一种中频炉的谐波滤波方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106385033A(43)申请公布日2017.02.08(21)申请号201610973421.1(22)申请日2016.11.04(71)申请人中冶华天南京电气工程技术有限公司地址210019江苏省南京市建邺区富春江东街18号(72)发明人姚自立(74)专利代理机构北京中伟智信专利商标代理事务所11325代理人张岱(51)Int.Cl.H02J3/01(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种中频炉的谐波滤波方法及装置(57)摘要本发明公开一种中频炉的滤波方法及装置，检测中频炉负载的谐波频率并进行分析计算得到滤波电抗预计值；检测滤波电抗的实际值；将滤波电抗预计值与检测到的滤波电抗实际值进行比较，若二者相等，保持磁控电抗器的绕组线圈匝数不变，保证滤波电感不变；若滤波电抗的预计值大于滤波电抗的实际值时，将磁控电抗器中同一铁芯上的不同两个绕组线圈中的部分线圈短路，使铁芯中的磁阀快速励磁，增大滤波电感；若滤波电抗的预计值小于滤波电抗的实际值时，将同一绕组线圈中的部分线圈短路，使铁芯中的磁阀快速退磁，减小滤波电感；通过检测中频炉负载的间谐波频率实时调节滤波电感的大小，实现LC滤波支路在不同频率点谐振，有效地治理中频炉的谐波。CN106385033ACN106385033A权利要求书1/2页1.一种中频炉的谐波滤波方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、在电源线侧设置滤波器，且滤波器设5、7、11、13次三条滤波通道，在每条滤波通道安装磁力可调的磁控电抗器；步骤2、判断中频炉谐波被等效的整流脉冲次数，根据判断结果选择切入相对应的滤波器；步骤3、检测中频炉负载的谐波频率，对检测到的谐波频率进行分析计算，得到滤波电抗预计值；步骤4、检测滤波电抗的实际值；步骤5、将滤波电抗预计值与检测到的滤波电抗实际值进行比较，根据比较的结果调节滤波通道中磁控电抗器，具体过程如下：若滤波电抗的预计值等于滤波电抗的实际值时，保持磁控电抗器的绕组线圈匝数不变，使线圈中产生自藕直流励磁电流，保持滤波电感不变；若滤波电抗的预计值大于滤波电抗的实际值时，将磁控电抗器中同一铁芯上的不同两个绕组线圈中的部分线圈短路，使铁芯中的磁阀快速励磁，增大滤波电感；若滤波电抗的预计值小于滤波电抗的实际值时，将同一绕组线圈中的部分线圈短路，使铁芯中的磁阀快速退磁，减小滤波电感。2.一种中频炉的谐波滤波装置，其特征在于：滤波器、用于检测谐波频率检测装置和用于控制滤波器控制器；所述滤波器包括星形连接的相同的滤波支路，各所述滤波支路中包括磁控电抗器，所述磁控电抗器与反并联晶闸管串联；所述磁控电抗器包括第一铁芯和第二铁芯，第一铁芯上的绕有第一线圈和第二线圈，第二铁芯上绕有第三线圈和第四线圈，第一线圈和第四线圈通过第一连接线串联构成第一支路，第二线圈和第三线圈通过第二连接线串联构成第二支路，第一支路与第二支路并联，所述第一连接线与第二连接线通过续流二极管连接；第一线圈设置有第一抽头点和第二抽头点，第二线圈上设置有第三抽头点，所述第二抽头点位于第一、三抽头点之间；第三线圈设置有第四抽头点，第四线圈上设置有第五抽头点和第六抽头点，所述第五抽头点位于第四、六抽头点之间；其中，第二抽头点和第三抽头点连接有正常工作电路；第一抽头点和第三抽头点之间连接有励磁电路，第一抽头点和第二抽头点之间连接有退磁电路；第四抽头点和第五抽头点连接有正常工作电路；第四抽头点和第六抽头点之间连接有励磁电路，第五抽头点和第六抽头点之间连接有退磁电路。所述检测装置与控制器电连接，将检测到的谐波频率信号输出给控制器；所述控制器与所述正常工作电路、励磁电路以及退磁电路电连接，控制切入正常工作电路，切出励磁电路和退磁电路；或切入励磁电路，切出正常工作电路和退磁电路；或切入退磁电路，切出正常工作电路和励磁电路。3.根据权利要求2所述的一种中频炉谐波滤波方法，其特征在于：所述正常工作电路包括晶闸管，用于使线圈中产生自藕直流励磁电流；所述励磁电路包括IGBT和续流二极管，用于使铁芯中的磁阀快速励磁，增大滤波电感；所述退磁电路包括IGBT和晶闸管，用于使铁芯中的磁阀快速退磁，减小滤波电感。4.根据权利要求3所述的一种中频炉的谐波滤波方法，其特征在于：所述正常工作电路、励磁电路和退磁电路中：晶闸管与续流二极管串联，IGBT与晶闸管并联、与续流二极管2CN106385033A权利要求书2/2页串联；IGBT的两端反向并联有二极管；其中，晶闸管和续流二极管串联构成正常工作电路；IGBT和续流二极管串联构成励磁电路；IGBT两端反向并联的二极管与晶闸管串联构成退磁电路。5.根据权利要求4所述的中频炉谐波滤波方法，其特征在于：控制器包括第一控制策略