專利名稱：晶閘管整流臂電流智能檢測控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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(dòng)和電解槽數(shù)目的增減等將會(huì)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(dòng)，影響電解槽的穩(wěn)定運(yùn)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(huì)，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(shí)現(xiàn)電能利用的自動(dòng)化和控制的智能化，仍是迫切需要解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)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(diǎn)。本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)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(dòng)控制晶閘管導(dǎo)通角，使其工作處于優(yōu)化狀態(tài)。在本實(shí)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(dòng)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(gè)整流臂流過的電流均衡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整流臂電流，又提高整流設(shè)備運(yùn)行的可靠性。在本實(shí)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(shí)通過觸摸屏的手動(dòng)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(diǎn)了解的數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)處理控制器，實(shí)現(xiàn)晶閘管整流臂電流智能閉環(huán)檢測控制。在本實(shí)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(jī)將動(dòng)態(tài)采集的電流數(shù)據(jù)傳輸至工業(yè)以太網(wǎng)，便于實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和管理；并在上位管理機(jī)處設(shè)置報(bào)警裝置及打印裝置，當(dāng)動(dòng)態(tài)電流數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，報(bào)警裝置及時(shí)報(bào)警。有益效果:本實(shí)用新型智能化程度高，實(shí)時(shí)高速動(dòng)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(dòng)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(qiáng)了設(shè)備運(yùn)行的可靠性；同時(shí)通過設(shè)置報(bào)警裝置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，便于實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和管理。
圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)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(shí)用新型。參見圖1的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(dòng)控制晶閘管導(dǎo)通角，使其工作處于優(yōu)化狀態(tài)。在本實(shí)施例中，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(dòng)態(tài)自適應(yīng)控制，使晶閘管的觸發(fā)控制角始終處于優(yōu)化狀態(tài)，既提高了電流變換效率，有效降低整流臂的損耗，并使各個(gè)整流臂流過的電流均衡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整流臂電流，又提高整流設(shè)備運(yùn)行的可靠性。在本實(shí)施例中，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(shí)通過觸摸屏的手動(dòng)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(diǎn)了解的數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)處理控制器，實(shí)現(xiàn)晶閘管整流臂電流智能閉環(huán)檢測控制。在本實(shí)施例中，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(jī)將動(dòng)態(tài)采集的電流數(shù)據(jù)傳輸至工業(yè)以太網(wǎng)，便于實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和管理；并在上位管理機(jī)處設(shè)置報(bào)警裝置及打印裝置，當(dāng)動(dòng)態(tài)電流數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，報(bào)警裝置及時(shí)報(bào)警。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.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調(diào)控器、晶閘管橋式整流電路、數(shù)據(jù)總線；其特征在于，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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶閘管整流臂電流智能檢測控制系統(tǒng)，其特征在于，晶閘管觸發(fā)控制脈沖的導(dǎo) 通角為5° 10°。
專利摘要晶閘管整流臂電流智能檢測控制系統(tǒng)，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。本實(shí)用新型智能化程度高，實(shí)時(shí)高速動(dòng)態(tài)采集電流數(shù)據(jù)，通過閉環(huán)控制對晶閘管的導(dǎo)通角進(jìn)行動(dòng)態(tài)自適應(yīng)控制，且使整流臂電流處于均衡狀態(tài)，增加了輸出電流的穩(wěn)定度，大大增強(qiáng)了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
文檔編號H02M7/162GK203119785SQ201320097149
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者李 杰, 劉江山 申請人:株洲四方電氣有限公司