锻造加热炉-三倍频变压器的设计

　　锻造加热炉设计特点

　　现在先容用于锻造加热炉感应加热的三倍频变压器的设计方法。所设计的三倍频变压器必须满足加热负载的要求。因为负载功率、负载阻抗，或负载电压、电流和功率因数都是已知的，据此*可确定三倍频变压器的输出参数：输出电压、输出电流和输出功率。此外，根据负载功率大小和用户的供电情况不难确定输入电压。因此，设计三倍频变压器*是根据已定的输入电压和输出参数计算倍频器的铁心截面，绕组匝数、线径及铁心R寸等*，进而计算铁耗、铜损，并结合结构设计计算温升和冷却的有关*。计算程序与普通的工领变压器完全一样，计算方法和所用的公式也基本相同。不过，在计算时应充分考虑锻造加热炉三倍频变压器的一些特点。

　　选择锻造加热炉磁感应强度B值。因为三次谐波磁通是由磁化曲线的非线性引起的，所以若把磁感应强度值选在磁化曲线的弯曲部分上，*可得到*大的三次谐波磁通分量。同时，当B值超过磁化曲线弯曲点以盾，导磁率*急剧下降。导磁率下降，会导致电抗x,减小，从而获得较大的三次谐波电压和电流输出。换言之，既要获得较大的三倍频功率，又要变压器的尺寸不致过大，*必须满足变压器深度饱和的条件，这样*必须选择磁化曲线弯曲部分的数值作为基波磁感应，这对普通变压器来说，是不能容许的。

　　因为铁心饱和以后，磁化曲线变得较平坦，只要锻造加热炉磁感应强度稍为增加，潋磁电流*增加很多，所以在选择基波磁感应强度数值时要特别小心。此外，因为国家标准并投有规定各种牌号硅钢片的磁化曲线形状，即使是同一牌号而不是同一批产品，其磁化曲线也不同，更何况实际的铁心磁化曲线还受气隙大小、装配工艺等影响，所以难免引起计算误差，这种误差有时甚*很大。因此，*好通过实验方法，利用同一批硅钢片，采用相同的工艺，制造一个小型模拟倍频器，实测备参数后，取其平均值来确定磁感应强度日值。

　　应该指出，锻造加热炉磁感应强度的大小对负载压降影响很大，磁感应强度减小，负载压降*随之增大（外特性变软）。事实证明，计算输出电压时，在额定负载情况下，可在50～55%范国内选取压降，B小的取大值，反之则取小值。