Aron makunhuran ang polusyon sa karon nga pulso nga gipahinabo sa intermediate frequency furnace, gisagop sa China ang teknolohiya nga multi-pulse rectifier, ug nagpalambo sa daghang mga kagamitan sa intermediate frequency furnace sama sa 6-pulse, 12-pulse, ug 24-pulse intermediate frequency furnace, apan tungod kay ang gasto sa naulahi medyo taas nga Taas, daghang mga kompanya sa paghimo og puthaw ang nagtunaw pa sa metal nga mga materyales sa 6-pulse intermediate frequency nga mga hurno, ug ang problema sa pulso karon nga polusyon sa kalikopan dili mabalewala.Sa pagkakaron, adunay nag-una nga duha ka mga matang sa mga pamaagi sa pagdumala alang sa frequency furnace harmonics: ang usa mao ang management scheme sa kahupayan, nga mao ang usa sa mga pamaagi sa pagkuha Isalikway sa kasamtangan nga harmonic nga mga problema, ug mao ang usa ka preventive sukod sa pagpugong sa harmonics sa intermediate. frequency induction hurno.Bisan kung ang ikaduha nga pamaagi mahimo’g atubangon ang labi ka grabe nga problema sa polusyon sa kalikopan nga harmonic sa daghang mga paagi, alang sa mga intermediate frequency induction furnace nga gigamit karon, ang una nga pamaagi lamang ang magamit aron mabayran ang mga sangputanan nga harmonics.Gihisgotan niini nga papel ang prinsipyo sa IF furnace ug ang harmonic control measures niini, ug nagsugyot og active power filter (APF) aron mabayran ug makontrol ang harmonics sa lain-laing yugto sa 6-pulse IF furnace.
Electrical nga prinsipyo sa intermediate frequency furnace.
Ang intermediate frequency furnace usa ka paspas ug stable nga metal heating device, ug ang kinauyokan nga kagamitan niini usa ka intermediate frequency nga suplay sa kuryente.Ang suplay sa kuryente sa intermediate frequency furnace kasagarang nagsagop sa AC-DC-AC nga paagi sa pagkakabig, ug ang input power frequency alternating current mao ang output isip intermediate frequency alternating current, ug ang frequency change dili limitado sa frequency sa power grid.Ang circuit block diagram gipakita sa Figure 1:
Sa Figure 1, ang nag-unang function sa usa ka bahin sa inverter circuit mao ang pag-convert sa tulo ka hugna nga komersyal nga AC karon sa power transmission ug distribution provider ngadto sa AC kasamtangan, lakip na ang power supply circuit sa power transmission ug distribution provider, bridge rectifier. circuit, filter circuit ug rectifier control circuit.Ang nag-unang function sa inverter nga bahin mao ang pag-convert sa AC kasamtangan ngadto sa usa ka single-phase high-frequency AC kasamtangan (50 ~ 10000Hz), lakip na ang inverter gahum sirkito, pagsugod sa gahum sa sirkito, ug load gahum sirkito.Sa katapusan, ang single-phase medium-frequency alternating current sa induction coil sa furnace makamugna og medium-frequency alternating magnetic field, nga maoy hinungdan sa charge sa furnace nga makamugna og induction electromotive force, makamugna og dako nga eddy current sa charge, ug gipainit ang bayad aron matunaw.
Pagtuki sa Harmonic
Ang mga harmonika nga gi-inject sa power grid pinaagi sa intermediate frequency power supply kasagaran mahitabo sa rectifier device.Dinhi among gikuha ang three-phase six-pulse full-control bridge rectifier circuit isip usa ka pananglitan sa pag-analisar sa sulod sa harmonic.Ang pagpasagad sa tibuok nga proseso sa pagbalhin sa hugna ug sa kasamtangan nga pulsation sa thyristor inverter circuit sa tulo ka hugna nga produkto-release nga kadena, nga nagtuo nga ang AC side reactance mao ang zero ug ang AC inductance walay kinutuban, gamit ang Fourier analysis method, ang negatibo ug positibo nga katunga -wave sulog mahimong Ang sentro sa lingin gigamit ingon nga ang zero punto sa panahon, ug ang pormula nakuha aron sa pagkalkulo sa a-phase boltahe sa AC kilid.
Sa pormula: Ang Id mao ang kasagaran nga bili sa DC side current sa rectifier circuit.
