本发明专利技术提供了一种两极可控极性的直流电弧炉电源装置，包括电炉变压器、变流电源主回路和变流电源控制回路。电炉变压器的二次侧绕组由第一绕组和第二绕组构成；变流电源主回路包括与电炉变压器第一绕组相连接的1#、2#三相全控桥式整流电路，以及与电炉变压器第二绕组相连接的3#、4#三相全控桥式整流电路；变流电源控制回路包括六个电流互感器、触发器、脉冲分配电路、同步变压器和四个脉冲放大电路。本发明专利技术结构简单，使用操作方便，能够实现两极直流电弧炉正负极性可控的目的，减弱正负极之间热效率和能耗不平衡的现象，提高直流电弧炉炉体使用寿命，实用性强，便于推广使用。
A Power Supply Device for DC Arc Furnace with Controllable Polarity at Two Poles
【技术实现步骤摘要】
一种两极可控极性的直流电弧炉电源装置
本专利技术涉及一种直流电弧炉的电源装置，具体涉及一种两极可控极性的直流电弧炉电源装置。
技术介绍
现广泛使用的三相交流电弧炉短网长，压降大，电流冲击大，变压器功率因数低，由于大塌料造成短路导致高压开关跳闸，生产效率低，各种消耗指标高。在后续的技术改进中，采用了单极直流电弧炉，它虽然克服了交流电弧炉的缺点，熔化速度快，效率高，参考《直流电弧炉炼钢技术》一书中的介绍，单极直流电弧炉与交流电弧炉相比，电极消耗降低了53％，电耗下降看5％～10％，耐火材料消耗降低了30％，冶炼时间缩短了5％～10％；但是需要加装底电极，而底电极需要经常维修或更换，并且在冶炼后期，单一极性(不变的正负极)造成了炉内单一的离子运动状态，使得冶炼后期炉内升温慢，工艺上不得不采取一些复杂的措施来克服。为克服单极直流电弧炉的缺点，一种两极直流电弧炉产生了，两极直流电弧炉是指正负极都从炉体炉口进入炉膛的一种无底电极直流电弧炉；其虽然克服了单极直流电弧炉的一些缺点，但仍是单一的离子运动状态，并且正负极电极对熔池的热效率不平衡，负极的热效率高于正极，导致负极区域炉衬消耗快，负极电极消耗快，炉体寿命受到影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种两极可控极性的直流电弧炉电源装置，该电源装置结构简单，使用操作方便，能够实现两极直流电弧炉正负极性可控的目的，减弱正负极之间热效率和能耗不平衡的现象，提高直流电弧炉炉体使用寿命，实用性强，便于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种两极可控极性的直流电弧炉电源装置，其特征在于，包括电炉变压器、变流电源主回路和变流电源控制回路；所述电炉变压器的二次侧绕组由第一绕组和第二绕组构成；所述变流电源主回路包括与第一绕组相连接的1#三相全控桥式整流电路和2#三相全控桥式整流电路，还包括与第二绕组相连接的3#三相全控桥式整流电路和4#三相全控桥式整流电路；所述变流电源控制回路包括六个电流互感器、控制器、触发器、脉冲分配器、同步变压器和四个脉冲放大电路；所述直流电弧炉电源装置同时与两极直流电弧炉的A相电极和B相电极连接。优选地，所述1#三相全控桥式整流电路的输出端与2#三相全控桥式整流电路的输入端相接，2#三相全控桥式整流电路的输出端与1#三相全控桥式整流电路的输入端相接；4#三相全控桥式整流电路的输出端与3#三相全控桥式整流电路的输入端相接，3#三相全控桥式整流电路的输出端与4#三相全控桥式整流电路的输入端相接。优选地，所述1#三相全控桥式整流电路的输出端通过相互串联的第一电抗器和第四电抗器与4#三相全控桥式整流电路的输入端相接，2#三相全控桥式整流电路的输出端通过相互串联的第三电抗器和第二电抗器与3#三相全控桥式整流电路的输入端相接；所述第一电抗器和第四电抗器的连接端通过A相短网与两极直流电弧炉的A相电极连接，第二电抗器和第三电抗器的连接端通过B相短网与两极直流电弧炉的B相电极连接。