重负载下并联逆变中频电源的启动技术

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1、万方数据第28卷第3期北京理工大学学报V01．28No．32008年3月TransactionsofBeijingInstituteofTechnologyMar．2008重负载下并联逆变中频电源的启动技术傅强，罗马(南开大学物理科学学院，天津300071)摘要：针对大功率中频电源应用于熔炼和热处理领域中重负载下启动困难的问题，利用双外桥转内桥的启动技术研制了一台感应加热用并联逆变晶闸管中频电源．低压启动了0．04Q的直流等效负载(折合交流等效阻抗为0．16Q、线圈仅4匝的45t等效负载)．该项技术解决了制造50t级以上中频感应

2、炉中最关键的难题．关键词：中频电源；重负载；电源启动；并联逆变器中图分类号：TM46；TN86文献标识码：A文章编号：1001—0645(2008)03—0241—04TechniqueofStartingParallelInverterIntermediate·-FrequencyPowerSupplyonHeavyLoadFUQiang。LUOMa(CollegeofPhysicsScience，NankaiUniversity，Tianjin300071，China)Abstract：Intermediate—freque

3、ncypowersupplyiswidelyusedininductionmeltingandheattreatment．Itisdifficulttostartupwiththiskindofpowersupplyonaheavierload．Adoubleassistant—bridgestartingcircuitisbroughtforward，basedonwhichathyristorparallelinverterintermediate-frequencypowersupplyisproposedforinduc

4、tionheatingapplications．Thestart—upofheavyloadwithaDCequivalentresistanceofonly0．04n(correspondingtofluACequivalentimpedanceof0．16Qatlowvoltage，andanequivalentloadof45twithonly4一turnsofinductioncoilisintroduced)．Thistechniqueovercomesthekeydifficultyintherealizationo

5、fanintermediate-frequencyinductionfurnaceover50t．Keywords：intermediate-frequencypowersupply；heavyload；start—up；parallelinverter随着铸造、炼钢等行业的快速发展，对大功率中频电源的需求El益迫切．现有的商品化中频感应加热炉容量远小于电弧炉容量，使得感应加热的优势难以体现．中频电源逆变器一般分为并联逆变器和串联逆变器．串联逆变器启动容易，但存在过电压问题[1]，安全性差．并联逆变晶闸管中频电源在大功率感应加热

6、领域占有优势，但并联逆变器存在启动困难，特别是需要大功率输出的重负载条件下此问题更为突出．尽管采用可关断器件可解决此问题，但目前可关断器件的电压、电流等参数指标同晶闸管相比仍有明显差距[2]，在超大功率下，仍无法采用可关断器件代替晶闸管．因此，研究解决重负载条件下并联逆变晶闸管中频电源的启动问题，具有重要现实意义．1重负载下并联逆变器启动困难分析大容量重负载条件下并联逆变器的启动困难可以归结为谐振系统的阻尼问题．负载电阻小于临界阻尼，谐振系统无法形成振荡．而欠阻尼条件下，负载电阻越小，振荡衰减越剧烈，电源越难于启动．感应炉负载可

7、以简单地通过增加感应线圈匝数来增加等效电阻，使之易于启动．但受欧姆定理限制，大电阻下要达到一定的功率密度，就必须增加设备的电收稿日期：2007—11一15基金项目：天津市重大科技攻关项目(003109111)作者简介：傅强(198z一)，男，博士生，E-mail：zigzag(园mail．nankai．edu．cn；罗马(1942一)，男，教授，博士生导师．万方数据242北京理工大学学报第28卷压，受器件耐压以及安全性的制约，使并联逆变中频电源的功率受到限制．针对并联逆变器启动问题，众多学者对此进行了研究，提出了多种启动方法，如

8、自激启动及其改进方法‘3-4]、它激转自激启动‘51、外桥转内桥启动嘲及其改进方法[6]、串并联启动[5-7]、负载充磁启动‘7一引、撞击启动‘10]、扫频启动‘113和组合启动‘12]等．随着电源功率的提高和负载的加大，上述启动方法成功率明显降低．为解决重负载