Makita gikan sa pormula sa ibabaw nga alang sa usa ka 6-pulse intermediate frequency furnace, kini makamugna og daghang gidaghanon sa 5th, 7th, 1st, 13th, 17th, 19th ug uban pang mga harmonics, nga mahimong i-summarize isip 6k ± 1 (k mao ang positibo nga Integer) harmonics, ang epektibo nga bili sa matag harmonic inversely proporsyonal sa harmonic han-ay, ug ang ratio sa sukaranan nga epektibo nga bili mao ang reciprocal sa harmonic han-ay.
Intermediate frequency furnace circuit nga istruktura.
Sumala sa lainlaing mga sangkap sa pagtipig sa enerhiya sa DC, ang mga intermediate frequency furnace sa kasagaran bahinon sa karon nga tipo nga intermediate frequency furnace ug boltahe nga tipo nga intermediate frequency furnace.Ang elemento sa pagtipig sa enerhiya sa kasamtangan nga tipo nga intermediate frequency furnace usa ka dako nga inductor, samtang ang elemento sa pagtipig sa enerhiya sa boltahe nga tipo nga intermediate frequency furnace usa ka dako nga kapasitor.Adunay uban nga mga kalainan tali sa duha, sama sa: ang kasamtangang-type nga intermediate frequency furnace kontrolado sa thyristor, ang load resonance circuit kay parallel resonance, samtang ang boltahe-type nga intermediate frequency furnace kontrolado sa IGBT, ug ang load resonance circuit mao ang serye nga resonance.Ang sukaranan nga istruktura niini gipakita sa Figure 2 ug Figure 3.
harmonic nga henerasyon
Ang gitawag nga high-order harmonics nagtumong sa mga sangkap nga labaw sa integer multiple sa sukaranan nga frequency nga nakuha pinaagi sa pag-decomposing sa periodic non-sinusoidal AC Fourier series, kasagaran gitawag nga high-order harmonics.Frequency (50Hz) Ang sangkap sa parehas nga frequency.Ang Harmonic interference usa ka dakong “public nuisance” nga makaapekto sa kalidad sa kuryente sa kasamtangang sistema sa kuryente.
Ang mga harmonika nagpamenos sa pagpadala ug paggamit sa power engineering, paghimo sa mga kagamitan sa elektrisidad nga sobrang kainit, hinungdan sa pagkurog ug kasaba, paghimo sa insulasyon nga layer nga madunot, pagkunhod sa kinabuhi sa serbisyo, ug hinungdan sa kasagaran nga mga sayup ug pagkasunog.Dugangi ang harmonic content, sunogon ang capacitor compensation equipment ug uban pang kagamitan.Sa kaso diin ang invalidation compensation dili magamit, ang invalidation nga mga multa mapahamtang ug ang bayranan sa kuryente motaas.Ang high-order nga mga pulso sa pulso magpahinabog sayop nga operasyon sa mga himan sa pagpanalipod sa relay ug mga intelihente nga robot, ug ang tukma nga pagsukod sa konsumo sa kuryente malibog.Sa gawas sa sistema sa suplay sa kuryente, ang mga harmonic adunay dako nga epekto sa mga kagamitan sa komunikasyon ug mga produkto sa elektroniko.Ang temporaryo nga overvoltage ug temporaryo nga overvoltage nga makamugna og mga harmonics makaguba sa insulation layer sa makinarya ug kagamitan, hinungdan sa tulo ka hugna nga short-circuit faults, ug ang harmonic nga kasamtangan ug boltahe sa mga naguba nga mga transformer partially makamugna og serye nga resonance ug parallel resonance sa public power network. , hinungdan sa dagkong mga aksidente sa kaluwasan.
Ang intermediate frequency electric furnace usa ka matang sa intermediate frequency power supply, nga nakabig ngadto sa intermediate frequency pinaagi sa precision ug inverter, ug nagmugna og daghang makadaot nga high-order harmonics sa power grid.Busa, ang pagpaayo sa kalidad sa gahum sa intermediate frequency furnaces nahimong nag-unang prayoridad sa siyentipikong panukiduki.
plano sa pagdumala
Ang usa ka dako nga gidaghanon sa mga koneksyon sa data sa intermediate frequency furnaces nakapasamot sa pulso kasamtangan nga polusyon sa power grid.Ang panukiduki sa harmonic control sa intermediate frequency furnace nahimong dinalian nga buluhaton, ug kaylap nga gipabilhan sa mga eskolar.Aron mahimo ang epekto sa mga harmonika nga namugna sa frequency furnace sa publiko nga grid nga makatagbo sa mga kinahanglanon sa suplay sa kuryente ug sistema sa pag-apod-apod alang sa mga kagamitan sa komersyal nga yuta, gikinahanglan nga aktibo nga maghimo mga lakang aron mapapas ang harmonic nga polusyon.Ang praktikal nga mga panagana mao ang mosunod.
