電爐變頻電源(frequency converter for electric furnace)是指將公用電網的頻率和電壓變換為電爐所需頻率和電壓的成套電源裝置。電爐變頻電源與電網連線，將從電網取得的電能，供給感應爐、高頻電場加熱設備、電爐電磁攪拌裝置。以及特殊需要的理弧爐和電渣重熔爐。公用電網的頻率稱為工頻，在中國和多數國家為50Hz，美國、日本等少數國家和地區為60Hz，低於工頻的稱低頻。在中國和歐美許多國家，對於高於工頻但不超過10000Hz的頻率習慣上稱中頻，超過10000Hz的則稱高頻。另外，30~70Hz的頻率有時叫超音頻。在日本，凡超過工頻的通稱為高頻。
基本介紹
- 中文名：電爐變頻電源
- 外文名：frequency converter for electric furnace
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 範圍：電力系統
- 工頻：公用電網的頻率
簡介,電爐變頻電源的分類,低頻電源,三倍頻電源,旋轉變頻機,晶閘管中頻電源,電晶體中、高頻電源,電火花高頻電源,電子管高頻電源,
簡介
電爐變頻電源(frequency converter for electric furnace)是指將公用電網的頻率和電壓變換為電爐所需頻率和電壓的成套電源裝置。電爐變頻電源與電網連線，將從電網取得的電能，供給感應爐、高頻電場加熱設備、電爐電磁攪拌裝置。以及特殊需要的理弧爐和電渣重熔爐。
公用電網的頻率稱為工頻，在中國和多數國家為50Hz，美國、日本等少數國家和地區為60Hz ,低於工頻的稱低頻。在中國和歐美許多國家，對於高於工頻但不超過10000Hz的頻率習慣上稱中頻，超過10000Hz的則稱高頻。另外，30~70Hz的頻率有時叫超音頻。在日本，凡超過工頻的通稱為高頻。
用於電爐的中頻額定頻率系列和電壓系列在中國分別為150、400、1000、2500、4000、8000、10000Hz；375，500，750，1000，1500，2000，3000V。
電爐變頻電源的分類
電爐變頻電源主要分為低頻電源、三倍頻電源、旋轉變頻機、晶閘管中頻電源、電晶體中、高頻電源、電火花高頻電源、電子管高頻電源等。
低頻電源
過去有用低頻交流發電機的，現多用晶閘管變頻電源。
三倍頻電源
其主體是三倍頻器。三倍頻電源是一種利用鐵芯飽和產生並分出三倍頻電流的電器，有電坑器式和變壓器式兩種，所接的電容器用來補償功率因數，電抗器式三倍頻電源的補償電容器還通過三倍頻電流。
旋轉變頻機
由籠型感應電動機和中頻發電機組成，通常兩者同軸，以立式為多，電動機在下，發電機在上。發電機主要有兩種型式:一種是旋轉磁極式，與同步發電機類似，轉子上設有勵磁繞組和磁極，定子上設有中頻繞組，另一種是感應子式，直流勵磁繞組和中頻繞組都設在定子上，轉子表面沿圓周方向形同齒輪，但沒有繞組。發電機轉子旋轉時，利用中頻繞組磁路磁阻的變化而獲得中頻電壓。後者在結構上容易獲得較高輸出頻率，機械強度好，適宜於高速旋轉，用得較普遍。
晶閘管中頻電源
利用快速晶閘管關斷時間短(<10~60μs)的特性而製成的變頻電源電路接線方式很多，是最常用的一種該電源的主與旋轉變頻機相比，該中頻電源有重量輕、體積小、效率高、輸出頻率能自動跟蹤負載的變化（負載變化時，輸出頻率自動變化，不需要改變變壓器和電容器的抽頭連線)、起動停止快，噪聲小、維修和安裝方便等許多優點，因此自60年代問世以來已在較大範圍內代替了旋轉變頻機，並促進了中頻感應加熱的推廣。
電晶體中、高頻電源
一些電晶體的關斷時間比快速晶閘管的更短，其中輸出功率足夠大的可用於組裝成電加熱用中、高頻電源。已實際套用的有電力電晶體(關斷時間為3~15μs)和靜電感應電晶體(SIT，關斷時間約0.35μs）。
電晶體中、高頻電源也能自動跟蹤負載的變化。為便於調節輸出功率，主電路系採用負載感應器和補償電容器串聯的型式。
電火花高頻電源
利用電容器通過火花間隙放電產生的衰減振盪而獲得高頻抽出的一種電源。在工頻電壓的正半周內，當電壓從零升高的過程中，電容器充電，當電壓瞬時值達到火花間隙的放電電壓時，電容器即通過火花間隙放電，並在RLC迴路中引起衰減振盪，產生高頻輸出口在工頻電壓的負半周內，重複同樣的過程，這種電源的輸出頻率為20~100Hz,輸出功率可達約1kW。這種電源結構簡單，早在加世紀初就已問世，一度曾大量使用。
電子管高頻電源
以電子管振盪器為主製成的高頻電源。電子管振盪器的激勵方式有自激和他激兩種。用於感應爐的高頻電源，其輸出頻率在10~500kHz範圍內，實際使用的多為100~450kHz，一般為自激式，即通過感應器和電容器組成的振盪電路的反饋進行激勵。他激式用於頻率較低時的某些特殊情況。用於介質加熱的高頻電源，其輸出頻率在1~70MHz範圍內，但為避免對無線電通信的干擾，要優先選用6.780±0.015、13.5±0.007、27.120±0.163MHz和40. 680±0.020MHz四個頻段。振盪器用他激式。這種電源早在20世紀30年代就已用到工業上，但效率低、冷卻要求高，其中容量較小、頻率低於400kHz者有被電晶體中、高頻電源替代的趨勢。
