模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器的製作方法
2023-05-06 19:23:46 1
專利名稱：模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種用於感應電爐的電源設備，具體涉及ー種模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器。
背景技術：
中頻感應電爐的原理為電磁感應，其熱量在エ件內自身產生，感應加熱爐與煤爐相比，工人不會再受炎炎烈日下煤爐的烘烤與煙燻，更可達到環保部門的各項指標要求，因此將是鍛造業未來發展的趨勢。目前的中頻感應電爐通常由中頻電源裝置(電氣部分)及感應器爐體(機械負載)組成。無論是何種形式中頻電源裝置都包括整流控制盤、濾波
器、逆變器控制盤及諧振電容器組等主要部件。而逆變器控制盤形式的選用會直接影響到裝置最重要的指標，諸如內部結構、功率因素等等。目前國內電爐行業廠家的ー些中頻電源裝置，逆變器控制盤採用的基本都是並聯式諧振逆變器，其結構使感應電爐的電效率很低，在熔化過程中無法保持滿功率狀態，熔化率很低。而且由於逆變調功對電網形成諧波，汙染了電網質量。由於控制方式的缺陷逆變換流經常失敗，無法保證實現100%的啟動成功率，因而增大了客戶的電氣運行損耗。
發明內容本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，它能夠大大提高設備的運行效率，從而熔化率達到最高，比常規的中頻電爐節電達10%以上。同時採用串聯式逆變器的輸入為恆流源，逆變調功不會影響整流換相缺ロ，對電網無任何幹擾，清潔電源。實現上述目的的技術方案是一種模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，包括一逆變電抗器組件、一可控矽組件、一二極體組件及兩個阻容吸收電路組件，其中所述逆變電抗器組件、可控矽組件、ニ極管組件及兩個阻容吸收電路組件集成在ー個獨立的構架上；所述逆變電抗器組件包括第一、第二扼流線圈及ー個過電壓保護線圈，該逆變電抗器組件位於所述構架的中央；所述可控矽組件包括第一、第二可控矽，該可控矽組件位於所述構架的ー側；所述ニ極管組件包括第一、第二ニ極管，該ニ極管組件位於所述構架的另ー側；所述兩個阻容吸收電路組件分別位於所述構架的頂部及底部。上述的模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，其中，所述逆變電抗器組件的第一、第二扼流線圈及過電壓保護線圈通過聚氨酯封裝在ー個殼體，該殼體通過高強度鋁型材的角件固定在所述構架上。上述的模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器,其中，所述可控矽組件還包括ー彈簧壓カ夾具、兩對水冷塊、兩個定位套及ー豎向支架，所述豎向支架的下端帶有ー鋁塊並固定在所述構架上，所述第一、第二可控矽的管芯分別夾裝在ー對水冷塊之間並固定在所述豎向支架的上下部，所述兩個定位套各自固定在一個可控矽的管芯外，所述彈簧壓カ夾具固定在所述豎向支架的上端。[0008]上述的模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，其中，所述ー組ニ極管組件還包括ー彈簧壓カ夾具、兩對水冷塊、兩個定位套及ー豎向支架，所述豎向支架的下端帶有一鋁塊並固定在所述構架上，所述第一、第二ニ極管的管芯分別夾裝在ー對水冷塊之間並固定在所述豎向支架的上下部，所述兩個定位套各自固定在一個ニ極管的管芯外，所述彈簧壓カ夾具固定在所述豎向支架的上端。上述的模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，其中，所述兩個阻容吸收電路組件分別包括一對緩衝器水冷電阻、一個電容器及一個快恢復ニ極管，兩對緩衝器水冷電阻分別通過一架板固定在所述架構的靠近所述可控矽組件的上下端，兩個電容器分別安裝在所述架構的上下端，兩個快恢復ニ極管分別安裝在所述架構的靠近所述可控矽組件的ー側上下部。上述的模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，其中，所述逆變電抗器組件中的第一、第二電扼流線圈及一個過電壓保護線圈以Y形連接；所述兩個阻容吸收電路組件的一對緩衝水冷電阻及一個快恢復ニ極管串聯成ー 個迴路，所述電容器的一端連接在兩個串聯的緩衝水冷電阻之間；所述第一可控矽的陽極、第一ニ極管的陰極及第ー電容器的另一端並接，所述第ニ可控矽的陰極、第二ニ極管的陽極及第ニ電容器的另一端並接；所述第一可控矽的陰極、第一ニ極管的陽極及第一快恢復ニ極管的陰極並接在所述第一扼流線圈的另一端，所述第二可控矽的陰極、第二ニ極管的陽極及第ニ快恢復ニ極管的陽極並接在所述第二扼流線圈的另一端。本實用新型的模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器的技術方案，將常規的逆變器組件集合在ー個模塊組件中，井分成若干個功能模塊，各功能模塊區分布置，拓撲簡潔、可靠性高，便於日常控制維護，使得原來的逆變器裝配空間更加合理化，設備內部的功能結構更具清晰，同時該逆變器的電氣聯接形式優化了工作特性，具有很好的抗幹擾能力，有效降低中頻磁場感應幹擾，降低電熱損耗，有效控制設備運行產生的噪聲。本實用新型的用於中頻感應電爐電源中模塊化的串聯式逆變器還能夠大大提高設備的運行效率，從而熔化率達到最高，比常規的中頻電爐節電達10%以上。同時採用串聯式逆變器的輸入為恆流源，逆變調功不會影響整流換相缺ロ，對電網無任何幹擾，清潔電源。
