[發明專利]基于三相交流整流逆變的變頻集膚效應加熱電源裝置

在審

• 申請號: 202011350674.6
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN114301306A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 付華杰;邢裕存
• 申請（專利權）人: 天津天易海洋管道測試服務有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;F16L53/38
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11487
• 代理人: 蘇艷

本發明提出了一種基于三相交流整流逆變的變頻集膚效應加熱電源裝置，包括：三相整流器的輸入端與輸入電源的輸出端連接，用于將輸入的三相交流電壓轉換為直流電壓；逆變器的輸入端與三相整流器的輸出端連接，用于將接收到的直流電壓轉換為單相交流電壓；中頻變壓器的輸入端與逆變器的輸出端連接，用于對單相交流電壓進行變壓；中頻斬波器的輸入端與中頻變壓器的輸出端連接，中頻斬波器的輸出端與載荷電容及回路裝置的輸入端連，由中頻斬波器輸出最終的單相交流電壓，供后續集膚加熱電纜使用，集膚加熱電纜在中頻電流作用下，產生交變磁場，以將電能轉換為熱能。

技術領域

本發明涉及集膚效應電源技術領域，特別涉及一種基于三相交流整流逆變的變頻集膚效應加熱電源裝置。

背景技術

隨著我國工業化進程的飛速發展，集膚伴熱領域也在快速發展。由于環保要求以及煤炭漲價，用焦煤加熱不僅不符合環保要求，而且在價格和經濟上也非常的不合算。另一方面，工業管道加熱還大量使用著考斯特變壓器給集膚效應加熱設備做電源，其功率因數低，效率低。為了節能降耗，縮減成本已經成為非常迫切的問題。

變頻集膚效應電源是一種靜止變頻裝置，利用橋式整流將三相工頻交流電變成單相交流電來滿足集膚效應加熱的需要，被廣泛應用石油化工管道輸送介質常溫流動差需要加熱的介質不可缺少的技術手段。

目前變頻電源一般是將380V/50Hz-10Kv/50Hz交流電源經過3相橋式整流、濾波后變成直流電源，再逆變成10～1000Hz的單相交流電，通過變頻經變壓器輸給負載使用。

但是現有的變頻電源存在以下缺陷：

(1)現有的加熱電源體積和重量均較大，不方便制造、運輸和安裝；

(2)現有的變頻電源采用三相電源Scott變壓器，該電源變壓出來的只能是兩相交流電，并且頻率只能是50Hz；Scott變壓器為純變壓器，自身具有損耗加熱效率不高，能耗高。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。

為此，本發明的目的在于提出一種基于三相交流整流逆變的變頻集膚效應加熱電源裝置。

為了實現上述目的，本發明的實施例提供一種基于三相交流整流逆變的變頻集膚效應加熱電源裝置，包括：三相整流器、逆變器、中頻變壓器、中頻斬波器、載荷電容及回路裝置，

所述三相整流器的輸入端與輸入電源的輸出端連接，用于將輸入的三相交流電壓轉換為直流電壓；

所述逆變器的輸入端與所述三相整流器的輸出端連接，用于將接收到的直流電壓轉換為單相交流電壓；

所述中頻變壓器的輸入端與所述逆變器的輸出端連接，用于對所述單相交流電壓進行變壓；

所述中頻斬波器的輸入端與所述中頻變壓器的輸出端連接，所述中頻斬波器的輸出端與所述載荷電容及回路裝置的輸入端連，由所述中頻斬波器輸出最終的單相交流電壓，供后續集膚加熱電纜使用，所述集膚加熱電纜在中頻電流作用下，產生交變磁場，以將電能轉換為熱能。

進一步，所述輸入電源采用三相380V交流電。

進一步，所述基于三相交流整流逆變集膚效應加熱電源裝置提供500～2000HZ的頻率的輸出電源。

進一步，還包括：溫度控制儀表，所述溫度控制一般與所述集膚加熱電纜連接，用于檢測輸出液體的溫度，根據溫度檢測結果控制中頻電源的啟停，包括：當檢測到溫度達到預設值時停止加熱。

進一步，所述溫度控制儀表包括：溫度傳感器和溫控儀。

進一步，所述逆變器包括：四個級聯的IGBT器件。