单晶炉谐波滤波补偿装置的制作方法

文档序号:7447138阅读:204来源:国知局
专利名称:单晶炉谐波滤波补偿装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及谐波滤波技术领域,特别涉及一种用于单晶炉的谐波滤波补偿装置。
背景技术
目前,单晶炉是直拉法制备硅单晶的关键技术装备,用它来制作硅单晶,单晶的生 长速度最高,最容易实现人工控制,因此也获得了最广泛的应用。但是,作为工业炉的重要 分支之一,单晶炉在运行过程中,不仅会消耗大量能源,而且会产生谐波污染。众所周知,谐 波将使电气设备过热,并产生振动和噪声,从而影响了单晶炉的产品质量,也降低了单晶炉 的使用寿命。滤除单晶炉系统谐波的传统方法是LC滤波器,由滤波电容器、电抗器和电阻器组 成。该LC滤波器既可以滤除谐波,又可以补偿无功功率。但是,该滤波补偿电路使用静点 触发,很容易产生过补偿现象。

实用新型内容本实用新型的实用新型目的在于提供一种单晶炉谐波滤波补偿装置,旨在提高单 晶炉谐波的滤波补偿效果。该单晶炉谐波滤波补偿装置包括电抗器、电容器,电抗器与电容器组成的滤波电 路,滤除单晶炉工作过程中产生的谐波。其中,上述滤波补偿装置还包括可控硅控制单元,该可控硅控制单元连接在三相电源的 电压线与滤波电路之间,控制滤波电路的接通。优选地,上述可控硅控制单元包括信号采集单元,与三相电源的一相电压线连接,采集滤波电路上的滤波电流;脉冲产生单元,与信号采集单元连接,根据所述滤波电流产生脉冲信号;可控硅开关,与脉冲产生单元连接,根据所述脉冲信号处于导通或截止状态。 优选地,上述信号采集单元为电流互感器。优选地,上述脉冲产生单元为脉冲发生器。优选地,上述电抗器为无导磁材料的空心线圈,其电抗值与电容值的比值为6%, 且电容器为单相滤波电容。优选地,上述电抗器为无导磁材料的空心线圈,其电抗值与电容值的比值为14 %, 且电容器为三相滤波器。优选地,上述滤波补偿装置还包括三个第二断路器,该第二断路器对应连接在三 相电压线及第二电抗器之间。优选地,上述滤波补偿装置还包括两个第二指示灯,该第二指示灯分别跨接在第 二电抗器之间。本实用新型通过可控硅控制单元的控制,使得滤波电路可以实现动态地与三相电源开/断,进一步提高了滤波效果。而且,还可以实时监测滤波电路的滤波补偿情况,避免 了过补偿的现象发生。

