一种应用于大功率电渣炉的可控硅低频电源控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种应用于大功率电渣炉的可控硅低频电源控制系统，包括：主6RA70控制器、从6RA70控制器、脉冲驱动放大模块Ⅰ、脉冲驱动放大模块Ⅱ、可控硅柜、PLC200和触摸屏；本实用新型专利技术所述的电源控制系统的核心为6RA70控制器，利用其数字化移向触发及极快的控制特性，提高了电源控制系统的响应速度和控制精度，两台6RA70控制器采用主从控制输出12组脉波，使得电源输出电压的脉动更小，输出更加稳定，同时与PLC200以及触摸屏的结合，提高了电源控制系统的可操作性、可移植性，在电渣炉行业中，大容量电渣炉采用此低频控制系统，具有电源磁场干扰极小、无集肤效应、电源控制精度高、电源输出连续可调和功率因数高等优势，极大提高了电渣炉熔炼钢铁的品质。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子
，具体说是一种应用于大功率电渣炉的可控硅低频电源控制系统。
技术介绍
目前在电渣炉行业中，电渣炉普遍使用的是交流炉，国内的电渣炉电源大部分采用电网经变压器降压后直接供电的单相交流电源，电源控制系统采用简单的自藕，或者手动控制，后来逐渐发展为PLC(可编程逻辑控制器)控制。如辽宁某电渣炉厂家，电渣炉结构为单相双电极串联方式，其电源采用工频单相变压器，变压器次级共有7个抽头，分7档调压输出。电源控制采用变压器有载调压开关方式控制，为了保证重熔过程中的稳定性，在重熔过程开始前，需要手动调节变压器分接开关变换档位，以达到熔炼要求的输出电压。交流炉的电源采用变压器直接供电的方式易造成电网不平衡，网路阻抗变化大，电磁干扰严重，同时在熔炼过程中手动调节电源输出，存在人工操作劳动强度大，电源输出调节不连续，易受到电网电压的波动，电源输出电压精度极低等问题。因而在重熔过程中更无法保证渣温和熔速的稳定性，这些都对电渣炉熔铸产品的质量和技术指标影响很大，进而影响熔炼钢铁的品质。
技术实现思路
针对目前市场的电渣炉中电源控制方法存在人工操作繁琐，电压调节不连续，影响功率因数及电流平衡度、电压控制精度低等技术问题，本技术的目的在于提供一种应用于大功率电渣炉的可控硅低频电源控制系统。为达到以上目的，本技术采取的技术方案是：一种应用于大功率电渣炉的可控硅低频电源控制系统，包括：主6RA70控制器、从6RA70控制器、脉冲驱动放大模块Ⅰ、脉冲驱动放大模块Ⅱ、可控硅柜、PLC200和触摸屏；所述可控硅柜包括可控硅柜Ⅰ和可控硅柜Ⅱ；所述触摸屏用于实现可控硅低频电源控制系统参数的设定和显示；所述PLC200用于根据触摸屏设定的参数和可控硅柜反馈的实际值计算并输出给定值；所述主6RA70控制器用于根据PLC200输出的给定值以及可控硅柜反馈的同步信号计算脉冲触发位置并输出正向脉冲或反向脉冲；所述从6RA70控制器跟随主6RA70控制器的脉冲位置输出正向脉冲或反向脉冲；所述脉冲驱动放大模块Ⅰ用于对主6RA70控制器的输出脉冲进行功率放大；所述脉冲驱动放大模块Ⅱ用于对从6RA70控制器的输出脉冲进行功率放大；所述可控硅柜Ⅰ用于接收脉冲驱动放大模块Ⅰ的输出脉冲，并触发可控硅输出正向电压或反向电压；所述可控硅柜Ⅱ用于接收脉冲驱动放大模块Ⅱ的输出脉冲，并触发可控硅输出正向电压或反向电压。在上述方案的基础上，所述PLC200包括PID(比例积分微分)控制和换向。在上述方案的基础上，所述PID控制用于对触摸屏设定的参数和可控硅柜反馈的实际值进行比例计算；换向用于计算主6RA70控制器输出脉冲的换向频率。