[其他]工頻感應電爐平衡調功電路

無效

• 申請號: 85107606
• 申請日: 1985-10-14
• 公開（公告）號: CN1003626B
• 公開（公告）日: 1989-03-15
• 發明（設計）人: 張于彬
• 申請（專利權）人: 張于彬
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司
• 代理人: 郭肖凌

本發明是一種用于工頻感應電爐的供電平衡調功電路，適合于工頻感應電爐保溫、烘爐、強煉等不同工藝的功率要求。由于平衡器采用了星形接法，使電爐的功率調節顯示了更大的靈活性：限制了電爐短路及ｃｏｓφ失控給系統帶來的事故過電流，降低了對電氣系統的要求；提高了熔煉設備的可靠性和事故抵御能力；啟動沖擊小，易于實現自動調節。

本發明是一種不用調壓設備調節工頻感應電爐運行功率的電路，特別適合于熔化金屬及其他運行狀態下調節功率之用。

已有工頻感應電爐的三相平衡器均為三角形聯接（參見附圖1）。此接法存在的主要缺點是：主接觸器壽命短;合閘困難;容易由于功率因數cosφ變化引起系統過電流;需外加調壓設備調節功率。

已有工頻感應電爐的功率調節是選用通用電工調壓設備來解決。感應調壓器的缺點是有旋轉部份，制造困難，成本高;抽頭變壓器的缺點是耗用較多的開關設備，需要維護，電壓調節范圍受限制;自耦變壓器的缺點是調節范圍小，接觸部份常需維護。這幾種調節功率的方法都使感應電爐制造成本較高。

鑒于已有技術存在的問題，本發明的目的是尋求一種不用專門的調壓設備而是利用感應電爐本身三相平衡器件實現電爐功率平衡的調節電路。權利要求1給出的技術特征達到了上述目的。本發明是一種用于工頻感應電爐的供電平衡調節電路，其特征在于平衡電抗器，平衡電容器和電爐三者以星形接法聯接（參見附圖2），其中點不接地，通過調節電容來控制加在爐體上的電壓，調節過程中始終保持X_C＝X_L。

工頻感應電爐在熔化、保溫、烘爐、停爐封火等各種運行狀態都需要進行溫度-功率控制。本發明的功率調節原理參見附圖3。電爐在額定負荷功率下運行（電壓、電流矢量圖參見附圖4、5）。此時有X_L＝Xc＝R/3 ]]>的數量關系。電爐在非額定功率下運行，對負載上的功率調節是通過改變運行中的平衡電抗器的參數X_L及平衡電容器的參數Xc，并保持兩者相等來實現的（矢量關系見附圖6、7）。由圖可看出：浮置的星形接法中點N′在圖中位置發生的變化即電壓的變化。電壓,可根據附圖8計算獲得。圖中：

Z_L=jX_L

Z_C=-jX_C

求得：

以上式可以看出，與同相位，

上式表明加在爐體上的電壓是通過調節Xc來控制的。三相平衡時，加在爐端感應器的電壓是電源電壓的3 ]]>倍。在調節過程中，三相電流處于不平衡狀態，不平衡電流△I可根據附圖9計算：

△I＝I_A-I_C

求△I的最大值首先是求解關于角α的參數方程

1/2-sinα+cosαsin（150-α）＝0

求得：α＝65°37′

由α求出的不平衡程度，△I最大時可達電爐額定值的28%，通常在允許范圍內。

電爐功率因數角φ變化對系統的影響可根據附圖10按下式計算：

其中：Z＝R（cos²φ+jcosφsinφ）

φ＝arctgR/X