以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑制造技术

本实用新型专利技术属于冶金电力电子技术领域，具体涉及到一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，包括：基本单元，其为三相半波晶闸管可控整流单元；单相交‑交变频单元，其包括两个反并联的所述基本单元；三相交‑交变频单元，其包括三组单相交‑交变频单元，共同形成独立的三相交‑交变频的六单元反并联可控整流单元；其中，多路所述独立的三相交‑交变频的六单元反并联可控整流单元输出的多个三相低频电压，同一相在对应矿热炉电极上短接并联。本实用新型专利技术实现了使用时不用改原来的短网结构就可接至矿热炉短网输入口，另外，电位独立的多路三相低频电压，使三相电网输入更加平衡。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冶金电力电子
，具体涉及到一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑。
技术介绍
矿热炉是生产硅铁、镍铁、鉻铁、锰铁、电石、鉻锰、硅锰、工业硅等领域的必用设备，属使用量大面广，耗能巨大的工业门类。我国是世界硅铁、镍铁、鉻铁、电石、鉻锰、硅锰、工业硅生产大国，据不完全统计，全国目前共有各种工频供电的矿热炉近3万5仟多台，主要集中在云南、新疆、甘肃、青海、内蒙、陕西六个省份，其他省份也有不少使用。工频矿热炉供电过程是将电网的三相50Hz高压交流电，经变压器直接降为低压后供给矿热炉内的三相电极，由于工作时低电压大电流运行，短网上的电抗压降达额定输出电压的10～15％左右。这一方面降低了实际入炉功率，又使电极上的电压波动增加，炉况难以掌握，生产效率下降，同时电网功率因数降低，最低的仅0.6左右，长期工作耗电严重，由此决定了工频矿热炉是耗能大户，电能的成本占到全部成本的一半以上。另应看到，传统三相桥式(或三相桥式同相逆并联)电路为基本单元实现交-交变频，使用时需要晶闸管元件多、在原电炉变压器二次输出绕组不独立时，在运行中，三相中不同相反并联整流单元之间会发生环流，引起变压器二次侧不同相之间短路的问题，既就是原电炉变压器二次侧有多个独立绕组时，也存在需要交-交变频的变流柜体积大，需要安装空间较大的缺点，而且传统双反星形(或双反星形同相逆并联)为基本单元，有停产时间较长，用户费用较高的缺陷，会出现短路问题。为了解决上述问题，本技术提供了一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，其电气结构合理，变工频为低频，工作可靠。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少一个上述问题或缺陷，并提供至少一个后面将说明的优点。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，本技术提供了一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，包括：基本单元，其为三相半波晶闸管可控整流单元；单相交-交变频单元，其包括两个反并联的所述基本单元；三相交-交变频单元，其包括三组所述单相交-交变频单元，形成独立的三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元；其中，多路所述独立的三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元输出的多个三相低频电压中，同一相在对应矿热炉电极上短接并联。优选的是，所述三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元包括第一可控整流单元，第二可控整流单元，第三可控整流单元，第四可控整流单元，第五可控整流单元及第六可控整流单元。优选的是，对所述三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元施加触发脉冲，形成一个低频电源周期，具体为：对所述第一可控整流单元和所述第二可控整流单元施加触发脉冲，对所述第二可控整流单元和所述第三可控整流单元施加触发脉冲，对所述第三可控整流单元和所述第四可控整流单元施加触发脉冲，对所述第四可控整流单元和所述第五可控整流单元施加触发脉冲，对所述第五可控整流单元和所述第六可控整流单元施加触发脉冲，对所述第六可控整流单元和所述第一可控整流单元施加触发脉冲，形成低频电源的一个周期，循环运行提供低频输出电压。优选的是，对所述三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元施加触发脉冲，形成一个低频电源周期，具体为：对所述第一可控整流单元、所述第二可控整流单元及所述第三可控整流单元施加触发脉冲，对所述第二可控整流单元、所述第三可控整流单元及所述第四可控整流单元施加触发脉冲，对所述第三可控整流单元、所述第四可控整流单元及所述第五可控整流单元施加触发脉冲，对所述第四可控整流单元、所述第五可控整流单元及所述第六可控整流单元施加触发脉冲，对所述第五可控整流单元、所述第六可控整流单元及所述第一可控整流单元施加触发脉冲，对所述第六可控整流单元、所述第一可控整流单元及所述第二可控整流单元施加触发脉冲，形成低频电源的一个周期，循环运行提供低频输出电压。优选的是，低频电源循环运行提供电压的多个电压输出端，同一相并联后分别与矿热炉的三相电极相连，三相电极通过溶液连接为星形电路。本技术的有益效果1、本技术提供的一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，其采用低频电源为矿热炉供电，使得频率降低，几乎相当于直流，使得电弧稳定，发热效率高，而且，使短网上电抗降低，电压损失减少，提高了入炉功率。