【摘要】：鋼鐵一直是人類社會發(fā)展的一種不可替代的材料。在過去的30年,中國的鋼鐵工業(yè)及其連鑄技術(shù)都發(fā)展的很快,并取得的了舉世矚目的成績。連鑄就是將鋼水連續(xù)鑄成鋼坯的工藝過程,在一般情況下,鋼水在凝固過程中容易產(chǎn)生中心偏析、中心疏松與中心縮孔等現(xiàn)象。為了提高連鑄鋼的質(zhì)量,連鑄電磁攪拌技術(shù)應(yīng)運而生。連鑄電磁攪拌技術(shù)在提升鑄坯表面和內(nèi)部質(zhì)量方面有著非常重要的作用。低壓變頻電源是電磁攪拌系統(tǒng)的重要組成部分,精確的變壓變頻控制是實現(xiàn)高質(zhì)量連鑄電磁攪拌工藝的保證。本文首先對連鑄電磁攪拌技術(shù)的發(fā)展歷史進(jìn)行了介紹,然后總結(jié)了電磁攪拌技術(shù)的未來發(fā)展方向;在接下來的一章,以大方坯電磁攪拌系統(tǒng)為例對電磁攪拌系統(tǒng)各組成部分的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行講解,包括電磁攪拌器部分,變頻電源部分,水冷系統(tǒng)部分,遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)部分等;其中變頻電源是本文的研究重點,本文詳細(xì)分析了變頻電源的工作原理及其控制技術(shù),闡述了主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和原理,給出了基于SPWM的電流與頻率閉環(huán)控制策略;隨后對變頻電源系統(tǒng)進(jìn)行硬件和軟件的設(shè)計,并對其硬件的各個主要電路進(jìn)行介紹以及給出各功能軟件的程序流程圖。最后,在湖南中科電氣有限公司搭建大方坯電磁攪拌系統(tǒng)實驗平臺,運用本文研究的控制方法在此實驗平臺上進(jìn)行實驗,以驗證本文控制策略的可行性,并得到相應(yīng)的實驗波形和實驗效果。通過對比應(yīng)用電磁攪拌和沒有應(yīng)用電磁攪拌的連鑄產(chǎn)品,可以發(fā)現(xiàn),電磁攪拌技術(shù)能明顯提高鑄坯質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TF777
【圖文】：

圖２．６邋１８０°工作方式下逆變器的工作波形逡逑２．２低壓變頻電源控制策略逡逑由于變頻器前級采用二極管不可控整流，所以低壓變頻電源的控制其實主要逡逑

變器同一橋臂上下兩個開關(guān)器件交替通斷，處于互補(bǔ)工作方式。但是對于三相全逡逑橋逆變器來說，只能使用雙極性調(diào)制方式。下面就對雙極性調(diào)制做簡單介紹。逡逑對如圖２．５的三相橋式電壓型逆變電路進(jìn)行分析。ａ、ｂ、ｃ三相的ＰＷＭ控制逡逑一般是公用一個三角載波ｗ（．，三相的調(diào)制波依次相差１２０°。為了是逡逑三相嚴(yán)格對稱，載波比（載波頻率與調(diào)制波頻率之比）取為３的整數(shù)倍，同時為逡逑了消除偶次諧波，載波比應(yīng)為奇數(shù)。由于各相的控制規(guī)律一樣，所以以ａ相為例逡逑進(jìn)行說明。當(dāng)＆＞＆時，給上橋臂Ｋ，開通信號，給下橋臂匕以關(guān)斷信號，則ａ相相逡逑對于直流電源假想中點，ｖ的輸出電壓＆當(dāng)時，給上橋臂關(guān)斷信逡逑號，給下橋臂Ｆ４以開通信號，則ａ相相對于直流電源假想中點ｗ的輸出電壓逡逑￣＝－％／２。廠和匕的開關(guān)驅(qū)動信號始終是互補(bǔ)的。當(dāng)給Ｆ，邋（Ｆ４）以導(dǎo)通信號時，逡逑可能是ＫＪｈ）導(dǎo)通

如果諧波和直流分量適當(dāng)，還可以降低開關(guān)頻率。逡逑加入零序分量的效果就是是調(diào)制波呈現(xiàn)馬鞍形，使整體調(diào)制波最大值不超過逡逑載波的同時提高基波幅值，這就提高了直流電壓利用率。如圖２．１３所示。逡逑圖２．１３疊加三次諧波的調(diào)制信號逡逑零序分量的獲得最直接的方式是加入三次諧波，幅值為基波的１／６，即逡逑ｍ０邋＝邋—Ａ／ｃｏｓ（３ｇ＞／）邐（２．１８）逡逑６逡逑三相相電壓調(diào)制波為：逡逑？ａｉ（０邋＝邋■邋Ｍ邋ｃｏｓ（ｃｏｔ）逡逑＇ｕｂ＼（0邋＝邋＾ｃｏｓ（0）ｒ－２＾／３）邐（２．１９）逡逑ｕｃ］邋（ｔ）邋＝邋Ｍ邋ｃｏｓ（ｃｏｔ邋＋邋２＾／３）逡逑合成后的三相相電壓調(diào)制波為：逡逑ｋ（０邋＝邋■■邋Ｍ邋ｃｏｓ（ｃｏｔ）邋＋邋ｕ０逡逑＜邋ｕｂ（ｔ）邋＝邋Ｍ邋ｃｏｓ（ｃｏｔ－２ｎ／３）－＼－ｕ０邐（２．２０）逡逑ｗｔ，邋）邋＝邋Ｍ邋ｃｏｓ0ｙ／邋＋邋２；ｒ邋／邋３）邋＋邋ｗ。逡逑其每一相的波形就如圖２．１３所示。逡逑除了可以在正弦調(diào)制波中疊加三次諧波外，還可以疊加其他三倍頻于正弦波逡逑的信號，也可以再疊加直流分量，這些都不會影響線電壓。如下式可以作為疊加逡逑信號：逡逑ｕ０邋＝邋－ｍｍ（ｕａ］，ｕｈｌ，ｕｃｉ）－ｌ邐（２．２１）逡逑疊加該信號之后的調(diào)制波如圖２．１４所示。逡逑２１逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2777722