中频炉的工作原理以及中频炉的谐波治理方案

中频炉：是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至1000HZ）的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。

一、中频炉工作原理

中频炉主要由电源、感应圈及感应圈内用耐火材料筑成的坩埚组成。坩埚内盛有金属炉料， 相当于变压器的副绕组， 当感应圈接通交流电源时， 在感应圈内产生交变磁场， 其磁力线切割坩埚中的金属炉料， 在炉料中就产生了感应电动势， 由于炉料本身形成一闭合回路， 此副绕组的特点是仅有一匝而且是闭合的。所以在炉料中同时产生感应电流， 感应电流通过炉料时， 对炉料进行加热促使其熔化。

中频电炉利用中频电源建立中频磁场，使铁磁材料内部产生感应涡流并发热，达到加热材料的目的。中频电炉采用 200-2500Hz中频电源进行感应加热，熔炼保温，中频电炉主要用于熔炼碳钢，合金钢，特种钢，也可用于铜，铝等有色金属的熔炼和提温。设备体积小，重量轻， 效率高，耗电少，熔化升温快，炉温易控制，生产效率高。

二、中频炉产生的谐波特点

一般6脉冲中频炉，主要产生5、7次特征谐波;对于12脉冲换流装置，主要为5、11、13次特征谐波。一般情况下，小型换流装置采用6脉冲，较为大型采用12脉冲，如炉变压器双副边成Y/△型接线，达成30度的移相;或者两台炉变压器高压侧采外延三角或曲折型接线等移相措施加次级双副边星角接线形成24脉动中频电源，以降低谐波对电网的影响程度。

三、谐波危害

中频炉在使用时产生大量的谐波，导致电网中的谐波污染非常严重。谐波使电能传输和利用的效率降低，使电气设备过热，产生振动和噪声，并使其绝缘老化，使用寿命降低，甚至发生故障或烧毁;谐波会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容补偿设备等设备烧毁。在无功补偿不能使用的情况下，会发生无功罚款，导致电费增加。谐波还会引起继电器保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波会对通信设备和电子设备产生严重干扰，因而，改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点。

四、中频炉谐波治理

LBAPF-ZP系列中频设备专用型有源滤波器，特别适用于谐波含量非常高的中频炉负载系统，能够解决负载所在系统发热升温、噪声增大、电容补偿投切不上、电路元器件损毁等谐波电流过高引起的危害和故障。

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