并联电源和串联电源的比较

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1、并联谐振中频电源，是我国主流的中频电源，采用的是并联谐振逆变器技术。该技术来源于前苏联，电源对元器件的技术要求较低，配套元器件生产厂商较多，电源的制造成本较低，性能稳定，尤其是中小容量的中频炉的普及率较高。但是，随着节能降耗要求的不断提高，这种技术的缺点越来越被人们所关注。其主要表现为：

（1）功率因数低并联逆变器的功率调节主要依靠改变三相全控桥的整流电压来调节，当整流桥的控制脉冲a≤0°（直流电压低于最大值）时，其功率因素会随之降低，最低甚至达到0.3。只有当a＝0°（直流电压达到最大值）时，功率因素才会达到0.9。而多数用户在设备使用时很难始终保持最高直流电压值，尤其是在加料和出炉时，功率因数非常低，设备的无功损耗较大，用电量也会随之增加。我国对无功的损耗有着严格的要求，当无功损耗增加超过规定值后，企业不但要承担无功带来的经济支出，同时也要承担供电部门的罚款。部分用户为了解决此问题，投入了无功补偿装置。但装置成本较高，使用量较少。

（2）有谐波污染同样由于整流采用三相全控整流技术，设备在运行时会对电网造成谐波污染，尤其是5次、7次谐波超过国家标准6～7倍。由于谐波污染，会对其它设备的可靠运行造成损害。

（3）重载启动较困难并联逆变器的启动，普遍采用它激转自激的启动方式。设备在启动前，它激信号要略高于负载的实际振荡频率，而不同的负载，其实际振荡频率也不尽相同，尤其是负载差异较大时，要针对不同的负载设定不同的它激频率，因此并联逆变器对负载适应能力较差，在低阻抗负载时启动性能较差，尤其是冷态满炉钢时可能会出现设备无法启动现象。

（4）负载突变时可控硅可能被击穿同样由于并联逆变器采用的是自激启动方式，其换流方式为强迫换流，在遇到负载阻抗突然变化时（如在炉内加料时）造成换流失败而出现过电流保护，这也是中频在运行过程中极易出现过流保护的重要原因。在极端情况下或换流电感参数不合适时，更会造成可控硅击穿故障。

（5）冷却水带走较多热量，能耗稍高并联逆变器属电流型逆变器，谐振电流是工作电流的Q倍，而感应器的工作电流是谐振电流，大电流产生的热量因被冷却水带走而消耗。

（6）负载类型单一并联逆变器的功率调节是通过调整整流电压的方式来调节的，逆变器是不可调整，这也就决定了1台电源只能带1台炉体。

恒压串联谐振变频电源在技术特性上，并联和串联逆变器的工作特性是相反的，所以并联逆变器的缺点正好是串联逆变器的优点。

（1）功率因数高串联逆变器的功率给定是通过调整逆变器的工作频率来调整的，其整流采用全导通二极管，无论功率高低，直流电压Ud＝1.35Ua始终不变，功率在10％～100％的范围内，功率因素始终恒定在0.92～0.94％。

（2）谐波污染很小由于整流桥采用不可控全导通二极管，无延迟控制角，谐波畸变污染很少，完全符合国家相关标准。

（3）启动成功率高串联逆变器的工作频率始终受主控系统控制，不受负载阻抗高低影响，启动时频启动率直接稳定在工作范围内。启动简单、快速、稳定，可以在任何温度、任何负载下直接启动，启动成功率均可达到99%以上。

（4）有效保护可控硅串联逆变器在工作时，换流过程是自然换流，不会出现因换流失败而造成逆变可控硅击穿或过电流保护。

（5）负载形式多样串联逆变器中频电源，整流电压不可控，通过控制逆变器来改变功率输出的，因此整流器可同时给两个或多个逆变器同时供电，各逆变器也可独立控制。实现了一台中频电源双供电或多供电输出，实现一台中频电源带两台或多台感应器。

（6）回路热损耗低串联谐振是电压型逆变器，其负载电压是输出电压的Q倍，在工作中谐振回路的电压值较高，电流值较小。其效果就相当于高压输电，较小的电流会降低谐振回路中的热损耗，从而节约电能。

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