2、本技术提供的一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，其实现了三相工频到三相低频的转换，在此基础上构成满足原电炉变压器二次为电位隔离彼此独立的多个三相绕组的要求。3、本技术提供的一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，其消除了多路三相中同一相接至短网入口电流通路路径长度不同，对多路六单元反并联可控整流电路均流的影响。4、本技术提供的一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，其两种低频电源周期的运行方式，解决了常规以三相桥式主电路结构为基本单元构成的三相交-交变频主电路压降大，需要晶闸管与快速熔断器数量多的问题。5、本技术提供的一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，其实现了使用时不用改原来的短网结构就可接至矿热炉短网输入口，另外，电位独立的多路三相低频电压，使三相电网输入更加平衡。附图说明图1为本技术所述的基本单元的电路原理图；图2为本技术所述的单相交-交变频单元的电路原理图；图3为本技术所述的三相交-交变频单元的电路原理图；图4为本技术多个电位隔离的三相交-交变频单元的电路原理图；图5为本技术所述低频电源循环运行方式一的电压波形图；图6为本技术所述低频电源循环运行方式二的电压波形图；图7为本技术所述三相电极通过溶液连接为星形的原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或者多个其它元件或其组合的存在或添加。如图所示，本技术提供了一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，包括：基本单元7，其为一个三相半波晶闸管可控整流单元；单相交-交变频单元8，其包括两个反并联的所述基本单元；三相交-交变频单元9，其包括三组所述单相交-交变频单元，形成三相交-交变频后的低频电压输出；其中，多路所述独立的三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元输出的多个三相低频电压在矿热炉13电极上短接并联。本技术通过包括三组三相半波晶闸管可控整流单元的基本单元7、实现三相交-交变频的反并联的可控整流单元，满足原矿热炉13变压器二次为电位隔离彼此独立的多个三相绕组这一要求，构成多路电位彼此独立的三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元、多路六单元反并联可控整流单元输出的多个三相低频电压在矿热炉13电极11上短接并联，利用短网引线较长，消除变流柜输出的多路三相中同一相接至短网入口电流通路路径长度不同，对多路六单元反并联可控整流单元均流的影响。在上述情况的基础上，又一个实施例，所述三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元包括第一可控整流单元1，第二可控整流单元2，第三可控整流单元3，第四可控整流单元4，第五可控整流单元5及第六可控整流单元6。在上述实施例的基础上，又一个实施例，对所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，其特征在于，包括：基本单元，其为三相半波晶闸管可控整流单元；单相交‑交变频单元，其包括两个反并联的所述基本单元；三相交‑交变频单元，其包括三组所述单相交‑交变频单元，形成独立的三相交‑交变频的六单元反并联可控整流单元；其中，多路所述独立的三相交‑交变频的六单元反并联可控整流单元输出的多个三相低频电压，同一相在对应矿热炉电极上短接并联。

【技术特征摘要】
1.一种以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，其特征在于，包括：基本单元，其为三相半波晶闸管可控整流单元；单相交-交变频单元，其包括两个反并联的所述基本单元；三相交-交变频单元，其包括三组所述单相交-交变频单元，形成独立的三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元；其中，多路所述独立的三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元输出的多个三相低频电压，同一相在对应矿热炉电极上短接并联。2.如权利要求1所述的以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，其特征在于，所述三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元包括第一可控整流单元，第二可控整流单元，第三可控整流单元，第四可控整流单元，第五可控整流单元及第六可控整流单元。3.如权利要求2所述的以三相半波可控整流为基本单元的低频电源主电路拓扑，其特征在于，对所述三相交-交变频的六单元反并联可控整流单元施加触发脉冲，形成一个低频电源周期，具体为：对所述第一可控整流单元和所述第二可控整流单元施加触发脉冲，对所述第二可控整流单元和所述第三可控整流单元施加触发脉冲，对所述第三可控整流单元和所述第四可控整流单元施加触发脉冲，对所述第四可控整流单元和所述第五可控整流单元施加触发脉冲，对所述第五可控整流单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏，李战鹏，
申请(专利权)人：陕西高科电力电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61