石墨化爐供電裝置的製作方法

2023-05-11 23:22:46 2

專利名稱：石墨化爐供電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種供電裝置，尤其涉及一種有利於提高石墨化爐效率、降低能 耗的石墨化爐供電裝置。
背景技術：
目前我國石墨化爐均採用直流供電方式，其電路負荷特點是低電壓大電流，石墨 化爐供電裝置一般由變壓器、整流櫃、直流母線構成。該供電方式的整流器有多種結構形 式，如三相橋式整流器，帶平衡電抗器的雙反星整流器，取消平衡電抗器的三相五柱變壓 器雙反星形整流器，不同的整流器結構形式，其最終的整流效果也不盡相同。三相橋式整流器是最常用的一種整流電路，可以看作是兩組三相半波電路的串 聯，在輸出電流相同的情況下，整流元件電流比雙反星整流電路大，功率元件損耗也高。帶平衡電抗器的雙反星整流器是兩組三相半波電路的並聯，在輸出電流相同的情 況下，整流元件電流較三相橋式整流電路要小，功率元件損耗也低。但由於增加了平衡電抗 器，無形中又增加了整個供電裝置的損耗。另外從變壓器結構上來看，以上兩種整流方案均採用三柱變壓器，由於在其三個 鐵芯上產生的磁通量兩兩相互影響，隨著輸入電壓相位的不斷變化，造成三柱上的磁通量 都不平衡，從而會出現每相輸出的電壓不等，將直接影響整流波形的效果。取消平衡電抗器的三相五柱變壓器雙反星形整流方案，變壓器由於在三柱的基礎 上增加了兩個邊軛，很好地平衡了三相的磁通量，使中間三柱上線包的磁通量都較平衡，在 輸出端不會出現各相電壓差異較大的現象。三相五柱變壓器構成的六脈波雙反星形整流器 可以省去中性點間的平衡電抗器。以上三種整流接線方式，以第三種應用較廣。但無論採用哪種結構形式為直流石 墨化爐供電都存在著以下問題第一，由於在石墨化生產過程中，碳塊溫度處於變化中，電阻發生非常大的變化， 施加的電流從幾十安培到幾千安培，極寬的變化範圍，使檢測及精確調節成為石墨化爐供 電電源首先面臨的問題；第二，石墨化生產是高耗電過程，在用電過程中如何降低電源諧 波，提高功率因數也是必須要解決的重要問題；第三，是供電裝置的可靠性問題，如何在保 證供電裝置精確的控制，較高的整流效率及較低的損耗的前提下，確保裝置工作的高穩定 性，低故障也是需要考慮的問題。

實用新型內容為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種石墨化爐供電裝置，目的是為了 減少整流器件損耗，增加有效功率，從而提高整流裝置的效率、降低能耗，提高裝置工作的 穩定性。為了達到上述目的本實用新型是通過如下技術方案實現的一種石墨化爐的供電裝置，它包括變壓器一次繞組、變壓器二次繞組，變壓器一次
3繞組的三相電源分別與雙向可控矽的一端連接，每個雙向可控矽的另一端分別接在相鄰一 相電源與雙向可控矽之間，變壓器二次繞組的輸出端分別與二極體的正極連接，二極體的 負極與直流母線連接，直流母線與負載連接。所述的變壓器二次繞組結構為a與a'繞在一相鐵心，b、b'，c、c'分別繞在一 相鐵心上，將它們接成兩組三相半波整流電路，a、b、c為正相組，a'、b'、c'為反向組。本實用新型的優點效果本實用新型是採用三相五柱變壓器雙反星形整流電路一 次側進行調壓，二次側整流，即在變壓器一次側加裝可控矽大功率調壓裝置，二次側採用兩 組三相半波整流電路並聯輸出六脈波直流電源，取消自耦調壓變壓器。由於採用了三相五 柱變壓器，兩個邊軛為三倍頻諧波磁通或不對稱分量中的零序磁通提供了通路，大大降低 了附加損耗，二次側整流元件功耗降低，使整流效率得到提高。同時無功分量減少，有功增 加，提高了功率因數。另外，採用可控矽大功率調壓裝置取代自耦調壓變壓器，可以利用晶 閘管的可控特性，自動調節輸入電壓。使石墨化過程運行在最佳溫升曲線上，保持最佳工 況，這一點對保證石墨化質量非常重要。同時隨著電壓的連續可調，使石墨化電阻變化可 控，從而可以縮短石墨化時間。可控矽大功率調壓裝置採用PLC控制通過通訊總線可與智 能配電系統通訊，實現配電及工藝控制的自動化控制。

圖1是本實用新型石墨化爐供電裝置的電路結構圖。圖中1、變壓器一次繞組；2、變壓器二次繞組；3、雙向可控矽；4、二極體；5、直流 母線；6、負載。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型一種石墨化爐的供電裝置，結構如下它包括變壓器一次 繞組1、變壓器二次繞組2，變壓器一次繞組1的三相電源分別與雙向可控矽3的一端連接， 每個雙向可控矽3的另一端分別接在相鄰一相電源與雙向可控矽3之間，變壓器二次繞組 2的輸出端分別與二極體4的正極連接，二極體4的負極與直流母線5連接，直流母線5與 負載6連接。如圖1所示，上述變壓器二次繞組2結構如下a與a'繞在一相鐵心，b.b'，C、 c'分別繞在一相鐵心上，將它們接成兩組三相半波整流電路，a、b、c為正相組，a'、b'、 c'為反向組。兩組三相半波整流電路並聯的輸出即為六脈波輸出。
權利要求一種石墨化爐的供電裝置，它包括變壓器一次繞組(1)、變壓器二次繞組(2)，其特徵在於變壓器一次繞組(1)的三相電源分別與雙向可控矽(3)的一端連接，每個雙向可控矽(3)的另一端分別接在相鄰一相電源與雙向可控矽(3)之間，變壓器二次繞組(2)的輸出端分別與二極體(4)的正極連接，二極體(4)的負極與直流母線(5)連接，直流母線(5)與負載(6)連接。
2.根據權利要求1所述的石墨化爐的供電裝置，其特徵在於所述的變壓器二次繞組 (2)結構為a與a'繞在一相鐵心，b、b'，c、c'分別繞在一相鐵心上，將它們接成兩組三 相半波整流電路，a、b、c為正相組，a'、b'、c'為反向組。
專利摘要本實用新型涉及一種供電裝置，尤其涉及一種有利於提高石墨化爐效率、降低能耗的石墨化爐供電裝置。它包括變壓器一次繞組、變壓器二次繞組，變壓器一次繞組的三相電源分別與雙向可控矽的一端連接，每個雙向可控矽的另一端分別接在相鄰一相電源與雙向可控矽之間，變壓器二次繞組的輸出端分別與二極體的正極連接，二極體的負極與直流母線連接，直流母線與負載連接。本實用新型由於採用了三相五柱變壓器雙反星形整流電路一次側進行調壓，二次側整流，取消了自耦調壓變壓器。從而可以使附加損耗下降，二次側整流元件功耗降低，使整流效率得到提高。同時無功分量減少，有功增加，功率因數提高。
文檔編號H02M7/12GK201733237SQ20102024110
公開日2011年2月2日 申請日期2010年6月29日 優先權日2010年6月29日
發明者聶立新, 袁進禹 申請人:瀋陽鋁鎂設計研究院