钢管防腐中频加热系统功率因数优化研究
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摘要：中频感应加热设备的加热速度快、排放小、占地小、换型快等优点，在石油天然气输送钢管行业中普遍使用。现阶段国内中频加热电源制造商主要聚焦于400V低压进线的小型并联谐振式中频电炉的研发生产。这类设备优势在于可直接接入工业标准电压网网络络实现多设备共享，且具备显著的成本优势。然而在防腐钢管生产过程中，由于管材规格（直径Ø2620-Ø323.9,壁厚30mm-9.5mm）的频繁切换，导致系统功率因数波动明显（0.99-0.35），不仅造成能源浪费，还会引发电网电压波动。为解决这一问题，本研究通过优化传统并联谐振中频感应加热系统，开发出适用于1500KW中频电源的功率因数提升方案，经实际生产验证取得显著节能成效。

主要研究内容包括：

（1）解析感应加热基础理论及工作原理，重点研究负载补偿电路的运行机制。

（2）设计对比实验，量化分析钢管规格变化时固定/动态补偿电容对功率因数的影响。

（3）开展节能验证，测试不同管材参数下调整谐振电容容量的节能效果。

关键词：电磁感应加热；并联谐振；谐振补偿电容；阻抗匹配

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