技术领域
[0001] 本实用新型
专利涉及一种真空
感应加热电源系统，尤其是一种高功率因数真空感应电炉用中频电源节能系统。
背景技术
[0002] 目前真空熔炼炉用感应加热电源多为并联谐振式感应加热电源，其工作原理为：如图3和图4所示，三相交流进线380V通过三相桥式整流、逆变输出
频率300～2000Hz、
电压750-2400V的中频谐振电压，再通过中频
变压器4降压后送给炉体感应圈；由于真空熔炼炉多用于精炼行业，其工作过程经常处于低功率缓慢升温或半功率保温状态，而并联谐振式感应电炉是通过调节整流移相
角调节功率输出，因此该种电源结构真空
感应炉在低功率工作时，其功率因数很低；由于真空感应电炉的感应圈在真空条件下承受的的电压值为300-
1000伏，为了电压匹配，都配置了中频变压器，因为在中频条件下，中频变压器的
电能传递效率能低于90％，因此导致真空感应炉的电能利用率低。
实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够降低真空感应炉系统整体损耗的真空感应电炉用中频电源节能系统。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种真空感应电炉用中频电源节能系统,包括与AC380V三相进线连接的三相调压装置，所述三相调压装置的输出端连接有三相桥式整流
电路，所述三相桥式整流电路的输出端连接有逆变电路，所述逆变电路与所述三相桥式整流电路之间连接有滤波电路，所述逆变电路的输出端与真空感应炉的炉体感应圈连接，所述炉体感应圈还连接有与之对应的补偿电路。
[0005] 作为一种优选的技术方案，所述三相调压装置包括电压带载可调节范围为50～400V的三相调压器。
[0006] 作为一种优选的技术方案，所述滤波电路包括连接在所述三相桥式整流电路与所述逆变电路之间的滤波电抗。
[0007] 作为一种优选的技术方案，所述逆变电路包括并联逆变电路。
[0008] 作为一种优选的技术方案，所述补偿电路包括与所述炉体感应圈并联的补偿电容。
[0009] 作为一种优选的技术方案，所述三相调压装置包括电压调节范围为50～200V的三相
降压变压器。
[0010] 作为一种优选的技术方案，所述逆变电路包括
串联逆变电路，所述滤波电路包括与所述三相桥式整流电路并联的滤波电容。
[0011] 作为一种优选的技术方案，所述补偿电路包括两个串联的补偿电容，所述炉体感应圈的一端与所述串联逆变电路的输出端连接，所述炉体感应圈的另一端与两个所述补偿电容的串接端连接。
[0012] 由于采用了上述技术方案，一种真空感应电炉用中频电源节能系统,包括与AC380V三相进线连接的三相调压装置，所述三相调压装置的输出端连接有三相桥式整流电路，所述三相桥式整流电路的输出端连接有逆变电路，所述逆变电路与所述三相桥式整流电路之间连接有滤波电路，所述逆变电路的输出端与真空感应炉的炉体感应圈连接，所述炉体感应圈还连接有与之对应的补偿电路；通过增设三相调压装置，在保证整流移相角完全打开的前提下，通过调节三相调压装置的线电压与相应逆变电路的逆变角来调节炉体感应圈的电压值，从而调节功率输出，提高了整体系统的功率因数；并且去掉了
现有技术中的中频变压器，从整体上降低了能耗。
附图说明
[0013] 以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
[0014] 图1是本实用新型
实施例的三相调压器式并联谐振电源节能系统电路图；
[0015] 图2是本实用新型实施例的三相降压变压器式串联谐振电源节能系统电路图；
[0016] 图3是现有技术中传统并联谐振真空熔炼炉电源系统结构
框图；
[0017] 图4是现有技术中与图3对应的电路连接图；
[0018] 图中：11-AC380V三相进线；12-三相桥式整流电路；13-炉体感应圈；14-补偿电路；15-进线电感；16-
断路器；21-三相调压器；22-滤波电抗；23-并联逆变电路；31-三相降压变压器；32-串联逆变电路；33-滤波电容；4-中频变压器。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制
权利要求的保护范围。
[0020] 一种真空感应电炉用中频电源节能系统,包括与AC380V三相进线11连接的三相调压装置，所述三相调压装置的输出端连接有三相桥式整流电路12，三相桥式整流电路12采用现有技术中公知的电路结构，图1和图2中示出了其中的一种具体实施方式，所述三相桥式整流电路12的输出端连接有逆变电路，所述逆变电路与所述三相桥式整流电路12之间连接有滤波电路，所述逆变电路的输出端与真空感应炉的炉体感应圈13连接，所述炉体感应圈13还连接有与之对应的补偿电路14。
