一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统技术方案

本实用新型专利技术属于冶金电力电子技术领域，具体涉及到一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，包括：可调频的低频脉冲形成单元；六路触发脉冲形成单元；六个六路脉冲分配单元；脉冲功率放大器；电流检测与过零判断电路；死区时间形成单元；脉冲隔离、整形和放大单元；其中，经隔离、整形和放大后输出的脉冲控制六个三相整流电路，按照预定模式工作，向负载提供三相低频电压信号。本实用新型专利技术综合实现矿热炉用三相低频电源的控制，达到减少短网交流压降，降低无功功率，提高功率因数，延长电极寿命，增加产量等良好效果。

Trigger pulse forming system for three-phase low frequency power supply control

The utility model belongs to the technical field of electronic power metallurgy, in particular to a low frequency power supply control for three-phase trigger pulse forming system, including: low frequency pulse forming unit frequency modulation; six trigger pulse forming unit; six six pulse distribution unit; pulse power amplifier; zero current detection and judgment circuit; dead zone the time forming unit; pulse isolation, shaping and amplifying unit; wherein, the isolation, shaping and amplification output pulse control six three-phase rectifier circuit according to a predetermined pattern, provides three-phase low frequency voltage signal to the load. The utility model is realized by integrated control of three-phase low frequency power furnace ore heat, reduce the AC busbar pressure drop, reduce reactive power, improve power factor, prolong the service life of the electrode, increase yield good results.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冶金电力电子
，具体涉及到一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统。
技术介绍
矿热炉是生产硅铁、镍铁、铬铁、锰铁、电石、铬锰、硅锰、工业硅等领域的必用设备，属使用量大面广，耗能巨大的工业门类。我国是世界硅铁、镍铁、铬铁、电石、铬锰、硅锰、工业硅生产大国，据不完全统计，全国目前共有各种工频供电的矿热炉近3万5仟多台，主要集中在云南、新疆、甘肃、青海、内蒙、陕西六个省份，其他省份也有不少使用。工频矿热炉供电过程是将电网的三相50Hz高压交流电，经变压器直接降为低压后供给矿热炉内的三相电极，由于工作时低电压大电流运行，短网上的电抗压降达额定输出电压的10～15％左右。这一方面降低了实际入炉功率，又使电极上的电压波动增加，炉况难以掌握，生产效率下降，同时电网功率因数降低，最低的仅0.6左右，长期工作耗电严重，由此决定了工频矿热炉是耗能大户，电能的成本占到全部成本的一半以上。另应看到，由于工频供电的矿热炉，三相电极之间电压很难控制平衡，存在环流，石墨电极极易损坏，电极消耗量极大，造成各生产企业负担很重，效益受到严重影响。同时注入电网谐波含量大，所以工频供电的矿热炉又是污染大户，由于此行业在国内生产厂家相对较多，耗电严重，而其产品又是我国国民经济及世界工业不可缺少的，使用矿热炉的行业，其产品不但满足国内使用，每年还出口为国家创造了大量外汇。为了解决上述问题，本技术提供了一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，其综合实现矿热炉用三相低频电源的控制，达到减少短网交流压降，降低无功功率，提高功率因数，延长电极寿命，增加产量等良好效果。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少一个上述问题或缺陷，并提供至少一个后面将说明的优点。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，本技术提供了一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，包括：可调频的三相低频脉冲形成单元；六路触发脉冲形成单元，其与所述可调频的三相低频脉冲形成单元与连接；六个六路脉冲分配单元，其对所述六路触发脉冲形成单元输出的触发脉冲进行分配，满足六个六路脉冲的分配结果可控制六个三相整流电路，实现三相低频变换；脉冲功率放大器，其与所述六个六路脉冲分配单元连接，放大形成的晶闸管触发脉冲；电流检测与过零判断电路，其与低频电源的主电路连接，检测主电路的电流、对主电路电流是否为零做出判断，在电流为零后允许相应的脉冲电路输出触发脉冲；死区时间形成单元，当所述电流检测与过零判断电路确认主电路的电流为零后，在正组与反组整流电路换相时，提供一预定的死区时间，然后输出脉冲；脉冲隔离、整形和放大单元，其对输出脉冲进行隔离、整形和放大后输出，实现晶闸管的可靠触发；其中，经隔离、整形和放大后输出的脉冲控制六个三相整流电路，按照预定模式工作，向负载提供三相低频电压信号。优选的是，所述死区时间形成单元为正组与反组晶闸管整流电路相互切换过程中，提供预定的死区时间，使切换在主电路电流为零后还延时一定时间进行。优选的是，其特征在于，所述六路触发脉冲形成单元包括电压/频率变换器，脉冲宽度设定单元及六路相位互差60°的触发脉冲形成单元。