在上述方案的基础上，所述换向频率为零时，主6RA70控制器仅输出正向脉冲。在上述方案的基础上，所述主6RA70控制器和从6RA70控制器之间使用装置协议进行通信，所述从6RA70控制器接收主6RA70控制器的给定值和控制字。在上述方案的基础上，所述可控硅柜Ⅰ和可控硅柜Ⅱ并联连接。在上述方案的基础上，所述PLC200的模拟量输出端口与主6RA70控制器的模拟量输入端口之间通过硬件接线连接。在上述方案的基础上，所述PLC200的端口0配置为主站，主6RA70控制器配置为从站，通过标准USS协议实现数据通信。在上述方案的基础上，所述PLC200上设有标准Profibus-DP通讯接口，可以实现远程控制。本技术所述的应用于大功率电渣炉的可控硅低频电源控制系统，具有以下有益效果：1、电源控制系统的核心采用西门子成熟完善的6RA70控制器，利用其数字化移向触发及极快的控制特性，提高了电源控制系统的响应速度和控制精度，两台6RA70控制器的主从控制输出12组脉波，使得电源输出电压的脉动更小，输出更加稳定，保证了电源控制系统的控制精度以及快速触发特性和可靠性；2、6RA70控制器与西门子PLC200以及触摸屏的结合，提高了电源控制系统的可操作性、可移植性和可扩展性；3、该电源控制系统采用内开环，外闭环的控制方式，既保证了系统的响应速度，又保证了电源控制系统的稳定输出；4、在电渣炉行业中，大容量电渣炉采用此低频控制系统，具有电源磁场干扰极小、无集肤效应、电源控制精度高、电源输出连续可调和功率因数高等优势，极大提高了电渣炉熔炼钢铁的品质。附图说明本技术有如下附图：图1为电源控制系统原理框图；图2为电源控制系统组成框图；图3为西门子6RA70控制器输出的双窄脉冲波形图；图4为6RA70控制器输出的单个脉冲列波形图。具体实施方式以下结合附图1至附图4对本技术作进一步详细说明。一种应用于大功率电渣炉的可控硅低频电源控制系统，包括：主6RA70控制器、从6RA70控制器、脉冲驱动放大模块Ⅰ、脉冲驱动放大模块Ⅱ、可控硅柜、PLC200和触摸屏；所述可控硅柜包括可控硅柜Ⅰ和可控硅柜Ⅱ；所述触摸屏用于实现可控硅低频电源控制系统参数的设定和显示；所述PLC200用于根据触摸屏设定的参数和可控硅柜反馈的实际值计算并输出给定值；所述主6RA70控制器用于根据PLC200输出的给定值以及可控硅柜反馈的同步信号计算脉冲触发位置并输出正向脉冲或反向脉冲；所述从6RA70控制器跟随主6RA70控制器的脉冲位置输出正向脉冲或反向脉冲；所述脉冲驱动放大模块Ⅰ用于对主6RA70控制器的输出脉冲进行功率放大；所述脉冲驱动放大模块Ⅱ用于对从6RA70控制器的输出脉冲进行功率放大；所述可控硅柜Ⅰ用于接收脉冲驱动放大模块Ⅰ的输出脉冲，并触发可控硅输出正向电压或反向电压；所述可控硅柜Ⅱ用于接收脉冲驱动放大模块Ⅱ的输出脉冲，并触发可控硅输出正向电压或反向电压。在上述方案的基础上，所述PLC200包括PID(比例积分微分)控制和换向。在上述方案的基础上，所述PID控制用于对触摸屏设定的参数和可控硅柜反馈的实际值进行比例计算；换向用于计算主6RA70控制器输出脉冲的换向频率。在上述方案的基础上，所述换向频率为零时，主6RA70控制器仅输出正向脉冲。在上述方案的基础上，所述主6RA70控制器和从6RA70控制器之间使用装置协议进行通信，所述从6RA70控制器接收主6RA70控制器的给定值和控制字。在上述方案的基础上，所述可控硅柜Ⅰ和可控硅柜Ⅱ并联连接。在上述方案的基础上，所述PLC200的模拟量输出端口与主6RA70控制器的模拟量输入端口之间通过硬件接线连接。