一种并联谐振中频电源功率切换系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种并联谐振中频电源功率切换系统包括投切分配模块，其输入端耦接中频电源的输出端，输出端耦接第一负载和第二负载，投切分配模块包括控制单元，第一功率调节单元和第二功率调节单元，第一/二功率调节单元包括耦接的第一/二开关和第一/二电容，第一开关和第二开关的输入端耦接中频电源的第一输出端，第一电容和第二电容的输出端分别耦接第一负载和第二负载；控制单元控制第一开关和/或第二开关闭合或者断开，从而控制中频电源切换供电，并基于第一电容和第二电容切换分配至第一负载和第二负载功率，本实用新型专利技术并联谐振中频电源功率切换系统，成本低，方案简单，实施效果好。实施效果好。实施效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种并联谐振中频电源功率切换系统


[0001]本技术涉及一种中频电源应用领域，主要是一种并联谐振中频电源功率切换系统。

技术介绍

[0002]中频电炉是根据电磁感应的基本原理，把三相工频交流电整流后变成直流电，再将直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈组成的负载，感应线圈和电容可并联也可以串联，在感应线圈中产生干密度的磁力线，并切割感应线圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流从而使其熔化。中频电源由电容和感应线圈的组成方式分为串联谐振和并联谐振，上个世纪80年代以前国外行业龙头企业基本采用串联谐振，而国内中频设备厂家由于技术和发展方向等原因基本采用并列谐振，但不管是串联谐振还是并联谐振都有各自的优缺点。串联谐振不管在满功率还是低功率状态下功率因数始终接近1，而且比较容易实现一套电源同时带二个炉体(俗称一托二)，但它的缺点是逆变桥回路电流跟感应线圈上的表观电流相等，而这一数值是电炉有效电流值的5
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10倍，即使用了很大的铜牌线路损耗仍然非常大，再加上可控硅技术和成本的制约，串联谐振设备很难降低自身的成本也很难制造出大功率设备。
[0003]并联谐振在低功率下的功率因数不是很高，如果经常在低功率下工作需加额外装置，但在满功率时功率因数是可以达到0.94左右的，而一般熔炼金属材料都是在满功率状态，并联谐振还有的优势就是逆变桥不参与电容和感应线圈的谐振，线路损耗小电器部分相对简单可以在有效控制成本的情况下制造大功率设备，但由于技术和成本的制约并联谐振很难实现一拖二。
[0004]当前的并联谐振中频电源一拖二设备,是把两个逆变桥串起来，再调节逆变管的角度从而控制两个逆变桥的输出功率来实现的。设备价格非常高甚至比同功率串联设备还要高，因此对于串联谐振电源来讲不管是经济性还是电器的控制难度都没有优势。
[0005]熔炼过程总中经常需要两台炉体交替工作在熔炼和保温状态，以确保浇注过程的连续进行，如用串联谐振电路费用很大，因此通常会采用一台并列中频电源带两台炉体的供电方式；现有的感应熔炼炉所普遍采用的是一套并列谐振电源通过换炉开关带两个炉体，即电源柜通过换炉开关只能向一个炉体供电，等一个炉体熔炼完成再通过换炉开关换向另一个炉体继续熔炼。该供电方式因只能同时对一个炉体供电无法对另一个熔炼完成的炉体进行保温，因此需要频繁切换换炉开关对两个炉体供电，增加了许多时间和人力成本。