Una, ang transformer naggamit ug Y/Y/koneksyon nga pattern.Sa dako nga space medium frequency induction furnace, ang explosion-proof switching transformer nagsagop sa Y/Y/△ wiring method.Pinaagi sa pagbag-o sa pamaagi sa mga kable sa ballast aron makigkomunikar sa AC side transformer, mahimo kini nga mabawi ang kinaiya nga high-order pulse nga kasamtangan nga dili taas.Apan taas ang gasto.
Ang ikaduha mao ang paggamit sa LC passive filter.Ang nag-unang istruktura mao ang paggamit sa mga kapasitor ug mga reaktor sa serye aron maporma ang mga serye sa LC nga mga singsing, nga managsama sa sistema.Kini nga pamaagi tradisyonal ug makabaylo sa mga harmonic ug reaktibo nga mga karga.Kini adunay yano nga istruktura ug kaylap nga gigamit.Bisan pa, ang pasundayag sa kompensasyon naapektuhan sa kinaiya nga impedance sa network ug ang operating environment, ug kini dali nga hinungdan sa parallel resonance sa sistema.Makabayad lamang kini sa mga pirmi nga frequency sa pulso, ug ang epekto sa kompensasyon dili maayo.
Ikatulo, pinaagi sa paggamit sa APF active filter, ang high-order harmonic suppression usa ka bag-ong pamaagi.Ang APF usa ka dinamikong pulse current compensation device, nga adunay taas nga disenyo sa partition ug high-speed nga pagtubag, kini makasubay ug maka-compensate sa mga sulog sa pulso nga adunay mga pagbag-o sa frequency ug intensity, adunay maayo nga dinamikong performance, ug ang performance sa kompensasyon dili maapektuhan sa kinaiya nga impedance.Ang epekto sa kasamtangan nga bayad maayo, busa kini kaylap nga gipabilhan.
Ang aktibo nga pagsala sa gahum gihimo base sa passive nga pagsala, ug ang epekto sa pagsala niini maayo kaayo.Sulod sa gidak-on sa gi-rate nga reaktibo nga pagkarga sa gahum, ang epekto sa pagsala mao ang 100%.
Aktibo nga gahum filter, nga mao, aktibo nga gahum filter, APF aktibo nga gahum filter mao ang lain-laing gikan sa natudlong paagi sa kompensasyon sa tradisyonal nga LC filter, ug nakaamgo dinamikong bayad sa pagsubay, nga tukma compensate harmonic ug reaktibo gahum sa gidak-on ug frequency.Ang aktibo nga filter sa APF iya sa serye nga tipo nga high-order pulse nga kagamitan sa kompensasyon karon.Kini nagmonitor sa load kasamtangan sa tinuod nga panahon sumala sa external converter, kalkulado sa high-order pulse kasamtangan nga component sa load kasamtangan sumala sa internal DSP, ug outputs sa kontrol data signal sa inverter power supply., Ang suplay sa kuryente sa inverter gigamit aron makamugna og usa ka high-order nga harmonic nga kasamtangan nga parehas nga gidak-on sa load nga high-order nga harmonic current, ug ang reverse high-order nga harmonic nga kasamtangan gipaila ngadto sa power grid aron mapadayon ang aktibo nga filter function.
Prinsipyo sa pagtrabaho sa APF
Hongyan aktibo nga filter nakamatikod sa load kasamtangan sa tinuod nga panahon pinaagi sa gawas kasamtangan nga transformer CT, ug kinuha ang harmonic component sa load kasamtangan pinaagi sa internal DSP kalkulasyon, ug kinabig kini ngadto sa usa ka kontrol signal sa digital signal processor.Sa samang higayon, ang digital signal processor makamugna og usa ka serye sa PWM pulse width modulation signal ug ipadala kini ngadto sa internal nga IGBT power module, pagkontrolar sa output phase sa inverter nga sukwahi sa direksyon sa load harmonic current, ug ang kasamtangan. nga adunay parehas nga amplitude, ang duha ka harmonic nga sulog parehas nga kaatbang sa usag usa.Offset, aron makab-ot ang function sa pagsala harmonics.
