变频串联谐振耐压试验装置

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串联谐振与并联谐振比较

现在用于钢管加热的中频电源逆变电路部分,首要选用的是并联逆变电路,而对串联谐振逆变电路的研讨相对较少。下面就比较剖析串联谐振和并联谐振的作业特性来解说串联谐振式中频电源。

1.功率因数及无功损耗

并联谐振式中频电源选用了三相全控整流器, 其输出功率的大小是经过改动整流器的输出电压来 调整的。而整流器的输出电压是经过改动可控硅控 制角 α 来完成。

依据式(1)和式(6)可知:α 值越大,直流电压就越低,一起整流器的功率因数也越低。电源在运行时,依据加热工艺要求的不同及负载阻抗的变 化,很难做到 cos α=1。也就是说,并联谐振中频 电源在运行时很可能会因功率因数低而构成较大的 无功损耗。

串联谐振式中频电源不管选用三相不行控整流 器仍是选用三相半控整流器,其输出功率是经过改 变逆变器的谐振频率来调整的。整流器的输出电 压一直是 cos α=1 状况运行,不管电源的输出功 率凹凸,整流器的功率因数均为 λ≈0.955cos α≈0.955。

由此可见,串联谐振式中频电源运行时的功率 因数是不受负载改变和功率改变所影响的,高功率 因数和低无功损耗为其带来节电效果。经过很多试 验标明:串联谐振式中频电源比并联谐振式中频电 源的节电功率高达 10%~20%(负载改变及工艺标准 不同,节电功率也就不同)。

2.谐波重量

于并联谐振整流操控角 α 的改变,整流输出 电压脉动较大。当 α∧60° 后电压波形不再接连, 整流可控硅换流过程中残缺角会吸收电网正弦波,形成电网波形缺角,发生很多的 n=6k±1 次谐波重量,其间 5 次、7 次、11 次谐波电流含量别离 占基波电流的 20%、11%、6%,这关于小功率的 用户而言影响不大,但关于大功率的用户来说损害 就很大,关于中频用户,若用常规的无功补偿就无 法进行,有的用户用常规的电容器作无功补偿,但 无法投入电容器,即便能投入,已对 5 次谐波电流 扩大了 1.8~3.8 倍以上,使电机、变压器等用电设 备的铜损、铁损明显增加,缩短了设备的运用寿 命,用电本钱大幅上升。假如选用 LC 有源滤波器 进行滤波,滤波器的本钱会挨近乃至大于中频电源 的本钱。

串联谐振的整流器选用不行控整流方法,启动 作业后一直以最大电压输出,整流器后端又加上大 容量滤波电容,输出的直流电压是一条直线,因而 其发生的谐波重量很小,几乎可以忽略不计。所以 既不需求无功补偿,也不需求昂扬的滤波设备。

3.谐振电流

并联谐振时感应器上的谐振电流是中频输出电流的 Q 倍(Q 为负载的品质因数),串联谐振时电容 电压是中频输出电压的 Q 倍;因而并联谐振的谐 振电流远远大于串联谐振,大电流形成线路热损耗 也是不行忽略的。

4.制形本钱

并联谐振结构相对简略,制形本钱较低,而串 联谐振选用的电器件数量较多,结构相对复杂,制形本钱高于并联谐振。

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