技术领域
[0001] 本
发明涉及一种供电装置,尤其涉及一种有利于提高
石墨化炉效率、降低能耗的石墨化炉供电装置。
背景技术
[0002] 目前我国石墨化炉均采用直流供电方式,其
电路负荷特点是
低电压大
电流,石墨化炉供电装置一般由
变压器、整流柜、直流
母线构成。该供电方式的
整流器有多种结构形式,如:三相桥式整流器,带平衡电抗器的双反星整流器,取消平衡电抗器的三相五柱变压器双反星形整流器,不同的整流器结构形式,其最终的整流效果也不尽相同。
[0003] 三相桥式整流器是最常用的一种整流电路,可以看作是两组三相半波电路的
串联,在输出电流相同的情况下,整流元件电流比双反星整流电路大,功率元件损耗也高。
[0004] 带平衡电抗器的双反星整流器是两组三相半波电路的并联,在输出电流相同的情况下,整流元件电流较三相桥式整流电路要小,功率元件损耗也低。但由于增加了平衡电抗器,无形中又增加了整个供电装置的损耗。
[0005] 另外从变压器结构上来看,以上两种整流方案均采用三柱变压器,由于在其三个
铁芯上产生的磁通量两两相互影响,随着输入电压
相位的不断变化,造成三柱上的磁通量都
不平衡,从而会出现每相输出的电压不等,将直接影响整流
波形的效果。
[0006] 取消平衡电抗器的三相五柱变压器双反星形整流方案,变压器由于在三柱的
基础上增加了两个边轭,很好地平衡了三相的磁通量,使中间三柱上线包的磁通量都较平衡,在输出端不会出现各相电压差异较大的现象。三相五柱变压器构成的六脉波双反星形整流器可以省去
中性点间的平衡电抗器。
[0007] 以上三种整流接线方式,以第三种应用较广。但无论采用哪种结构形式为直流石墨化炉供电都存在着以下问题:
[0008] 第一,由于在石墨化生产过程中,
碳块温度处于变化中,
电阻发生非常大的变化,施加的电流从几十安培到几千安培,极宽的变化范围,使检测及精确调节成为石墨化炉供电电源首先面临的问题;第二,石墨化生产是高耗电过程,在用电过程中如何降低电源谐波,提高功率因数也是必须要解决的重要问题;第三,是供电装置的可靠性问题,如何在保证供电装置精确的控制,较高的整流效率及较低的损耗的前提下,确保装置工作的高
稳定性,低故障也是需要考虑的问题。
发明内容
[0009] 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种石墨化炉供电装置,目的是为了减少整流器件损耗,增加有效功率,从而提高整流装置的效率、降低能耗,提高装置工作的稳定性。
[0010] 为了达到上述目的本发明是通过如下技术方案实现的:
[0011] 一种石墨化炉的供电装置,它包括变压器一次绕组、变压器二次绕组,变压器一次绕组的三相电源分别与双向可控
硅的一端连接,每个双向可控硅的另一端分别接在相邻一相电源与双向可控硅之间,变压器二次绕组的输出端分别与
二极管的正极连接,二极管的负极与
直流母线连接,直流母线与负载连接。
[0012] 所述的变压器二次绕组结构为:a与a/绕在一相铁心,b、b/,c、c/分别绕在一相铁/ / /心上,将它们接成两组三相半波整流电路,a、b、c为正相组,a、b、c 为反向组。
[0013] 本发明的优点效果:本发明是采用三相五柱变压器双反星形整流电路一次侧进行调压,二次侧整流,即在变压器一次侧加装可控硅大功率调压装置,二次侧采用两组三相半波整流电路并联输出六脉波直流电源,取消自耦调压变压器。由于采用了三相五柱变压器,两个边轭为三倍频谐波磁通或不对称分量中的零序磁通提供了通路,大大降低了附加损耗,二次侧整流元件功耗降低,使整流效率得到提高。同时无功分量减少,有功增加,提高了功率因数。另外,采用可控硅大功率调压装置取代自耦调压变压器,可以利用晶闸管的可控特性,
自动调节输入电压。使石墨化过程运行在最佳温升曲线上,保持最佳工况,这一点对保证石墨化
质量非常重要。同时随着电压的连续可调,使石墨化电
阻变化可控,从而可以缩短石墨化时间。可控硅大功率调压装置采用PLC控制通过通讯总线可与智能配电系统通讯,实现配电及工艺控制的自动化控制。
附图说明
[0014] 图1是本发明石墨化炉供电装置的电路结构图。
[0015] 图中:1、变压器一次绕组;2、变压器二次绕组;3、双向可控硅;4、二极管;5、直流母线;6、负载。
具体实施方式
[0016] 如图1所示,本发明一种石墨化炉的供电装置,结构如下:它包括变压器一次绕组1、变压器二次绕组2,变压器一次绕组1的三相电源分别与双向可控硅3的一端连接,每个双向可控硅3的另一端分别接在相邻一相电源与双向可控硅3之间,变压器二次绕组2的输出端分别与二极管4的正极连接,二极管4的负极与直流母线5连接,直流母线5与负载
6连接。
[0017] 如图1所示,上述变压器二次绕组2结构如下:a与a/绕在一相铁心,b、b/,c、c// / /分别绕在一相铁心上,将它们接成两组三相半波整流电路,a、b、c为正相组,a、b、c 为反向组。两组三相半波整流电路并联的输出即为六脉波输出。