APF teknikal nga mga bahin
1. Tulo ka hugna nga balanse
2. Reaktibo nga kompensasyon sa gahum, paghatag hinungdan sa gahum
3. Uban sa awtomatik nga kasamtangan nga limiting function, walay overload nga mahitabo
4. Harmonic nga kompensasyon, maka-filter sa 2 ~ 50th harmonic nga kasamtangan sa samang higayon
5. Yano nga disenyo ug pagpili, kinahanglan lamang nga sukdon ang gidak-on sa harmonic nga kasamtangan
6. Single-phase dinamikong indeyksiyon kasamtangan, dili apektado sa sistema imbalance
7. Ang tubag sa mga pagbag-o sa load sulod sa 40US, ang kinatibuk-ang oras sa pagtubag kay 10ms (1/2 cycle)
Epekto sa pagsala
Ang harmonic control rate ingon kataas sa 97%, ug ang harmonic control range kay lapad sa 2 ~ 50 ka beses.
Mas luwas ug mas lig-on nga paagi sa pagsala;
Ang nanguna nga disruptive control mode sa industriya, ang switching frequency ingon kataas sa 20KHz, nga nagpamenos sa pagkawala sa pagsala ug labi nga nagpauswag sa katulin sa pagsala ug katukma sa output.Ug kini nagpresentar sa walay kinutuban nga impedance sa grid system, nga dili makaapekto sa grid system impedance;ug ang output waveform tukma ug walay ikasaway, ug dili makaapekto sa ubang mga ekipo.
Mas lig-on nga environmental adaptability
Nahiuyon sa mga generator sa diesel, pagpaayo sa katakus sa backup nga gahum shunting;
Mas taas nga pagtugot sa input boltahe pag-usab-usab ug pagtuis;
Standard nga C-class nga lightning protection device, pagpalambo sa abilidad sa pag-agwanta sa dili maayo nga kondisyon sa panahon;
Ang magamit nga range sa ambient temperature mas kusog, hangtod sa -20°C~70°C.
Mga aplikasyon
Ang nag-unang kagamitan sa usa ka kompanya sa pandayan mao ang usa ka intermediate frequency nga electric furnace.Ang intermediate frequency electric furnace usa ka tipikal nga harmonic nga tinubdan, nga nagmugna og daghang mga harmonics, hinungdan nga ang compensation capacitor mapakyas sa pag-operate sa normal.O mao, ang temperatura sa transformer moabot sa 75 degrees sa ting-init, hinungdan sa pag-usik sa enerhiya sa kuryente ug pagpamubo sa kinabuhi niini.
Ang foundry workshop sa intermediate frequency furnace gipadagan sa 0.4KV voltage, ug ang nag-unang load niini mao ang 6-pulse rectification intermediate frequency furnace.Ang mga kagamitan sa rectifier nagmugna og daghang gidaghanon sa mga harmonic samtang nag-convert sa AC ngadto sa DC sa panahon sa trabaho, nga usa ka tipikal nga harmonic nga tinubdan;Ang harmonic nga kasamtangan gi-injected ngadto sa power grid, Harmonic nga boltahe ang namugna sa grid impedance, hinungdan sa grid boltahe ug kasamtangan nga pagtuis, nga nakaapekto sa kalidad sa suplay sa kuryente ug kaluwasan sa operasyon, nagdugang sa pagkawala sa linya ug boltahe offset, ug adunay negatibo nga epekto sa grid ug ang elektrikal nga kagamitan sa pabrika mismo.
1. Kinaiya nga harmonic analysis
1) Ang rectification device sa intermediate frequency furnace usa ka 6-pulse controllable rectification;
2) Ang mga harmonic nga namugna sa rectifier mao ang 6K + 1 odd harmonics.Ang Fourier series gigamit sa pag-decompose ug pagbag-o sa kasamtangan.Makita nga ang kasamtangan nga waveform naglangkob sa 6K±1 mas taas nga harmonics.Sumala sa datos sa pagsulay sa intermediate frequency furnace, ang harmonic Ang sulud sa sulud sa balud gipakita sa lamesa sa ubos:
Atol sa proseso sa pagtrabaho sa intermediate frequency furnace, daghang mga harmonic ang nahimo.Sumala sa mga resulta sa pagsulay ug pagkalkula sa intermediate frequency furnace, ang mga kinaiya nga harmonics kasagaran ang ika-5, ug ang ika-7, ika-11, ug ika-13 nga harmonic nga mga sulog medyo dako, ug ang boltahe ug kasamtangan nga pagtuis seryoso.