技术实现思路

[0006]本技术为了克服以上技术的不足，提供了一种并联谐振中频电源功率切换系统，控制简单，成本低，通过增加投切器件分配功率，满足并联谐振中频电源一拖二需求。
[0007]本技术克服其技术问题所采用的技术方案是：
[0008]一种并联谐振中频电源功率切换系统，至少包括投切分配模块，所述投切分配模
块的输入端用于耦接中频电源的输出端，输出端至少用于分别耦接第一负载和第二负载，所述投切分配模块至少包括控制单元，第一功率调节单元，以及第二功率调节单元，所述第一功率调节单元至少包括耦接的第一开关和第一投切器件，第二功率调节单元至少包括耦接的第二开关和第二投切器件，所述第一开关和第二开关的输入端用于耦接中频电源的第一输出端，所述第一投切器件和第二投切器件的输出端分别耦接第一负载和第二负载；所述控制单元用于控制第一开关和/或第二开关闭合或者断开，从而控制中频电源切换向第一负载和第二负载供电，并基于第一投切器件电容和第二投切器件切换分配至第一负载和第二负载功率。
[0009]进一步的，所述投切分配模块还包括与第一功率单元耦接的第一容抗调节单元，以及与第二功率单元耦接的第二容抗调节单元，所述第一容抗调节单元至少包括耦接的第三开关和第三投切器件，所述第二容抗调节单元至少包括耦接的第四开关和第四投切器件，所述控制单元分别控制第三开关和/或第四开关闭合或者断开，基于第三投切器件和第四投切器件调节接入中频电源的容抗，从而调节中频电源向第一负载与第二负载供电的功率。
[0010]通过设置容抗调节单元，实现分配功率的微调。
[0011]进一步的，所述控制单元为PLC控制器。
[0012]通过PLC实现对开关的控制。
[0013]进一步的，所述第一～第四投切器件分别为第一～第四电容或第一～第四可控硅。
[0014]进一步的，所述第一开关至少包括真空接触器KM1和真空接触器KM2,所述真空接触器KM1和KM2的第一引脚用于耦接中频电源的第一输出端，所述第一电容C1的第一引脚耦接真空接触器KM2的第二引脚，所述真空接触器KM1和第一电容C1的第二引脚作为投切分配模块的第一输出端耦接第一负载。
[0015]进一步的，所述第二开关至少包括真空接触器KM3和真空接触器KM4，,所述真空接触器KM3和KM4的第一引脚用于耦接中频电源的第一输出端，所述第二电容C2的第一引脚耦接真空接触器KM4的第二引脚，所述真空接触器KM3和第二电容C2的第二引脚作为投切分配模块的第二输出端耦接第二负载。
[0016]进一步的，所述第三开关为真空接触器KM5,第四开关为真空接触器KM6，所述第三开关的第一引脚耦接中频电源的第一输出端，第二引脚耦接第三电容的一端，第三电容的另一端耦接第一负载。
[0017]进一步的，还包括隔离刀，所说隔离刀的输入端用于耦接中频电源的输出端，隔离刀的输出端用于耦接投切分配模块的输入端。
[0018]隔离刀对负载和中频电源起到保护作用。
[0019]本技术的有益效果是：
[0020]1、通过PLC控制投切电容实现并联谐振电炉一拖二，从而可以满足同时熔炼和保温的需求；
[0021]2、控制简单，实现成本低，节省了大量时间和人力成本。
附图说明
[0022]图1为本技术实施例并联谐振中频电源功率切换系统示意图；
[0023]图2为本技术实施例增加容抗调节单元示意图；
[0024]图3为本技术实施例并联谐振中频电源功率切换系统应用示意图；
[0025]图4为本技术实施例并联谐振中频电源功率切换系统PLC控制真空接触器示意图。
具体实施方式
[0026]为了便于本领域人员更好的理解本技术，下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本技术的保护范围。
[0027]如图1所示，为本技术实施例并联谐振中频电源功率切换系统示意图，本实施例所述的并联谐振中频电源功率切换系统包括投切分配模块，投切分配模块的输入端用于耦接中频电源的输出端，输出端用于分别耦接第一负载和第二负载。投切分配模块包括控制单元，第一功率调节单元，以及第二功率调节单元。第一功率调节单元至少包括耦接的第一开关和第一投切器件，第二功率调节单元至少包括耦接的第二开关和第二投切器件，第一开关和第二开关的输入端用于耦接中频电源的第一输出端，第一投切器件和第二投切器件的输出端分别耦接第一负载和第二负载。控制单元用于控制第一开关和/或第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并联谐振中频电源功率切换系统，其特征在于，至少包括投切分配模块，所述投切分配模块的输入端用于耦接中频电源的输出端，输出端至少用于分别耦接第一负载和第二负载，所述投切分配模块至少包括控制单元，第一功率调节单元，以及第二功率调节单元，所述第一功率调节单元至少包括耦接的第一开关和第一投切器件，第二功率调节单元至少包括耦接的第二开关和第二投切器件，所述第一开关和第二开关的输入端用于耦接中频电源的第一输出端，所述第一投切器件和第二投切器件的输出端分别耦接第一负载和第二负载；所述控制单元用于控制第一开关和/或第二开关闭合或者断开，从而控制中频电源切换向第一负载和第二负载供电，并基于第一投切器件电容和第二投切器件切换分配至第一负载和第二负载功率。2.根据权利要求1所述的并联谐振中频电源功率切换系统，其特征在于，所述投切分配模块还包括与第一功率单元耦接的第一容抗调节单元，以及与第二功率单元耦接的第二容抗调节单元，所述第一容抗调节单元至少包括耦接的第三开关和第三投切器件，所述第二容抗调节单元至少包括耦接的第四开关和第四投切器件，所述控制单元分别控制第三开关和/或第四开关闭合或者断开，基于第三投切器件和第四投切器件调节接入中频电源的容抗，从而调节中频电源向第一负载与第二负载供电的功率。3.根据权利要求1所述的并联谐振中频电源功率切换系统，其特征在于，所述控制单元为PLC控制器。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：俞春萍，蔡航平，刘志远，
申请(专利权)人：杭州胜港电器有限公司，
类型：新型
国别省市：