中频炉谐波滤波系统及其工作方法.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CN105470964A(43)申请公布日2016.04.06(21)申请号201511023266.9(22)申请日2015.12.30(71)申请人江苏省电力公司常州供电公司地址213003江苏省常州市天宁区局前街27号申请人江苏省电力公司国家电网公司(72)发明人陈宇飞朱建敏姜国良(74)专利代理机构常州市江海阳光知识产权代理有限公司32214代理人张兢(51)Int.Cl.H02J3/01(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称中频炉谐波滤波系统及其工作方法(57)摘要本发明提供一种中频炉谐波滤波系统及其工作方法，系统包括隔离整形单元、光电隔离单元、频率检测控制单元、控制执行单元以及谐波滤波单元；谐波滤波单元包括一个以上对应不同调谐频率的滤波支路，频率检测控制单元经光电隔离单元接收隔离整形单元检测信号，通过开关控制单元相应控制谐波滤波单元中各滤波支路的投入或切除实现对中频炉谐波的动态滤波，可有效避免滤波装置对中频产生的非特征谐波的放大甚至谐振，确保系统安全，且本发明结构简单、成本较低、实现方便，运行安全可靠。CN105470964ACN105470964A权利要求书1/2页1.一种中频炉谐波滤波系统，包括为中频熔炼炉供电的中频电源，其特征在于：还包括：隔离整形单元，用于将中频电源交流电压信号变换为与中频电源的实时频率相等的脉冲信号；隔离整形单元的输入端与中频电源的输出端电连接；频率检测控制单元，用于检测中频电源当前频率信号并相应发出谐波滤波投切控制命令；光耦隔离单元，用于将隔离整形单元与频率检测控制单元隔离并实现信号耦合传输；光耦隔离单元的输入端与隔离整形单元的输出端电连接；频率检测控制单元的信号输入端与光耦隔离单元的输出端信号电连接；光耦隔离单元的电源端与频率检测控制单元的电源输出端电连接；谐波滤波单元，用于对中频电源的谐波滤波；其包括N个调谐频率不同的与中频电源并联的滤波支路，其中N为大于1的自然数；控制执行单元，用于根据频率检测控制单元的命令控制谐波滤波单元中相应的滤波支路的投入和切除；控制执行单元的控制信号输入端与频率检测控制单元的信号输出端电连接；控制执行单元与谐波滤波单元的各滤波支路控制电连接。2.根据权利要求1所述的中频炉谐波滤波系统，其特征在于：所述的隔离整形单元包括隔离变压器TA、限流电阻R1、稳压二极管D1和整流二极管D2；隔离变压器TA的初级输入端即为所述的隔离整形单元的输入端；隔离变压器TA的次级输出端包括a接线端和b接线端；限流电阻R1的一端与隔离变压器TA的次级输出端的a接线端电连接；限流电阻R1的另一端与稳压二极管D1的负极具有公共接点；稳压二极管D1的正极与整流二极管D2的正极具有公共接点，该2个公共接点共同构成所述的隔离整形单元的输出端；整流二极管D2的负极与隔离变压器TA的次级输出端的b接线端电连接。3.根据权利要求1所述的中频炉谐波滤波系统，其特征在于：所述的光电隔离单元包括限流电阻R2、保护二极管D3和光电耦合器G1；光电耦合器G1包括发光二极管和光敏三极管；保护二极管D3的正极和光电耦合器G1的发光二极管的负极具有公共接点，该公共接点和限流电阻R2的一端共同构成所述的光电隔离单元的输入端；保护二极管D3的负极、光电耦合器G1的发光二极管的正极以及限流电阻R2的另一端共线；光电耦合器G1的光敏三极管的射极即为所述的光耦隔离单元的电源端；光电耦合器G1的光敏三极管的集电极即为所述的光耦隔离单元的输出端。4.根据权利要求1所述的中频炉谐波滤波系统，其特征在于：所述的频率检测控制单元为PLC可编程逻辑控制器；PLC可编程逻辑控制器具有电源输入端、直流电源输出端VDD、信号输入端I1和信号输出端Y1至Yn，其中n为与所述谐波滤波单元中滤波支路数N的数值相同的自然数；PLC可编程逻辑控制器的直流电源输出端VDD即为所述的频率检测控制单元的电源输出端；PLC可编程逻辑控制器的信号输入端I1即为所述的频率检测控制单元的信号输入端；PLC可编程逻辑控制器的信号输出端Y1至Yn共同构成所述的频率检测控制单元的信号输出端。5.根据权利要求1所述的中频炉谐波滤波系统，其特征在于：所述的控制执行单元包括第一继电器组和第二继电器组；第一继电器组由继电器KA1至KAn组成；第二继电器组由继电器KM1至KMn组成，其中n为与所述谐波滤波单元中滤波支路数N的数值相同的自然数；第2CN105470964A权利要求书2/2页一继电器组的各第一继电器KA的输入端共同构成所述的控制执行单元的控制信号输入端；第一继电器组的各第一继电器KA的常开触点串接在第二继电器组的相应第二继电器KM与市电Va之间；第二继电器组的各第二继