2. Harmonic control scheme
Sumala sa aktuwal nga kahimtang sa negosyo, ang Hongyan Electric nagdisenyo sa usa ka kompleto nga hugpong sa mga solusyon sa pagsala alang sa harmonic control sa intermediate frequency furnaces.Sa pagkonsiderar sa load power factor, harmonic absorption nga mga panginahanglan ug background harmonics, usa ka hugpong sa mga aktibong filtering device ang gi-install sa 0.4KV low-voltage nga bahin sa enterprise transformer.Ang mga harmonika gidumala.
3. Pag-analisar sa epekto sa filter
1) Ang aktibo nga aparato sa pagsala gibutang sa operasyon, ug awtomatiko nga gisubay ang mga pagbag-o sa lainlaing mga kagamitan sa pagkarga sa intermediate frequency furnace, aron ang matag harmonic mahimong epektibo nga masala.Likayi ang burnout tungod sa parallel resonance sa capacitor bank ug sa system circuit, ug siguroha ang normal nga operasyon sa reactive power compensation cabinet;
2) Ang mga harmonic nga sulog epektibo nga napauswag pagkahuman sa pagtambal.Ang ika-5, ika-7, ug ika-11 nga harmonic nga sulog nga wala magamit grabeng nalapas.Pananglitan, ang 5th harmonic current mikunhod gikan sa 312A ngadto sa mga 16A;ang 7th harmonic current mikunhod gikan sa 153A ngadto sa mga 11A;ang ika-11 nga harmonic current mikunhod gikan sa 101A ngadto sa mga 9A;Nahiuyon sa nasudnong sumbanan GB/T14549-93 "Power Quality Harmonics of Public Grid";
3) Human sa harmonic control, ang temperatura sa transformer mikunhod gikan sa 75 degrees ngadto sa 50 degrees, nga makadaginot sa usa ka daghan sa electric enerhiya, pagmobu, pagminus sa dugang nga pagkawala sa transformer, pagkunhod sa kasaba, pagpalambo sa load kapasidad sa transformer, ug pagpalugway sa kinabuhi sa serbisyo sa transformer;
4) Pagkahuman sa pagtambal, ang kalidad sa suplay sa kuryente sa intermediate frequency furnace epektibo nga gipauswag, ug ang rate sa paggamit sa intermediate frequency nga suplay sa kuryente gipauswag, nga makatabang sa dugay nga luwas ug ekonomikanhon nga operasyon sa sistema ug pagpaayo sa mga benepisyo sa ekonomiya;
5) Pakunhuran ang epektibo nga kantidad sa kasamtangan nga nag-agos pinaagi sa linya sa pag-apod-apod, pagpaayo sa power factor, ug pagwagtang sa mga harmonic nga nagdagayday sa linya sa pag-apod-apod, sa ingon makunhuran ang pagkawala sa linya, pagkunhod sa pagtaas sa temperatura sa kable sa pag-apod-apod, ug pagpaayo sa karga. kapasidad sa linya;
6) Bawasan ang sayop nga operasyon o pagdumili sa mga kagamitan sa pagkontrol ug mga kagamitan sa pagpanalipod sa relay, ug pagpalambo sa kaluwasan ug kasaligan sa suplay sa kuryente;
7) I-compensate ang tulo ka hugna nga imbalance sa kasamtangan, pagpakunhod sa pagkawala sa tumbaga sa transformer ug sa linya ug sa neutral nga kasamtangan, ug pagpalambo sa kalidad sa suplay sa kuryente;
8) Human makonektar ang APF, mahimo usab nga madugangan ang kapasidad sa pagkarga sa transformer ug mga kable sa pag-apod-apod, nga katumbas sa pagpalapad sa sistema ug makunhuran ang pamuhunan sa pagpalapad sa sistema.
Oras sa pag-post: Abr-13-2023