在上述方案的基础上，所述PLC200的端口0配置为主站，主6RA70控制器配置为从站，通过标准USS协议实现数据通信。在上述方案的基础上，所述PLC200上设有标准Profibus-DP通讯接口，可以实现远程控制。该大功率电渣炉中使用的可控硅低频电源控制系统中的主从6RA70控制器可产生具有数字化移向的12组正、反触发脉冲，通过脉冲驱动放大模块对12组正、反触发脉冲进行功率放大后可触发可控硅输出正、反向电压，输出频率0～5Hz可调，控制核心部分采用西门子公司两台32位多处理器的6RA70控制器，两台控制器采用主从控制，主控制器负责计算脉冲触发位置并输出脉冲，从控制器跟随主控制器的脉冲位置输出脉冲，因而系统具有运算速度快、控制精度高和控制特性快等优点。该电源控制系统具有开环、闭环稳压和闭环稳流等控制功能，可被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于大功率电渣炉的可控硅低频电源控制系统，其特征在于，包括：主6RA70控制器、从6RA70控制器、脉冲驱动放大模块Ⅰ、脉冲驱动放大模块Ⅱ、可控硅柜、PLC200和触摸屏；所述可控硅柜包括可控硅柜Ⅰ和可控硅柜Ⅱ；所述触摸屏用于实现可控硅低频电源控制系统参数的设定和显示；所述PLC200用于根据触摸屏设定的参数和可控硅柜反馈的实际值计算并输出给定值；所述主6RA70控制器用于根据PLC200输出的给定值以及可控硅柜反馈的同步信号计算脉冲触发位置并输出正向脉冲或反向脉冲；所述从6RA70控制器跟随主6RA70控制器的脉冲位置输出正向脉冲或反向脉冲；所述脉冲驱动放大模块Ⅰ用于对主6RA70控制器的输出脉冲进行功率放大；所述脉冲驱动放大模块Ⅱ用于对从6RA70控制器的输出脉冲进行功率放大；所述可控硅柜Ⅰ用于接收脉冲驱动放大模块Ⅰ的输出脉冲，并触发可控硅输出正向电压或反向电压；所述可控硅柜Ⅱ用于接收脉冲驱动放大模块Ⅱ的输出脉冲，并触发可控硅输出正向电压或反向电压。

【技术特征摘要】
1.一种应用于大功率电渣炉的可控硅低频电源控制系统，其特征在于，包括：主6RA70控制器、从6RA70控制器、脉冲驱动放大模块Ⅰ、脉冲驱动放大模块Ⅱ、可控硅柜、PLC200和触摸屏；所述可控硅柜包括可控硅柜Ⅰ和可控硅柜Ⅱ；所述触摸屏用于实现可控硅低频电源控制系统参数的设定和显示；所述PLC200用于根据触摸屏设定的参数和可控硅柜反馈的实际值计算并输出给定值；所述主6RA70控制器用于根据PLC200输出的给定值以及可控硅柜反馈的同步信号计算脉冲触发位置并输出正向脉冲或反向脉冲；所述从6RA70控制器跟随主6RA70控制器的脉冲位置输出正向脉冲或反向脉冲；所述脉冲驱动放大模块Ⅰ用于对主6RA70控制器的输出脉冲进行功率放大；所述脉冲驱动放大模块Ⅱ用于对从6RA70控制器的输出脉冲进行功率放大；所述可控硅柜Ⅰ用于接收脉冲驱动放大模块Ⅰ的输出脉冲，并触发可控硅输出正向电压或反向电压；所述可控硅柜Ⅱ用于接收脉冲驱动放大模块Ⅱ的输出脉冲，并触发可控硅输出正向电压或反向电压。2.如权利要求1所述的应用于大功率电渣炉的可控硅低频电源控制系统，其特征在于，所述PLC200包括PID控制和换向。3.如权利要求2所述的应用于大功率电渣炉的可控硅低频电源控制系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨力，徐克峰，麻艳红，闫明立，李志业，李艳，赵春培，
申请(专利权)人：北京京仪椿树整流器有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11