了電カ系統的能量損耗，同時也縮短了用電設備的使用壽命，還會對其它電子設備造成電磁幹擾。因此，解決電カ系統諧波抑制及無功補償，提高電網供電質量變得日益重要。傳統的諧波抑制和無功補償的方法是電カ無源濾波器與需補償的非線性負載並聯，為諧波提供一個低阻通路的同時也提供負載所需的無功功率。無源濾波器由電カ電容器、電抗器和電阻器適當組合而成，分為單調諧、高通和雙調諧濾波器。其優點是經濟、實用和可靠。但也存在著以下缺點(I)濾波效果與負載有關，即濾波特性受系統參數影響較大，且只能抑制固定的幾次諧波，濾波特性較差；(2)只能補償固定的無功功率，對變化的無功功率不能進行精確的補償。(3)對於功率因數較高的場合不適用。比如對於現在的多數電爐是使用IGBT裝置製作的，其運行中功率因數較高，但是諧波較嚴重，傳統的濾波裝置不能解決這類問題，就只有使用有源型濾波裝置解決。(4)現場環境惡劣，灰塵等較大，傳統的風冷或者自然空冷不再適合現場運行。電カ有源濾波器(active power filter,簡稱APF)是目前抑制電網諧波和補償無功功率，改善電網供電質量的最有效的裝置。與無源濾波器相比，APF具有高度可控制和快速響應特性，並且能跟蹤補償各次諧波、自動產生所需變化的無功功率，其特性不受系統影響，無諧波放大威脅，相對體積重量較小。伴隨著有源濾波控制技術的發展，越來越多的APF投入到現場應用當中，APF自身所存在的問題也表現出來，在這些問題中，由於IGBT的開關頻率比較高，APF的散熱與自身損耗問題尤為嚴重，因此如何解決APF的散熱問題與如何降低APF的自身損耗變得非常重要，同時必須保證設備的運行穩定性。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種散熱效果好的中頻爐用有源濾波補償裝置。為達到上述目的，本實用新型提供了ー種中頻爐用有源濾波補償裝置，包括電抗器和IGBT模塊，所述電抗器和所述IGBT模塊分別對應設有第一液冷散熱器和第二液冷散熱器。本實用新型的中頻爐用有源濾波補償裝置中，電抗器和IGBT模塊分別對應設有第一液冷散熱器和第二液冷散熱器，工作時，電抗器和IGBT模塊產生的熱量通過熱傳遞的形式傳遞到對應的散熱器上，再由對應的散熱器將熱量傳遞給位於其內冷凝的流動液體，最後由流動液體將熱量攜帯排出，從而使得該中頻爐用有源濾波補償裝置具有了較好的散熱效果。

圖I為本實用新型的中頻爐用有源濾波補償裝置的結構原理圖；圖2為本實用新型的中頻爐用有源濾波補償裝置的電抗器的主視結構示意圖；圖3為圖2的左視圖；圖4為本實用新型的中頻爐用有源濾波補償裝置的IGBT模塊的主視結構示意圖；圖5為圖4的左視圖。
具體實施方式
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以下結合附圖對本實用新型的中頻爐用有源濾波補償裝置的具體實施方式
進行詳細描述參考圖I所示，與現有有源濾波補償裝置相同，本實施例的中頻爐用有源濾波補償裝置也包括電抗器I、實時電流採樣電路、諧波提取電路、PWM控制輸出電路和IGBT模塊2，其中，實時電流採樣電路用於採集供電系統通過電抗器I向非線性負載輸出的實時電流信號；諧波提取電路將採集到的實時電流信號進行諧波分析，提取出各次諧波電流分量；PWM控制輸出電路將提取出的各次諧波電流分量輸入至IGBT模塊2，由IGBT模塊2據此輸出對應的反向補償電流作用於電抗器I的輸出端。與現有有源濾波補償裝置不同的是，本實施例的中頻爐用有源濾波補償裝置的電抗器I和IGBT模塊2分別對應設有第一水冷散熱器3和第二水冷散熱器4。結合圖2和圖3所示，電抗器I的繞組的繞線為較細的銅管，銅管即為第二水冷散熱器4，也就是說，第二水冷散熱器4既用作繞組也用於散熱，第二水冷散熱器4為獨立的雙進水口 42和雙出水ロ 41結構，這兩個進水口 42上分別對應設有ー個繞組進線端子51和繞組出線端子52。雙進水口 42位於雙出水ロ 41的下方，這樣有利於在使用時排出管內的空氣。結合圖4和圖5所示，第一水冷散熱器3為安裝於IGBT模塊2內的迂迴彎曲布置的散熱管，用於IGBT模塊2的快速散熱，同樣，第一水冷散熱器3的進液ロ 32位於其出液ロ 31的下方，利於在使用時排出管內的空氣。以上的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求1.ー種中頻爐用有源濾波補償裝置，包括電抗器(I)和IGBT模塊(2)，其特徵在於，所述電抗器(I)和所述IGBT模塊(2)分別對應設有第一液冷散熱器(3)和第二液冷散熱器(4)。
2.根據權利要求I所述的中頻爐用有源濾波補償裝置，其特徵在於，所述電抗器(I)的繞組的繞線為銅管，所述銅管即為所述第二液冷散熱器(4)。
3.根據權利要求2所述的中頻爐用有源濾波補償裝置，其特徵在於，所述第一液冷散熱器(3)的進液ロ(32)位於其出液ロ(31)的下方。
4.根據權利要求3所述的中頻爐用有源濾波補償裝置，其特徵在幹，所述第二液冷散熱器(4)為獨立的雙進液ロ(42)和雙出液ロ(41)結構，所述雙進液ロ(42)位於所述雙出液ロ(41)的下方。
專利摘要本實用新型公開了一種中頻爐用有源濾波補償裝置，包括電抗器和IGBT模塊，所述電抗器和所述IGBT模塊分別對應設有第一液冷散熱器和第二液冷散熱器。工作時，電抗器和IGBT模塊產生的熱量通過熱傳遞的形式傳遞到對應的散熱器上，再由對應的散熱器將熱量傳遞給位於其內冷凝的流動液體，最後由流動液體將熱量攜帶排出，從而使得該中頻爐用有源濾波補償裝置具有了較好的散熱效果。
文檔編號H02J3/01GK202663111SQ20122029423
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月21日 優先權日2012年6月21日
發明者邵澤華, 姜文東 申請人:山東藍天電能科技有限公司