[實用新型]晶閘管整流臂電流智能檢測控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320097149.7
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN203119785U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李杰;劉江山
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲四方電氣有限公司
• 主分類號: H02M7/162
• 分類號: H02M7/162
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 謝德珍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及整流臂電流檢測控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種晶閘管整流臂電流智能檢測控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

????自20世紀(jì)九十年代以來，隨著大功率晶閘管整流設(shè)備的推廣應(yīng)用和引進(jìn)離子膜電解裝置的相繼投產(chǎn)，大功率電源變換設(shè)備的需求與日俱增，在氯堿生產(chǎn)中，由于直流電流和高壓電網(wǎng)的波動和電解槽數(shù)目的增減等將會帶來如下問題：

1、晶閘管的觸發(fā)控制角不能處于最優(yōu)化狀態(tài)，增加了整流臂的損耗，降低了整流效率，導(dǎo)致有效功率因數(shù)減小。

2、各整流臂流過的電流大小相差較大，不能處于均衡狀態(tài)，流過電流過大的整流臂容易損壞，并容易產(chǎn)生多米勒骨牌效應(yīng)，從而降低了設(shè)備的可靠性。

3、輸出電流容易產(chǎn)生波動，影響電解槽的穩(wěn)定運行，進(jìn)而影響氯堿的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

電能是迄今為止人類文明史上最優(yōu)質(zhì)的能源，正是有賴于電能的充分開發(fā)和利用，人類才得以進(jìn)入如此發(fā)達(dá)的工業(yè)化和信息化社會，雖然人類在電能的產(chǎn)生、傳輸和利用方面已經(jīng)了取得了十分輝煌的成就，但是如何更加合理、高效、精確和方便地利用電能，特別是大功率或特大功率變換設(shè)備節(jié)能降耗并保障晶閘管整流臂長期穩(wěn)定地工作，實現(xiàn)電能利用的自動化和控制的智能化，仍是迫切需要解決的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種晶閘管整流臂電流智能檢測控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中的缺點。

本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

晶閘管整流臂電流智能檢測控制系統(tǒng)，包括測量頭、數(shù)據(jù)采集器、A/D轉(zhuǎn)換器、多通道數(shù)字開關(guān)、數(shù)據(jù)處理控制器、觸摸屏、自適應(yīng)PID?(Proportional?Integral?Differential?)調(diào)控器、晶閘管橋式整流電路、數(shù)據(jù)總線；其中，測量頭與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)總線與A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器通過數(shù)據(jù)總線與多通道數(shù)字開關(guān)連接，多通道數(shù)字開關(guān)通過數(shù)據(jù)總線與數(shù)據(jù)處理控制器連接，觸摸屏與數(shù)據(jù)處理控制器雙向連接；數(shù)據(jù)處理控制器分別與自適應(yīng)PID調(diào)控器和數(shù)據(jù)采集器連接；自適應(yīng)PID調(diào)控器接入晶閘管橋式整流電路，晶閘管橋式整流電路與測量頭連接；自適應(yīng)PID調(diào)控器與晶閘管橋式整流電路中晶閘管連接，自動控制晶閘管導(dǎo)通角，使其工作處于優(yōu)化狀態(tài)。

在本實用新型中，自適應(yīng)PID調(diào)控器控制晶閘管的觸發(fā)控制脈沖，晶閘管觸發(fā)控制脈沖的導(dǎo)通角為5°～10°；控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，通過自適應(yīng)PID調(diào)控器對晶閘管的觸發(fā)控制脈沖進(jìn)行動態(tài)自適應(yīng)控制，使晶閘管的觸發(fā)控制角始終處于5°～10°，既提高了電流變換效率，有效降低整流臂的損耗，并使各個整流臂流過的電流均衡，進(jìn)而實現(xiàn)整流臂電流，又提高整流設(shè)備運行的可靠性。

在本實用新型中，測量頭測量整流臂的電流均值、峰值、谷值和電壓峰值，谷值等，并將檢測數(shù)據(jù)傳遞至數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器整理數(shù)據(jù)后將信號輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過多通道數(shù)字開關(guān)輸送到數(shù)據(jù)處理控制器，數(shù)據(jù)處理控制器將分析處理后的數(shù)據(jù)一方面送到觸摸屏顯示，另一方面通過自適應(yīng)PID調(diào)控器送到晶閘管橋式整流電路進(jìn)行晶閘管觸發(fā)角的優(yōu)化和控制，均衡整流臂電流；同時通過觸摸屏的手動操作將指令輸送至數(shù)據(jù)處理控制器，經(jīng)處理后輸入到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器根據(jù)數(shù)據(jù)處理控制器指令將需重點了解的數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)處理控制器，實現(xiàn)晶閘管整流臂電流智能閉環(huán)檢測控制。

在本實用新型中，晶閘管整流臂電流智能檢測控制系統(tǒng)可通過上位管理機將動態(tài)采集的電流數(shù)據(jù)傳輸至工業(yè)以太網(wǎng)，便于實現(xiàn)集中監(jiān)控和管理；并在上位管理機處設(shè)置報警裝置及打印裝置，當(dāng)動態(tài)電流數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，報警裝置及時報警。

有益效果：本實用新型智能化程度高，實時高速動態(tài)采集電流數(shù)據(jù)，并顯示電流波形，通過閉環(huán)控制對晶閘管的觸發(fā)控制脈沖進(jìn)行動態(tài)自適應(yīng)控制，使觸發(fā)控制角優(yōu)化在5°～10°，提高了電流變換效率，有效功率因數(shù)達(dá)到98%以上，且使整流臂電流處于均衡狀態(tài)，提高了輸出電流的穩(wěn)定度，大大增強了設(shè)備運行的可靠性；同時通過設(shè)置報警裝置，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，便于實現(xiàn)集中監(jiān)控和管理。

附圖說明

圖1為本實用新型較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。