优选地，所述变流电源控制回路包括第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、第五电流互感器、第六电流互感器、控制器、触发器、脉冲分配器、同步变压器、第一脉冲放大电路、第二脉冲放大电路、第三脉冲放大电路和第四脉冲放大电路；所述第一绕组包括a1、b1和c1三绕组，第二绕组包括a2、b2和c2三绕组；优选地，所述第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、第五电流互感器、第六电流互感器的输入端分别对应与a1、b1、c1、a2、b2、c2绕组连接，用于对a1、b1、c1、a2、b2、c2绕组的电流进行检测，第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、第五电流互感器、第六电流互感器的输出端连接控制器的输入端，所述控制器的输出端同时连接脉冲封锁电路的输入端和触发器的输入端，脉冲封锁电路的输出端连接触发器的输入端，触发器的输出端连接脉冲分配器的输入端，所述触发器上连接有用于使主回路的电压相位与触发器发出的触发脉冲的相位同步的同步变压器，所述控制器的输入端还连接有按键操作电路，控制器的输出端接有液晶显示屏。优选地，第一脉冲放大电路、第二脉冲放大电路、第三脉冲放大电路和第四脉冲放大电路的输入端均与脉冲分配器的输出端连接，第一脉冲放大电路的输出端连接1#三相全控桥式整流电路的控制端，第二脉冲放大电路的输出端连接2#三相全控桥式整流电路的控制端，第三脉冲放大电路的输出端连接3#三相全控桥式整流电路的控制端，第四脉冲放大电路的输出端连接4#三相全控桥式整流电路的控制端，四个脉冲放大电路用于对四个三相全控桥式整流电路的脉冲信号进行控制。优选地，A相短网连接用于对A相电极进行电流测量的第一霍尔电流传感器的输入端，B相短网连接用于B相电极进行电流测量的第二霍尔电流传感器的输入端，第一霍尔电流传感器和第二霍尔电流传感器的输出端接入控制器的输入端。优选地，本专利技术能够控制各个三相全控桥式整流电路以轮流导通或固定导通的方式工作。当各个三相全控桥式整流电路以轮流导通的方式工作时，就能够实现对直流电弧炉的A相、B相电极的极性转换控制，在A相和B相电极上轮换出现正极和负极，根据实际情况任选A相和B相电极的极性；当各个三相全控桥式整流电路以固定导通的方式工作时，直流电弧炉的A相、B相电极的极性也就固定，即普通的两极直流电弧炉工作状态。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术结构简单，使用操作方便，能够实现两极直流电弧炉正负极性可控的目的，减弱正负极之间热效率和能耗不平衡的现象，提高直流电弧炉炉体使用寿命，较小生产消耗，提高经济指标，实用性强，便于推广使用。2、本专利技术能够使直流电弧炉的A相、B相电极的极性以一定的规律切换，使A相和B相电极轮换作为正极和负极或负极和正极，能够使两电极直流电弧炉的电极差异现象得到平衡，平衡两根电极的输出效率，在炉料熔化以后形成一定的搅拌作用，对产品的品质有所提高。3、本专利技术能使电弧炉在起弧阶段电极极性有可认定的特性，可以避免电极折断；由于正负极的平衡作用，电极的消耗同样平衡，避免了一根电极消耗过快的缺陷，起弧电流冲击可以降低至理想值，起弧快、稳弧快，稳弧时间可以缩短3～5分钟，为直流电弧提供恒定电流，减少弧流飞溅的损失，冶炼时间可以减少10％以上。4、本专利技术能够为电弧炉在化料初期提供低电压大电流，充分利用直流长电弧、热辐射大的特点，缓慢变换阴阳极，实现快速穿井、快速熔化炉料，节约时间、节省电能，还能在炉料有一定熔池时，配合吹氧可以控制直流电弧炉的两极的正负变换时间，可针对冷料区调整电极间电流方向的变化，加速炉料的熔化，降低吹氧量、缩短熔化时间。