|
城程電加熱裝置所用靜止式電磁倍頻器原理及方法
基本概念
所謂變頻就是將某一電源的頻串變高或變低后供給負(fù)載，能將頻串變高的設(shè)備叫做倍頻器，能將頻率變低的叫做分頻器。在感應(yīng)爐中，一般只用倍頻器，習(xí)慣上把倍頻器稱為變頻器。
大家知道，把正弦電壓加到含有非線性元件的電路上時，由于這些元件的參數(shù)值（電阻、電感或電容）不是常數(shù)，而是隨著電壓或電流而變化的。因此，在這些元件南端的電壓，或通過這些元件的電流都將是非正弦的，其中含有與基頻成倍數(shù)的高次諧波。采用適當(dāng)?shù)木路，把這些高次諧波分離出來，就達(dá)到了倍頻的目的。
―般用非線性電阻所構(gòu)成的倍頻器，效率不高，且輸出功率很小。用非線性電容器所構(gòu)成的倍頻器，工作效果很好，用于帶感性的負(fù)載工作時尤其如此。但由于沒有大容量的非線性電容器，所以功串不可能很大。用非線性電感所構(gòu)成的倍頻器，輸出功率可以很大，應(yīng)用最廣。
在感應(yīng)加熱中，由于需要大功率，因此只用非線性電感類的倍頰器，本書只討論利用帶泡和鐵心的有感電路為基礎(chǔ)的三倍頻器，即電磁三倍頻器。
1.倍頻原理
鐵心線圈的動態(tài)自感系數(shù)和磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁場強(qiáng)度H的導(dǎo)數(shù)成正比。由于鐵心的磁化特性曲線B=f(H）是非線性的，所以導(dǎo)數(shù)和線圈的感抗都是時間的函數(shù)，它們的數(shù)值在一個周期中不斷變化。因此如果把正弦電壓加在鐵心線圈上，則通過線圈的電流是非正弦的，其中除了基波電流外，還包含高次諧汶。顯然,如果通過線圈的電流是正弦的，那么鐵心中的磁通以及繞組上的電壓都將是非正弦的。
由于磁通隨時間變化的曲線與時間軸是對稱的，所以磁通（及電壓）曲線含有奇次諧波。這就是說，鐵心線圈可以用作為奇數(shù)倍的倍頻器。
如果在鐵心上繞一附加線圈，使其中通過直流電流，那么磁通曲線與時間軸便不再對稱。在磁通（及電壓）曲線中，不僅含有奇次諧波，而且還含有偶次諧波。換言之，有附加直流激磁的鐵心線圈可以用作為任意整數(shù)倍的倍頻器。
2.倍頻方法
利用飽和鐵心線圈的基本倍頻方法有兩種：
1）由倍頻器產(chǎn)生頻譜很寬的諧波，用與所需頻率相諧振的諧振回路，從畸變（非正弦）的電壓曲線中分離出所需諧波。
2）適當(dāng)連接含有非正弦磁通的變壓器的二次繞組，直接取得倍頰電壓。
在感應(yīng)爐中，加熱回路的品質(zhì)因素不可能很高。在加熱過程中，參數(shù)變化很大，因而不可能在工作全過程中都保證回路對一個頻率諧振。因此，只能采用后一種倍頻方法，即由倍頻器提供固定頻率的電流。
應(yīng)該指出，綜合利用根據(jù)電磁理論設(shè)計的倍頻器和分頻器，在理論上可以得到任何倍數(shù)頰率的電流，但考慮到技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，特別是與中頻發(fā)電機(jī)組和可控硅中頻裝置相比較，用于感應(yīng)爐中還有一定優(yōu)點的則只有較低倍數(shù)的倍頻器，其中最有發(fā)展前途的是三倍頻器。
(責(zé)任編輯：admin) |
全國服務(wù)熱線: 13954450498