[0021] 如图1和图2所示，所述三相调压装置的三相输出端与所述三相桥式整流电路12的三相输入端之间均连接有进线电感15。所述AC380V三相进线11与所述三相调压装置的三相输入端之间均连接有断路器16。
[0022] 实施例一：
[0023] 三相调压器21式并联谐振电源节能系统，如图1所示，所述三相调压装置包括电压带载可调节范围为50～400V的三相调压器21。所述滤波电路包括连接在所述三相桥式整流电路12与所述逆变电路之间的滤波电抗22。所述逆变电路包括并联逆变电路23，并联逆变电路23的一种具体电路连接如图1所示，并联逆变电路23是现有技术中比较成熟的电路结构，这里不再赘述。所述补偿电路14包括与所述炉体感应圈13并联的补偿电容。
[0024] 工作原理：三相线380V电压输入，通过三相调压器21输出线电压UL，线电压UL带载连续可调范围为50～400V，再通过并联谐振中频感应电源输出中频电压；在保证并联谐振电源整流移相角完全打开的前提下，即功率因数最高的条件下，通过调节三相调压器21输出的线电压幅值来间接调节并联逆变电路23输出的中频电压值，中频电压可调范围为300～1000V，并联逆变电路23
输出侧直接与感应圈及补偿电路连接。采用三相调压器21后，可以去掉现有技术中逆变输出侧的中频变压器4，由于逆变输出侧去掉原来配置的中频变压器4，减少了中频变压器4损耗。
[0025] 图3为传统并联谐振真空熔炼炉电源结构框图，图,4为传统并联谐振真空熔炼炉电源系统电路图，其调功方式为通过改变整流角移相角调节功率输出；由于功率因数与整流移相角有直接关系，因此低功率运行时拉低了供电线路的功率因数。
[0026] 图1为改进后真空熔炼炉用并联谐振电源节能系统结构图，前级增设三相调压器21，三相调压器21输出线电压(UL)范围为50～400V，再通过并联逆变中频感应电炉输出中频电压，中频电压可调范围300-1000V；在保证并联谐振电源整流移相角完全打开的前提下(直流电压为1.35UL)，即功率因数最高的前提下，通过调节三相调压器21输出的线电压幅值来间接调节炉体感应圈13所需的电压值，即功率输出大小，从而调节功率输出，提高了整体系统的功率因数；该电源系统不管真空熔炼炉处于何种工作状态下，始终保持高功率因数；由于输入电压可调，无需增加中频变压器4，逆变输出侧去掉原有的中频变压器4，逆变输出中频电压与感应圈补偿负载直接耦合，减少了中频变压器4损耗。
[0027] 三相调压器(
输出电压为50-400V)依次接整流电路(移相角完全打开)、滤波电路、并联逆变电路、感应圈及补偿电路。并联逆变电路与感应圈之间去除中频变压器，因此降低了变压器损耗；工作时通过三相调压器调节功率输出。
[0028] 实施例二：
[0029] 三相降压变压器31式串联谐振电源节能系统，如图2所示，所述三相调压装置包括电压调节范围为50～200V的三相降压变压器31。所述逆变电路包括串联逆变电路32，串联逆变电路32的一种具体电路连接如图2所示，串联逆变电路32是现有技术中比较成熟的电路结构，这里不再赘述。所述滤波电路包括与所述三相桥式整流电路12并联的滤波电容33。所述补偿电路14包括两个串联的补偿电容，所述炉体感应圈13的一端与所述串联逆变电路
32的输出端连接，所述炉体感应圈13的另一端与两个所述补偿电容的串接端连接。
[0030] 本实施例采用半桥串联逆变中频电源，通过调整逆变角调节功率输出。由于串联逆变中频感应电源可通过逆变角调节中频电压与功率输出，因此无论何种工作状态，整流电路移相角始终为0，因此功率因数高。
[0031] 由于串联谐振方式为电压谐振，逆变输出电压过高，所以在前级增设三相降压变压器31，其输出线电压可选择设置范围为50～200V，通过降低中频电源进线输入线电压，从而从整体上拉低逆变输出电压值，保证输出到炉体感应圈13电压在可靠范围内。去掉现有技术中的中频变压器4，逆变输出侧直接与感应圈补偿电路耦合，减少了中频变压器4损耗。
[0032] 三相降压变压器(输出电压设置范围50-200V)依次接整流电路(移相角完全打开)、滤波电路、串联逆变电路、感应圈及补偿电路。逆变电路与感应圈之间去除中频变压器，因此降低了变压器损耗；工作时通过调节串联逆变角调节功率输出，三相降压变压器的输出电压维持在一个定值上。
[0033] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