圖I為本實用新型的模塊化的串聯式逆變器的立體圖；圖2為本實用新型的模塊化的串聯式逆變器的主視圖；圖3為本實用新型的模塊化的串聯式逆變器中逆變電抗器的結構示意圖；圖4為實用新型的模塊化的串聯式逆變器中可控矽組件的結構示意圖；圖5為實用新型的模塊化的串聯式逆變器中二極體組件的結構示意圖；圖6為本實用新型的模塊化的串聯式逆變器用於中頻感應電爐電源的原理圖。
具體實施方式
為了能更好地對本實用新型的技術方案進行理解，下面通過具體實施例並結合附圖進行詳細說明[0022]請參閱圖I至圖5，本實用新型的一種模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，包括一逆變電抗器組件I、一可控矽組件2、一二極體組件3及兩個阻容吸收電路組件
4、5。逆變電抗器組件I、可控矽組件2、ニ極管組件3、兩個阻容吸收電路組件都集成在ー個獨立的構架60上。逆變電抗器組件I包括第一、第二扼流線圈及ー個過電壓保護線圈，該第一、第二扼流線圈11、12及ー個過電壓保護線圈13通過聚氨酯14封裝在ー殼體10內，其優異的抗衝擊性、耐水性、耐熱性以及穩定的電性能，大大提高發揮逆變電抗器工作特性，該殼體10通過高強度鋁型材的角件15固定在構架60的中央，便於逆變電抗器I的裝配調節；可控矽組件2包括一彈簧壓カ夾具21、兩對水冷塊22、第一、第二可控矽的管芯 23、24、兩個定位套25、26及一豎向支架27，其中，豎向支架27的下端帶有ー鋁塊並固定在構架60的ー側，第一、第二可控矽的管芯23、24分別夾裝在ー對水冷塊22之間並固定在豎向支架27的上下部，兩個定位套25、26各自固定在第一、第二可控矽的管芯23、24タト，彈簧壓カ夾具21固定在豎向支架27的上端，能有效的控制第一、第二可控矽23、24的壓緊カ矩，保證了第一、第二可控矽23、24運行的性能參數；ニ極管組件3包括一彈簧壓カ夾具31、兩對水冷塊32、第一、第二ニ極管的管芯33、34、兩個定位套35、36及一豎向支架37，其中，豎向支架37的下端帶有ー鋁塊並固定在構架60的另ー側，第一、第二ニ極管的管芯33、34分別夾裝在ー對水冷塊32之間並固定在豎向支架37的上下部，兩個定位套35、36各自固定在第一、第二ニ極管的管芯33、34外，彈簧壓カ夾具31固定在豎向支架37的上端，能有效的控制第一、第二ニ極管33、34的壓緊カ矩，保證了第一、第二ニ極管33、34運行的性能參數；兩個阻容吸收電路組件4、5分別包括一組緩衝器水冷電阻41、42、51、52、ー個電容器43、53及一個快恢復ニ極管44、54，其中，兩對緩衝器水冷電阻41、42、51、52分別通過一架板40、50固定在架構60的靠近可控娃組件2的上下端,兩個電容器43、53分別安裝在架構60的上下端，兩個快恢復ニ極管44、54固定在架構60的靠近可控矽組件2的ー側上下部。再請參閱圖6，中頻感應電爐電源由整流電路100、放電ニ極管6、濾波電容器7、直流電抗器8、本實用新型的一種串聯式逆變器400、感應線圈9及諧振電容器16、17構成的，串聯式逆變器400的電氣連接如下逆變電抗器組件I中的第一、第二電扼流線圈11、12及過電壓保護線圈13以Y形連接，過電壓保護線圈13的另一端與感應線圈9連接；第一、第二扼流線圈11、12及過電壓保護線圈13能將逆變器流通的電流變化的時間限制到ー個安全的水平，另外在線路故障過程中分割、減少「逆變可控矽」兩端的電壓，從而避免元器件的損壞；第一阻容吸收電路組件4中的第一組緩衝器水冷電阻41、42及第一快恢復ニ極管44串聯成ー個迴路，第一電容器43的一端連接在一組緩衝水冷電阻41、42之間；第二阻容吸收電路組件5中的第二緩衝器水冷電阻51、52及第ニ快恢復ニ極管54串聯成ー個迴路，第二電容器53的一端連接在第二組緩衝水冷電阻51、52之間；第一可控矽23的陽極、第一ニ極管33的陰極及第ー電容器43的另一端並接在正極直流母排200上，第二可控矽24的陰極、第二ニ極管34的陽極及第ニ電容器53的另ー端並接在負極直流母排300上；[0032]第一可控矽23的陰極、第一ニ極管33的陽極及第一快恢復ニ極管44的陰極並接在第一扼流線圈11的另一端，第二可控矽24的陰極、第二ニ極管34的陽極及第ニ快恢復ニ極管54的陽極並接在第二扼流線圈12的另一端。本實用新型的一種模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，將逆變器集成為ー個模塊化的組件，以逆變器功率750KW為ー個模塊單位，可以根據中頻感應電爐的總 功率大小隨意分配選用，將所有的模塊化逆變器並聯聯接到主迴路電路中，即可實現中頻感應電爐總的逆變器控制盤。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而並非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書範圍內。
