感应加热装置的输出回路除了消耗有功功率以外,还要吸收无功功率,如果这些无功功率都由电源供给,必将影响它的有功出力,不但不经济,而且会造成电压质量低劣。由谐振电容器C和电感L组成的谐振回路将大大地改善这一性能。在固态电源的桥式逆变器中广泛采用并联谐振和串联谐振,其中电容器C就是一种无功功率补偿装置,在并联谐振回路中称为并联补偿,在串联谐振回路中称为串联补偿。谐振回路中的电容器又称为槽路电容器,在感应加热装置中,槽路电容器通常是由单只电容器组合而成。
1.电热电容器组
电热电容器是极间采用全膜结构的电热电容器,它符合相关标准。电热电容器用于频率为1~500kHz的感应加热设备中,以提高功率因素,改善回路的电压或频率等特性,有水冷和自冷两类。表2-11是RFM型全膜结构的电热电容器系列的部分产品型号。电热电容器型号的编制方法如下:
举例:型号RFM1-500-300S表示额定电压为1kV,额定容量为500kvar,额定频率为300kHz,浸渍二芳基乙烷,全膜介质结构,水冷式的电热电容器。
表2-11 RFM型全膜结构的电热电容器系列的部分产品型号
表2-11中每种型号的电容量可以通过下面的公式计算出来。由电工原理得知,电容器的无功功率与端电压和频率之间的关系如下:
式中 Q——电容器的无功功率(kvar)
U——电容器的端电压(kV);
XC——容抗(Ω);
f——频率(kHz);(www.xing528.com)
C——电容量(μF)。
举例:表2-9中序号为15的RFM1-500-300S的电容量为
表2-12给出了RFM型全膜结构电热电容器多组系列产品型号。
表2-12 RFM型全膜结构电热电容器多组系列产品型号
注:RFM电容器型号的编制方法同前,不同处在于:①RFM2、RFM3、RFM4等的数字表示设计序号;②给出了总电容量。例如型号RFM2-1.0-1000-1S的总电容量为4×39.8μF=159.2μF,每组容量为39.8μF,共4组。
2.其他薄膜电容器组
并联谐振回路中电感L和电容C所承受的电压,约等于直流电源电压(单相约为220V,三相约为500V),回路电容采用RFM型电热电容器较合适。一般谐振回路的品质因数Q为5~10。由于串联谐振回路中电感L和电容C大约要承受Q倍的直流电源电压,回路电容C往往采用数目较多的单只电容器来组成电路的电容器组如图2-38所示。Cd为单只电容量,C1=C2=…=Cm=nCd,ⅠⅡ、Ⅲ各组的电容量分别为m组的串联,电容器组的总电容量CAB为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各组电容量之和。串联的目的是提高耐压,并联的目的是增加电容量。为了散热,要将电容器组置于通水冷却的盛有变压器油的油箱中。
图2-38 电容器组
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