图1是本实用新型的一个实施方式中单晶炉谐波滤波补偿装置的结构示意图;图2是本实用新型的另一个实施方式中单晶炉谐波滤波补偿装置的结构示意图;图3是本实用新型的另一个实施方式中可控硅控制单元的结构框图;图4是图3中可控硅控制单元的电路结构图。本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本 实用新型。参照图1,提出了本实用新型第一实施例的单晶炉谐波滤波补偿装置。该单晶炉谐 波滤波补偿装置包括电抗器Li、电容器Cl及可控硅控制单元SKl。电抗器Ll与电容器Cl 组成的滤波电路,用于滤除单晶炉工作过程中产生的谐波。可控硅控制单元SKl连接在三 相电源的电压线与滤波电路之间,用于根据负载的变化,控制滤波电路的接通。电抗器Ll与电容器Cl 一一对应、串联形成LC滤波电路。组成的LC滤波电路的 一端并联连接,另一端分别对应连接在三相电源的电压线L11、L12、L13上。例如,一个电抗 器与一个电容器串联组成第一组LC滤波电路,同理,另外两个第一电抗器与第一电容器分 别串联组成第二组LC滤波电路、第三组LC滤波电路。第一组LC滤波电路的一端与电源的 Lll电压线连接,第二组LC滤波电路的一端与电源的L12电压线连接,第三组LC滤波电路 的一端与电源的L13电压线连接,而第一组LC滤波电路的另一端、第二组LC滤波电路的另 一端、第三组LC滤波电路的另一端连接在一起。上述电抗器Ll为一个无导磁材料的空心线圈,其优选的产品规格及型号为 LKSG0. 4-130,该种滤波电抗器具有节能、低损耗、低噪音、高线性的特点。通过电抗器Ll的 电抗值遇电容值的比值的选择,可以达到更好的滤波效果。例如,当滤除5次谐波时,串联 的电抗器Ll的电抗值与电容值的比值为6% ;且与该电抗器Ll连接的电容器为单相滤波 电容,其优选的产品规格及型号为AKMJ-0. 31-30-1。当滤除7次谐波时,串联的电抗器Ll 的电抗值与电容值的比值为14% ;且与该电抗器Ll连接的电容器为三相滤波电容,如图2 所示,其优选的产品规格及型号为AKMJ0. 525-20-3。电抗器Ll与电容器Cl组成的LC滤波 电路可以吸收电源中产生多余的谐波分量。而且,电源发生短路的时候,电抗器Ll可以避 免三相电源的电压线上产生的电压波动,从而保证了负载的稳定运行。参照图3、图4,上述可控硅控制单元SKl包括信号采集单元10和脉冲产生单元 11和可控硅开关12。信号采集单元10为电流互感器TA1,其产品的规格型号及型号为 LMK-0.66。该电流互感器TAl与三相电源的电压线Lll连接,用于采集滤波电路上的滤波 电流。脉冲产生单元U根据信号采集单元10采集的滤波电流产生脉冲信号。该脉冲产生 单元11优选为脉冲发生器,根据信号采集单元10产生的滤波电流,触发产生单脉冲信号。 可控硅开关12与脉冲产生单元11连接,脉冲产生单元11产生的脉冲信号可以控制可控硅开关12的导通,从而使得滤波电路接通,实现单晶炉的谐波滤除工作。当单晶炉工作过程 中产生的谐波被滤除后,信号采集单元10采集滤波电路上的滤波电流降低,此时脉冲产生 单元11根据变化的滤波电路而产生脉冲信号,控制可控硅开关12的截止,从而使得滤波电 路断开。因此,本实用新型通过可控硅控制单元SKl的控制,使得滤波电路可以实现动态 地与三相电源开/断,进一步提高了滤波效果。而且,还可以实时监测滤波电路的滤波补偿 情况,避免了过补偿的现象发生。上述滤波补偿装置还包括三个断路器QA1,该断路器QAl对应连接在三相电源的 电压线及LC滤波电路之间,用于保护LC滤波电路。上述滤波补偿装置还包括两个指示灯Hl,该指示灯Hl分别跨接在LC滤波电路之 间,用于显示电容器Cl的放电情况。以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围, 凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构,或直接或间接运用在其他相关的 技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求一种单晶炉谐波滤波补偿装置,包括电抗器、电容器,电抗器与电容器组成的滤波电路,滤除单晶炉工作过程中产生的谐波,其特征在于,还包括可控硅控制单元,该可控硅控制单元连接在三相电源的电压线与滤波电路之间,控制滤波电路的接通。
2.如权利要求1所述的单晶炉谐波滤波补偿装置,其特征在于,所述可控硅控制单元 包括信号采集单元,与三相电源的一相电压线连接,采集滤波电路上的滤波电流;脉冲产生单元,与信号采集单元连接,根据所述滤波电流产生脉冲信号;可控硅开关,与脉冲产生单元连接,根据所述脉冲信号处于导通或截止状态。
3.如权利要求2所述的单晶炉谐波滤波补偿装置,其特征在于,所述信号采集单元为 电流互感器。
4.如权利要求2所述的单晶炉谐波滤波补偿装置,其特征在于,所述脉冲产生单元为 脉冲发生器。
5.如权利要求2所述的单晶炉谐波滤波补偿装置,其特征在于,所述电抗器为无导磁 材料的空心线圈,其电抗值与电容值的比值为6 %,且电容器为单相滤波电容。
6.如权利要求2所述的单晶炉谐波滤波补偿装置,其特征在于,所述电抗器为无导磁 材料的空心线圈,其电抗值与电容值的比值为14%,且电容器为三相滤波器。
7.如权利要求1至6中任一项所述的单晶炉谐波滤波补偿装置,其特征在于,所述滤 波补偿装置还包括三个第二断路器,该第二断路器对应连接在三相电压线及第二电抗器之 间。
8.如权利要求1至6中任一项所述的单晶炉谐波滤波补偿装置,其特征在于,所述滤波 补偿装置还包括两个第二指示灯,该第二指示灯分别跨接在第二电抗器之间。
专利摘要本实用新型涉及一种单晶炉谐波滤波补偿装置,旨在提高单晶炉的滤波补偿效果。该单晶炉谐波滤波补偿装置包括电抗器、电容器,电抗器与电容器组成滤波电路,滤除单晶炉工作过程中产生的谐波。其中单晶炉谐波滤波补偿装置还包括可控硅控制单元,该可控硅控制单元连接在三相电源的电压线与滤波电路之间,控制滤波电路的接通。本实用新型通过可控硅控制单元SK1的控制,使得滤波电路可以实现动态地与三相电源开/断,进一步提高了滤波效果。而且,还可以实时监测滤波电路的滤波补偿情况,避免了过补偿的现象发生。
文档编号H02J3/01GK201682283SQ201020155230
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日
发明者刘玉艳 申请人:刘玉艳
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