權利要求1.一種模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，包括ー逆變電抗器組件、一可控矽組件、一二極體組件及兩個阻容吸收電路組件，其特徵在幹， 所述逆變電抗器組件、可控矽組件、ニ極管組件及兩個阻容吸收電路組件集成在ー個獨立的構架上；所述逆變電抗器組件包括第一、第二扼流線圈及ー個過電壓保護線圈，該逆變電抗器組件位於所述構架的中央；所述可控矽組件包括第一、第二可控矽，該可控矽組件位於所述構架的ー側；所述ニ極管組件包括第一、第二ニ極管，該ニ極管組件位於所述構架的另ー側；所述兩個阻容吸收電路組件分別位於所述構架的頂部及底部。
2.根據權利要求I所述的模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，其特徵在於，所述逆變電抗器組件的第一、第二扼流線圈及過電壓保護線圈通過聚氨酯封裝在ー個殼體，該殼體通過高強度鋁型材的角件固定在所述構架上。
3.根據權利要求I所述的模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，其特徵在於，所述可控矽組件還包括ー彈簧壓カ夾具、兩對水冷塊、兩個定位套及ー豎向支架，所述豎向支架的下端帶有ー鋁塊並固定在所述構架上，所述第一、第二可控矽的管芯分別夾裝在ー對水冷塊之間並固定在所述豎向支架的上下部，所述兩個定位套各自固定在一個可控矽的管芯外，所述彈簧壓カ夾具固定在所述豎向支架的上端。
4.根據權利要求I所述的模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，其特徵在於，所述ー組ニ極管組件還包括ー彈簧壓カ夾具、兩對水冷塊、兩個定位套及ー豎向支架，所述豎向支架的下端帶有ー鋁塊並固定在所述構架上，所述第一、第二ニ極管的管芯分別夾裝在ー對水冷塊之間並固定在所述豎向支架的上下部，所述兩個定位套各自固定在ー個ニ極管的管芯外，所述彈簧壓カ夾具固定在所述豎向支架的上端。
5.根據權利要求I所述的模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，其特徵在於，所述兩個阻容吸收電路組件分別包括一對緩衝器水冷電阻、一個電容器及ー個快恢復ニ極管，兩對緩衝器水冷電阻分別通過一架板固定在所述架構的靠近所述可控矽組件的上下端，兩個電容器分別安裝在所述架構的上下端，兩個快恢復ニ極管分別安裝在所述架構的靠近所述可控矽組件的ー側上下部。
6.根據權利要求I所述的模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，其特徵在於，所述逆變電抗器組件中的第一、第二電扼流線圈及一個過電壓保護線圈以Y形連接； 所述兩個阻容吸收電路組件的一對緩衝水冷電阻及一個快恢復ニ極管串聯成ー個迴路，所述電容器的一端連接在兩個串聯的緩衝水冷電阻之間； 所述第一可控矽的陽極、第一ニ極管的陰極及第ー電容器的另一端並接，所述第二可控矽的陰極、第二ニ極管的陽極及第ニ電容器的另一端並接； 所述第一可控矽的陰極、第一ニ極管的陽極及第一快恢復ニ極管的陰極並接在所述第一扼流線圈的另一端，所述第二可控矽的陰極、第二ニ極管的陽極及第二快恢復ニ極管的陽極並接在所述第二扼流線圈的另一端。
專利摘要本實用新型公開了一種模塊化的中頻感應電爐電源中的串聯式逆變器，包括一逆變電抗器組件、一可控矽組件、一二極體組件及兩個阻容吸收電路組件。逆變電抗器組件、可控矽組件、二極體組件及兩個阻容吸收電路組件集成在一個獨立的構架上，逆變電抗器組件包括第一、第二扼流線圈及一個過電壓保護線圈，該逆變電抗器組件位於構架的中央；可控矽組件包括第一、第二可控矽，該可控矽組件位於所述構架的一側；二極體組件包括第一、第二二極體，該二極體組件位於構架的另一側；兩個阻容吸收電路組件分別位於構架的頂部及底部。本實用新型模塊化的串聯式逆變器，能夠大大提高設備的運行效率，從而熔化率達到最高，比常規的中頻電爐節電達10％以上。
文檔編號H02M5/42GK202435302SQ201120546169
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者陳鷹, 高仁昌 申請人:無錫應達工業有限公司