大吨位电渣炉低频供电关键技术研究

发布时间：2020-06-23 14:41

【摘要】：大吨位电渣炉是以电渣重熔技术为基础,被广泛应用于冶金领域中的一种精炼设备,其对我国的设备制造技术提高、完成中国制造2025远景规划意义巨大。传统大吨位电渣炉的供电电源基本都是沿用将高压用工频变压器降压后直接向电渣炉内提供单相或三相工频50Hz交流电,在实际运行中,因工作电流很大,电炉变压器到炉内电极之间引线较长,导致感抗压降较大,加之单相或三相电渣炉都因负载原因无法真正实现三相平衡,引起波形畸变,导致电网谐波污染严重,更进一步降低了供电功率因数,通常功率因数仅0.62~0.8左右,电耗严重。为解决上述问题,本文首先研究低频电源的原理,进一步分析了低频电渣炉节电与提高功率因数的依据。随后,设计了电渣炉用单相92V/90kA低频电源的原理图,主电路由两个12脉波的双反星形同相逆并联可控整流电路反向并联构成,以高性能高集成度的微处理器DSP为核心,采用PID控制,以整流变压器中有载开关27级粗调,而晶闸管相位控制细调,实现精确的电压及电流控制,整个低频电源系统应用西门子PLC S7-200系列作为监控核心单元,输出调节和故障显示用西门子触摸屏TP700。最后,在TMS320F2812控制芯片中完成了相关实验程序的编写,并开展了实验电路的初步验证工作,通过对低频电源波形分析,验证了本文所提电渣炉低频供电方案的可行性。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TF748.6
【图文】：

将交流电的频率从 50Hz 降低为 0.5～5Hz，可以用图2-1 所示的单相交—交变频电路的基本原理图来说明，电路由晶闸管变流器 P 和 N 反并联构成，P 组和 N 组按一定的频率交替工作，两组工作电流正好相反，通过改变变流电路晶闸管的触发延迟角 ，就可以控制输出电压的大小。图 2-2 给出了其工作时的电压波形，在前半个工作周期，让 P 组的触发延迟角 按正弦规律从 90°慢慢降低至 0°或某个值，接着增大至90°，这样，每个控制间隔内的平均输出电压就按正弦规律从零慢慢增大至最大值，再渐渐降低为零，使0u 的波形接近正弦波

图 2-2 单相交-交变频电路输出电压波形图电原理电渣炉增产节电原理力电子技术的发展，低频电源技术日益成熟，大吨位电渣炉采用低频下几个方面阐述低频电渣炉增产节电原理：炉低频供电与工频供电相比，频率降低很多，由于感抗压降与电源频率降变小，降低短网损耗，提高了电渣炉供电系统的功率因数。据调查率因数在 0.7～0.85 之间，而采用低频供电（近似直流整流），把变压内，电网功率因数仍然可以达到 0.9 以上，提高了有功功率，为电渣效益。渣炉实际生产车间，自耗电极比较粗，交流电流在流过电极时，因集的，如果电渣炉采用低频供电，由于频率很低，几乎相当于直流，自布均匀，更有利于自耗电极的熔化，从而提高产量。炉采用低频供电时，能够通过立即封锁触发脉冲来阻止高压跳闸，与

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本文编号：2727478