[实用新型]用于直流矿热炉控制的晶闸管触发脉冲控制系统

说明书

一种用于直流矿热炉控制的晶闸管触发脉冲控制系统，包括：给定采样调理单元；反馈采样调理单元；RS232串口通信单元；DSP数字控制运算单元；同步信号提取单元；CPLD数字移相触发脉冲形成单元；脉冲转换单元；脉冲接收、整形和放大单元。其中，经接收、整形和放大后输出的脉冲控制三相晶闸管整流电路，按照预定模式工作，向负载提供直流电压信号。本实用新型综合实现矿热炉用直流电源的控制，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。

技术领域

本实用新型属于冶金电力电子技术领域，具体涉及到用于直流矿热炉控制的晶闸管触发脉冲控制系统。

背景技术

矿热炉是生产硅铁、镍铁、鉻铁、锰铁、电石、鉻锰、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、鉻铁、电石、鉻锰、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、贵州7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。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于直流矿热炉控制的晶闸管触发脉冲控制系统，综合实现矿热炉用直流电源的控制，具有短网电抗为零、设备无涡流损耗，冶炼弧光稳定，熔炼坩埚大，电极控制准确的特点，节能效果非常明显。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于直流矿热炉控制的晶闸管触发脉冲控制系统，包括给定采样调理电路1，所述的给定采样调理电路1和反馈采样调理电路2的模拟量输入到DSP数字控制运算单元3，该单元根据RS232串口通信电路4的PID参数设置实现数字PID运算，运算结果传送给CPLD数字移相触发脉冲形成单元6，结合同步信号提取单元5，形成12路输出触发脉冲，经脉冲转换单元7后输出12路光信号，再经光接收、整形、放大单元后控制给矿热炉供电的主电路中两个相位差为30°的三相全桥整流电路采样调理电路2的，形成12脉波的直流输出。

所述的RS232串口通信电路4与DSP数字控制运算单3元连接，实现和PC机通信功能，通过PC机设置PID控制运行参数。

所述的同步信号提取单元5与CPLD数字移相触发脉冲形成单元6连接，产生触发脉冲的基准。

所述的CPLD数字移相触发脉冲形成单元6与DSP数字控制运算单元3连接，形成12路输出触发脉冲，经脉冲转换单元转换为光信号输出。

所述的光接收、整形、放大单元8与脉冲转换单元7连接，接收输出脉冲并进行隔离、整形和放大后输出，实现晶闸管的可靠触发。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型提供的一种用于直流矿热炉控制的晶闸管触发脉冲控制系统，其综合实现矿热炉用直流电源的触发控制，达到参数设置方便、灵活，输出波形对称度高，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。