并聯諧振式三次升壓中頻電源制造技術

本發明專利技術提供了一種并聯諧振式三次升壓中頻電源，包括橋式連接的四個晶閘管，橋式連接的四個晶閘管的兩個輸出端之間依次串聯有串聯升壓電容器和爐體感應線圈，其特征在于：串聯連接的串聯升壓電容器、爐體感應線圈之間并聯有并聯升壓電容器，并聯升壓電容器的容量大于串聯升壓電容器的容量。本發明專利技術具有結構簡單、使用效果優良、節能降耗效果明顯的優點，電流輸出效果好，能夠恒功率輸出，大大降低了爐體感應線圈的損耗。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了一種并聯諧振式三次升壓中頻電源，包括橋式連接的四個晶閘管，橋式連接的四個晶閘管的兩個輸出端之間依次串聯有串聯升壓電容器和爐體感應線圈，其特征在于：串聯連接的串聯升壓電容器、爐體感應線圈之間并聯有并聯升壓電容器，并聯升壓電容器的容量大于串聯升壓電容器的容量。本專利技術具有結構簡單、使用效果優良、節能降耗效果明顯的優點，電流輸出效果好，能夠恒功率輸出，大大降低了爐體感應線圈的損耗?！緦＠f明】并聯諧振式三次升壓中頻電源
本專利技術涉及感應加熱設備領域，特別是涉及一種并聯諧振式三次升壓中頻電源。
技術介紹
晶閘管中頻電源是感應加熱設備上常用的一種大容量電源。較大容量的晶閘管中頻電源多采用在逆變電路中多只晶閘管并聯方式，因為逆變電路中多只晶閘管串聯運行會造成諸如關斷時間配合及動態均壓等難以解決的技術問題，而多只晶閘管并聯要比多只晶閘管串聯更容易，但是這也造成了采用多只晶閘管并聯方式的中頻電源輸出電壓均不超過1000V。當這種中頻電源用于負載品質因數Q值大的系統中，比如熔煉負載，頻電源輸出電壓過低的問題就造成了很大的困難，為達到必須的負載功率就必須增大爐體感應線圈電流，爐體感應線圈電流太大，必須增大振蕩回路的導線截面，而且爐體感應線圈電流太大，線路損耗也就大，壓降較大。因此，業界希望有一種既不提高逆變電路的輸出中頻電壓，又能升高爐體感應線圈兩端的電壓、降低爐體感應線圈電流的晶閘管中頻電源。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服傳統晶閘管中頻電源電壓較低、電流較大、線路損耗大、經濟性差的不足之處，提供一種在不提高逆變電路的輸出中頻電壓的基礎上能升高爐體感應線圈兩端的電壓、降低爐體感應線圈電流、大大降低爐體感應線圈損耗的并聯諧振式三次升壓中頻電源。本專利技術的目的是通過以下技術措施來達到的:并聯諧振式三次升壓中頻電源，包括橋式連接的四個晶閘管，橋式連接的四個晶閘管的兩個輸出端之間依次串聯有串聯升壓電容器和爐體感應線圈，其特征在于:串聯連接的串聯升壓電容器、爐體感應線圈之間并聯有并聯升壓電容器，并聯升壓電容器的容量大于串聯升壓電容器的容量。作為一種優選方案，并聯升壓電容器的容量為串聯升壓電容器容量的兩倍。理想的爐體感應線圈為純電感，實際中爐體感應線圈還具有一定的電阻，下面的原理分析將爐體感應線圈分解為純電感部分的感應線圈電感L和電阻部分的感應線圈電阻R兩部分分別進行分析，即將串聯連接的串聯升壓電容器Cs和爐體感應線圈視為串聯升壓電容器Cs、爐體感應線圈L、感應圈電阻R串聯，以方便升壓原理分析和數據推算。本專利技術的升壓原理:附圖1為中頻電源模型圖，參見附圖1，橋式連接的四個晶閘管Vl?V4的兩個輸出端之間的中頻輸出電壓為Ua，輸出電流為Ia;在串聯升壓電容器Cs、爐體感應線圈L、感應圈電阻R串聯電路中的電流為IL，以電流IL做參考向量，則串聯升壓電容Cs上的電壓Ucs滯后于IL90°，爐體感應線圈L上的電壓ULl超前IL90°，感應圈電阻R上的電壓UR與電流IL同相，由此可知，爐體感應線圈L和感應圈電阻R上的電壓為UL=UL1+UR，晶閘管的兩個輸出端之間的電壓也就是并聯升壓電容器Cv上的電壓為Ua=ULl+UR+Ucs;逆變電路輸出電流Ia=IL+Icp，超前于Ua角度為Oa (Oa即為功率因數角)。Ia與UL的夾角為Θ。