中频炉谐波分析与产生原因说明

一、中频炉谐波分析：

中频炉是将工频交流电整流成直流后转变为中频交流电的电源装置,一般频率可达300~1000Hz。中频电流通过电容和感应线圈在线圈中形成高密度磁力线切割线圈中的金属材料并产生涡流使金属材料焠化中频炉工作时产生的谐波会增加变压器和电网损耗，对继电保护及计量设施产生干扰，中频炉谐波还会使无功补偿回路被放大。

二、中频炉谐波的产生原因的简单说明：

严格意义上说中频炉谐波是指电流中所含有的频率为基波整数倍的电量，我们正常使用的电网电压波形可看作是正弦波。电网谐波来自于三个方面:一是发电源质量不高产生谐波;二是输配电系统产生谐波;三是用电设备产生谐波。谐波产生的根本原因是由于电力系统中某些设备和负荷的非线性特性,使所加的电压与电流不成线性关系而导致波形畸变。

三、中频炉谐波产生的分析：

中频电源工作原理：晶闸管中频电源是一种将工频电能变为中频电能的变换器,它把工频交流电经整流后由逆变电路变换为较高频率的电流输出,且频率变化范围不受电网频率的限制。下图为一典型中频电源柜原理框图。

图中,整流电路部分主要作用是把三相工频交流电路电流变换成为直流电流,它包括输入电路、桥式整流电路、滤波电路以及整流控制电路；逆变部分主要作用是把直流电流变换为单相中频交流电流,供给负载电路,它包括逆变电路、启动电路、负载电路。根据补偿电容器与负载的连接方式不同,可以将逆变电路分成:串联逆变电路和并联逆变电路。国内感应电源早期几乎全部采用并联逆变电路,很近几年已有部分厂家转向生产串联逆变电路,进而生产串联逆变电路的双供电感应电源,以满足现代铸造业的需求。就我国感应电炉市场来说,从国外进口中频感应电源统计情况来看,大多数是选用串联逆变电路,且双供电感应电源更是选用串联逆变电路。

当一个正弦电压源加在一个非线性装置上时，其产生的电流不是完全的正弦波形。由于存在系统阻抗将造成非正弦的压降，因而在负荷端引起电压畸变，也就是我们平常所说的谐波。对于周期为T=2T/ω的非正弦电压u(ωt),上式中频率与工频相同的分量成为基波,频率为基波整数倍的分量称为谐波。