5、本专利技术能够在炉料形成熔池时，针对不同冶炼情况，为直流电弧炉提供高电压小电流或中电压合适电流，充分利用直流短电弧的特点，避免电弧长的热辐射损耗，提高热效率，降低因电弧长对炉体的热辐射，提高直流电弧炉炉体寿命，还可以利用直流电弧炉两电极的正负变换时间，调整电极间电流方向的变化，在熔池中形成一定的搅拌，加速局部冷料的熔化、提高炉料的温度交换速度、缩短升温时间。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术的整体电路图。图2是本专利技术中变本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种两极可控极性的直流电弧炉电源装置，其特征在于，包括电炉变压器(1)、变流电源主回路(2)和变流电源控制回路(3)；所述电炉变压器(1)的二次侧绕组由第一绕组和第二绕组构成；所述变流电源主回路(2)与变流电源控制回路(3)相互连接，所述变流电源主回路(2)包括与第一绕组相连接的1#三相全控桥式整流电路(4)和2#三相全控桥式整流电路(7)，还包括与第二绕组相连接的3#三相全控桥式整流电路(5)和4#三相全控桥式整流电路(6)；所述变流电源控制回路(3)包括六个电流互感器、控制器(29)、触发器(31)、脉冲分配器(32)、同步变压器(33)和四个脉冲放大电路；所述直流电弧炉电源装置同时与两极直流电弧炉(16)的A相电极(27)和B相电极(28)连接。
【技术特征摘要】
1.一种两极可控极性的直流电弧炉电源装置，其特征在于，包括电炉变压器(1)、变流电源主回路(2)和变流电源控制回路(3)；所述电炉变压器(1)的二次侧绕组由第一绕组和第二绕组构成；所述变流电源主回路(2)与变流电源控制回路(3)相互连接，所述变流电源主回路(2)包括与第一绕组相连接的1#三相全控桥式整流电路(4)和2#三相全控桥式整流电路(7)，还包括与第二绕组相连接的3#三相全控桥式整流电路(5)和4#三相全控桥式整流电路(6)；所述变流电源控制回路(3)包括六个电流互感器、控制器(29)、触发器(31)、脉冲分配器(32)、同步变压器(33)和四个脉冲放大电路；所述直流电弧炉电源装置同时与两极直流电弧炉(16)的A相电极(27)和B相电极(28)连接。2.根据权利要求1所述的一种两极可控极性的直流电弧炉电源装置，其特征在于，所述1#三相全控桥式整流电路(4)的输出端与2#三相全控桥式整流电路(7)的输入端相接，2#三相全控桥式整流电路(7)的输出端与1#三相全控桥式整流电路(4)的输入端相接；4#三相全控桥式整流电路(6)的输出端与3#三相全控桥式整流电路(5)的输入端相接，3#三相全控桥式整流电路(5)的输出端与4#三相全控桥式整流电路(6)的输入端相接。3.根据权利要求1所述的一种两极可控极性的直流电弧炉电源装置，其特征在于，所述1#三相全控桥式整流电路(4)的输出端通过相互串联的第一电抗器(23)和第四电抗器(26)与4#三相全控桥式整流电路(6)的输入端相接，2#三相全控桥式整流电路(7)的输出端通过相互串联的第三电抗器(24)和第二电抗器(25)与3#三相全控桥式整流电路(5)的输入端相接；所述第一电抗器(23)和第四电抗器(26)的连接端通过A相短网与两极直流电弧炉(16)的A相电极(27)连接，第二电抗器(24)和第三电抗器(25)的连接端通过B相短网与两极直流电弧炉(16)的B相电极(28)连接。4.根据权利要求1所述的一种两极可控极性的直流电弧炉电源装置，其特征在于，所述变流电源控制回路(3)包括第一电流互感器(8)、第二电流互感器(9)、第三电流互感器(10)、第四电流互感器(11)、第五电流互感器(12)、第六电流互感器(13)、控制器(29)、触发器(31)、脉冲分配器(32)、同步变压器(33)、第一脉...
【专利技术属性】
技术研发人员：高辉，
申请(专利权)人：西安新秦东冶金技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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