附圖2為相量圖，由附圖2可見，串聯升壓電容器Cs使爐子電壓UL的幅值比中頻電壓Ua大得多，相位接近同相；IL > la, Icp > Ia,且IL ^ Icp,則UL ^ Ua+Ucs^ -Ua+{ILX (I / Cs)} / {IcpX (I / Cp)} XUa=Ua+ (Cp / Cs) XUa=Ua (I+Cp / Cs)= {(Cs+Cp) / Cs} XUa當并聯升壓電容等于串聯升壓電容兩倍時，即Cp=2Cs時，上式UL~3Ua，就是說爐體感應線圈上的電壓約為中頻逆變電路輸出電壓的3倍，達到并聯諧振三次升壓目的。實際應用試驗中，本專利技術公開的中頻電源電流輸出效果好，能夠恒功率輸出，大大降低了感應圈的損耗。由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本專利技術的優點是:本專利技術公開了一種并聯諧振式三次升壓中頻電源，具有結構簡單、使用效果優良、節能降耗效果明顯的優點，電流輸出效果好，能夠恒功率輸出，大大降低了爐體感應線圈的損耗。下面結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術作進一步說明?！緦＠綀D】【附圖說明】附圖1是本專利技術并聯諧振式三次升壓中頻電源的中頻電源模型圖；附圖2是本專利技術并聯諧振式三次升壓中頻電源的相量圖?！揪唧w實施方式】實施例:如附圖1和附圖2所示，并聯諧振式三次升壓中頻電源，包括橋式連接的四個晶閘管Vl~V4，橋式連接的四個晶閘管Vl~V4的兩個輸出端之間依次串聯有串聯升壓電容器Cs和爐體感應線圈，串聯連接的串聯升壓電容器Cs、爐體感應線圈之間并聯有并聯升壓電容器Cp，并聯升壓電容器Cp的容量大于串聯升壓電容器Cs的容量。在本實施例中，并聯升壓電容器Cp的容量為串聯升壓電容器Cs容量的兩倍。附圖1中將爐體感應線圈分為純電感部分的感應線圈電感L和電阻部分的感應線圈電阻R兩部分分別畫出，方便進行分析，即將串聯連接的串聯升壓電容器Cs和爐體感應線圈視為串聯升壓電容器Cs、爐體感應線圈L、感應圈電阻R串聯，以方便升壓原理分析和數據推算。本專利技術的升壓原理:附圖1為中頻電源模型圖，參見附圖1，橋式連接的四個晶閘管V1~V4的兩個輸出端之間的中頻輸出電壓為Ua，輸出電流為Ia ;在串聯升壓電容器Cs、爐體感應線圈L、感應圈電阻R串聯電路中的電流為IL，以電流IL做參考向量，則串聯升壓電容Cs上的電壓Ucs滯后于IL90°，參見附圖2，爐體感應線圈L上的電壓ULl超前IL900，感應圈電阻R上的電壓UR與電流IL同相，由此可知，爐體感應線圈L和感應圈電阻R上的電壓為UL=UL1+UR，晶閘管的兩個輸出端之間的電壓也就是并聯升壓電容器Cp上的電壓為Ua=ULl+UR+Ucs ;逆變電路輸出電流Ia=IL+Icp，超前于Ua角度為Oa(Oa即為功率因數角)。Ia與UL的夾角為Θ。附圖2為相量圖，由附圖2可見，串聯升壓電容器Cs使爐子電壓UL的幅值比中頻電壓Ua大得多，相位接近同相；IL>Ia，1叩>1&，且11^~ Icp，則UL ^ Ua+Ucs^ Ua+{ILX (I / Cs)} / {IcpX (I / Cp)} XUa=Ua+ (Cp / Cs) XUa=Ua (I+Cp / Cs)= {(Cs+Cp) / Cs} XUa當并聯升壓電容等于串聯升壓電容兩倍時，即Cp=2Cs時，上式UL ^ 3Ua，就是說爐體感應線圈上的電壓約為中頻逆變電路輸出電壓的3倍，達到并聯諧振三次升壓目的。在本實施例中，Cs選用容量為1696uF電容，Cp選用容量為884uF電容，代入上述原理計算式可知:UL= {(Cs+Cp) / Cs} XUa={(1696+884) / 884} XUa=2.9 X Ua^ 3Ua實際應用試驗中，本專利技術公開的中頻電源電流輸出效果好，能夠恒功率輸出，大大降低了感應圈的損耗。【權利要求】1.并聯諧振式三次升壓中頻電源，包括橋式連接的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊啟奎，王春波，
申請(專利權)人：濰坊鼎晟電氣科技有限公司，
類型：發明
國別省市：