实现测量和控制搅拌力度的电磁搅拌器控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种实现测量和控制搅拌力度的电磁搅拌器控制方法及系统，通过对搅拌器的电流和电压的计算，计算出搅拌的实时转矩，即可达到实时控制转矩的目的。控制了转矩，就能更直接地控制电磁搅拌器的搅拌力度，实现到更好的搅拌效果，达到更好的钢水品质。为了达到能控制转矩的目的，本发明专利技术推导了电磁搅拌器的直接转矩控制算法，提出了实现测量和控制搅拌力度的电磁搅拌器控制技术。本发明专利技术可广泛应用于使用电磁搅拌的钢厂，能大大提高连铸的钢水品质。

Control Method and System of Electromagnetic Stirrer for Measuring and Controlling Stirring Force

【技术实现步骤摘要】
实现测量和控制搅拌力度的电磁搅拌器控制方法及系统
本专利技术涉及电磁搅拌器的控制技术，特别是一种实现测量和控制搅拌力度的电磁搅拌器控制方法及系统。
技术介绍
电磁搅拌器控制系统包括：一个预充电回路1，利用缓冲电阻，降低合闸时的冲击电流；一个整流电路2，用于将交流电整流为直流电；一个储能滤波电容组3，用于能量交换与滤波；一个逆变器4，用于产生频率和电流可控的交流电源；一个漏电流检测回路5，其中将传感器安装于直流回路，用于实时监测系统对地漏电流的大小；一个变频器控制单元8，用于控制所述逆变器一个上位机9，用于通信采集变频器数据并显示在人机界面上。电磁搅拌器作为钢厂连铸线和重要工艺设备，因为对钢水起到良好的搅拌效果，对提高钢水品质有极大的好处，所以得到大范围的应用。但目前电磁搅拌器在钢厂的使用参数(电流、频率、搅拌方式等)是钢厂连铸线的工艺人员按照经验提出的要求。而实际上，这只是经验数据，并不能保证真正是电磁搅拌器的最佳使用参数。由于现场钢水参数变化大，如大包温度、中间包钢水温度、钢水成分、二冷水配水量等等参数均会影响到电磁搅拌器实际作用位置的钢水参数，进而影响电磁搅拌器的作用效果。如果搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现测量和控制搅拌力度的电磁搅拌器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用下式得到磁链模型的积分关系：ψα＝∫eαdt＝∫(uα‑iαRs)dt；ψβ＝∫eβdt＝∫(uβ‑iβRs)dt；其中，uα、uβ由ua、ub、uc、ia、ib、ic通过3/2坐标变化得到；iα、iβ由ia、ib、ic通过3/2坐标变化得到；ua、ub、uc分别是电磁搅拌器a、b、c三相定子负载绕组的相电压，ia、ib、ic分别是电磁搅拌器a、b、c三相定子负载绕组的线电流，Rs为电磁搅拌器定子电阻；2)将ψα、ψβ转换为三个β磁链分量，即定子磁链ψβa、ψβb、ψβc：ψβa＝ψβ；

【技术特征摘要】
1.一种实现测量和控制搅拌力度的电磁搅拌器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用下式得到磁链模型的积分关系：ψα＝∫eαdt＝∫(uα-iαRs)dt；ψβ＝∫eβdt＝∫(uβ-iβRs)dt；其中，uα、uβ由ua、ub、uc、ia、ib、ic通过3/2坐标变化得到；iα、iβ由ia、ib、ic通过3/2坐标变化得到；ua、ub、uc分别是电磁搅拌器a、b、c三相定子负载绕组的相电压，ia、ib、ic分别是电磁搅拌器a、b、c三相定子负载绕组的线电流，Rs为电磁搅拌器定子电阻；2)将ψα、ψβ转换为三个β磁链分量，即定子磁链ψβa、ψβb、ψβc：ψβa＝ψβ；3)将输入的β坐标系下的定子磁链ψβa、ψβb、ψβc分别通过施密特触发器与磁链给定值ψug进行比较，输出开关信号4)根据计算得到转矩实际值Tf的大小；5)当转矩实际值Tf与转矩给定值Tg的差值小于容差-εm，即Tf－Tg<-εm时，转矩调节器输出TQ＝1，将电压开关信号加到电磁搅拌器上，此时磁通角θ增大，转矩也增大；当Tf－Tg>εm时，转矩调节器输出TQ＝0，将零电压加到电磁搅拌器上，此时定子磁链静止不动，磁通角θ减小，转矩减小。2.根据权利要求1所述的实现测量和控制搅拌力度的电磁搅拌器控制方法，其特征在于，步骤4)之后，还执行如下处理：将转矩实际值与理论模型使用仿真软件计算出的不同坯壳厚度下的转矩进行查表比较，得出电磁搅拌器安装位置处的坯壳厚度。3.根据权利要求1所述的实现测量和控制搅拌力度的电磁搅拌器控制方法，其特征在于，步骤5)中，电压开关信号SUa、SUb、SUc的计算公式为：其中分别是SUa、SUb、SUc的反相。4.根据权利要求1所述的实现测量和控制搅拌力度的电磁搅拌器控制方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗安，向新星，黎燕，陈燕东，周小平，徐千鸣，周乐明，伍文华，何志兴，黄旭程，马伏军，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43