优选的是，所述电流检测与过零判断电路包括霍尔电流传感器的检测信号、加法器、稳压管以及判断单元，所述霍尔电流传感器串联于主电路的同一相中多路并联的分支路上，所述判断单元为正负电流是否为零的判断电路。优选的是，所述死区时间形成单元在所述电流检测与过零判断电路检测到主电路的输出电流为零后，延迟预定时间作为死区时间后，再输出另一组触发脉冲。优选的是，其中经所述隔离、整形和放大后输出的脉冲控制六个三相整流电路，所述六个三相整流电路分别编号为1至6，按照12-23-34-45-56-61-12或123-234-345-456-561-123的模式工作，向负载提供三相低频电压信号。本技术的有益效果1、本技术提供的一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，其综合实现矿热炉用三相低频电源的触发控制，达到减少短网交流压降，降低无功功率，提高功率因数，延长电极寿命，增加产量等良好效果。2、本技术提供的一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，其通过所述可调频的低频脉冲形成单元，自动调整输出六路低频信号的频率。3、本技术提供的一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，其采用六路触发脉冲形成单元输出触发脉冲。4、本技术提供的一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，其采用死区时间形成单元，解决了主电路中位于同一相需要换流的正反组晶闸管同时发生触发导通，引起供电电源短路的问题。5、本技术提供的一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，通过其控制以晶闸管为主功率器件的三相交-交变换电路，实现低频输出，可以其解决高压开关频繁跳闸，高压开关经常损坏的问题。附图说明图1为本技术所述可调频的低频脉冲形成单元的硬件电路原理图；图2为本技术所述六路触发脉冲形成单元的电路原理图；图3为本技术所述六个六路脉冲分配单元的电路原理图；图4为本技术所述脉冲功率放大器的电路图；图5为本技术所述电流检测与过零判断电路的原理图；图6为本技术所述脉冲隔离、整形和放大单元的电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或者多个其它元件或其组合的存在或添加。如图所示，本技术提供了一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，包括：可调频的三相低频脉冲形成单元；六路触发脉冲形成单元，其与所述可调频的三相低频脉冲形成单元与连接；六个六路脉冲分配单元，其对所述六路触发脉冲形成单元输出的触发脉冲进行分配，分配结果满足六个六路脉冲形成单元可控制六个三相整流电路，实现三相低频变换；脉冲功率放大器，其与所述六个六路脉冲分配单元连接，放大形成的晶闸管触发脉冲；电流检测与过零判断电路，其与串联在低频电源的主电路中的霍尔电流传感器的输出相连接，检测主电路的电流、对主电路电流是否为零做出判断，在电流为零后允许相应的脉冲电路输出触发脉冲；死区时间形成单元，当所述电流检测与过零判断电路确认主电路的电流为零后，在正组与反组整流电路换相时，提供一预定的死区时间，然后输出脉冲；脉冲隔离、整形和放大单元，其对输出脉冲进行隔离、整形和放大后输出，实现晶闸管的可靠触发；其中，经隔离、整形和放大后输出的脉冲控制六个三相整流电路，按照预定模式工作，向负载提供三相低频电压信号。其中，所述死区时间形成单元为正组与反组晶闸管触发脉冲输出之间提供以延时时间。基于矿热炉用低频电源工作机理，借助六路可调频的低频脉冲形成单元1，对六路触发脉冲形成单元2输出的触发脉冲，经六个六路脉冲分配单元3分配为六个六路触发脉冲，该多路脉冲经脉冲功率放大电路4放大，在电流检测与过零判断电路5输出的电流为零信号控制下，正组与反组晶闸管触发脉冲经死区时间形成单元延时一定的死区时间后输出，由脉冲隔离、整形和放大单元7进行隔离、整形和进一步功率放大后输出，控制主电路中六个三相全控整流电路。如附图1所示，在所述可调频的低频脉冲形成单元1中，其应用PLC产生三相六本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，其特征在于，包括：可调频的三相低频脉冲形成单元；六路触发脉冲形成单元，其与所述可调频的三相低频脉冲形成单元与连接；六个六路脉冲分配单元，其对所述六路触发脉冲形成单元输出的触发脉冲分配而成，满足六个六路脉冲形成单元可控制六个三相整流电路，实现三相低频变换；脉冲功率放大器，其与所述六个六路脉冲分配单元连接，放大形成的晶闸管触发脉冲；电流检测与过零判断电路，其与低频电源的主电路连接，检测主电路的电流、对主电路电流是否为零做出判断，在电流为零后允许相应的脉冲电路输出触发脉冲；死区时间形成单元，当所述电流检测与过零判断电路确认主电路的电流为零后，在正组与反组整流电路换相时，提供一预定的死区时间，然后输出脉冲；脉冲隔离、整形和放大单元，其对输出脉冲进行隔离、整形和放大后输出，实现晶闸管的可靠触发；其中，经隔离、整形和放大后输出的脉冲控制六个三相整流电路，按照预定模式工作，向负载提供三相低频电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，其特征在于，包括：可调频的三相低频脉冲形成单元；六路触发脉冲形成单元，其与所述可调频的三相低频脉冲形成单元与连接；六个六路脉冲分配单元，其对所述六路触发脉冲形成单元输出的触发脉冲分配而成，满足六个六路脉冲形成单元可控制六个三相整流电路，实现三相低频变换；脉冲功率放大器，其与所述六个六路脉冲分配单元连接，放大形成的晶闸管触发脉冲；电流检测与过零判断电路，其与低频电源的主电路连接，检测主电路的电流、对主电路电流是否为零做出判断，在电流为零后允许相应的脉冲电路输出触发脉冲；死区时间形成单元，当所述电流检测与过零判断电路确认主电路的电流为零后，在正组与反组整流电路换相时，提供一预定的死区时间，然后输出脉冲；脉冲隔离、整形和放大单元，其对输出脉冲进行隔离、整形和放大后输出，实现晶闸管的可靠触发；其中，经隔离、整形和放大后输出的脉冲控制六个三相整流电路，按照预定模式工作，向负载提供三相低频电压信号。2.如权利要求1所述的用于三相低频电源控制的触发脉冲形成系统，其特征在于，所述死区时间形成单元为正组与反组晶闸管整流电路相互切换过程中，提供预定的死区...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏，刘艳丽，陈丽，李梁，
申请(专利权)人：陕西高科电力电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61