CN102255551A - 电解电源整流控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电解电源整流控制系统，包括带平衡电抗的双反星形变压器，两个可逆的三相半波整流单元，电流检测装置，电解负载，其中双反星形变压器的原边串接电流检测装置，两组副边绕组分别连接两个三相桥式全控整流单元，两个可逆的三相半波整流单元的直流输出端相连，并串接电解负载。可逆的三相半波整流单元由6个大功率晶闸管连接组成。本发明既省去了有分合次数限制的接触器或开关设备，降低生产成本和故障率，同时可以实现快速切换阴阳极板，减少产品不合格率。

Description

电解电源整流控制系统

技术领域

本发明属于电解电源整流控制领域，具体涉及冶金工业中钢带清洁系统中的电解电源整流装置。

背景技术

在冶金行业的带钢清洗脱脂机组、镀锌机组、镀锡机组、镀铝锌硅机组中，经常利用电解原理来清除钢带表面污物，特别是带钢冷轧后残留在表面的油污。其基本过程为：将待清洗带钢置于电解液中的两个极板之间；用整流控制器将交流电整流成大小和方向可控的直流电源，供给插在电解液中的导电极板；在电流作用下，电解液中的带钢表面产生大量气体，气体崩除带钢上的油脂和污物，达到清洁的目的。目前，工厂生产线上大多使用老式模拟控制器对电解电流进行控制。

老式模拟控制器的整流原理如图(1)所示。三相380V交流电源经过33T1～33T6可控硅移相触发，形成三相可控电压的交流电，进入双反星形变压器原边，在变压器副边得到六相交流电，再经功率二极管33D1～33D6整流就获得可变电压的直流电源，最后通过控制开关KM1、KM2切换正负极性，供给电解负载。

这种老式模拟整流方式在变压器原边调压，变压器副边不可控整流，电流方向的改变采用有触点方式，需要大容量接触器或开关设备，但大容量接触器或开关设备的额定分合次数是比较少的，而电解电源每隔0.5～2小时要切换一次，因此每隔一定生产周期就要更换接触器或开关设备，造成生产成本高，故障率多，维护检修时间也很多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在变压器二次侧进行可控整流，对电流方向实现无触点切换的电解电源整流控制系统，从而解决老式模拟整流方式所存在的频繁更换接触器或开关设备，生产成本高，故障率多的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种电解电源整流控制系统，包括带平衡电抗的双反星形变压器，两个可逆的三相半波整流单元，电流检测装置，电解负载，其中：双反星形变压器的原边串接电流检测装置，两组副边绕组分别连接两个可逆的三相半波整流单元，这两个可逆的三相半波整流单元的直流输出端相连，并串接电解负载。

优选地，可逆的三相半波整流单元由6个大功率晶闸管连接组成。

优选地，电流检测装置为电流互感器。

优选地，双反星形变压器的副边绕组为两组匝数相同极性相反的绕组。

优选地，双反星形变压器的一次侧与二次侧的变压比为6∶1。

优选地，电流互感器的一次绕组与二次绕组的互感电流变比为500∶0.1。

优选地，电解负载包括：电解液，插在电解液两端的阴阳极板，插在电解液中的待清洗钢带。

本发明的积极进步效果在于：

(1)既省去了有分合次数限制的接触器或开关设备，降低生产成本和故障率，同时可以实现快速切换阴阳极板，减少产品不合格率。

(2)能有效快速地清洗钢带。

附图说明

图1为现有技术中老式模拟控制器整流原理图。

图2为通用传动直流控制整流原理图。

图3为本发明整流原理图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明一个较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

图3是本发明整流原理图。本发明的电解电源整流控制系统，包括带平衡电抗的双反星形变压器1，两个可逆的三相半波整流单元2和3，用作电流检测的电流互感器31L1、31L2，电解负载4。如图3所示，电流互感器31L1、31L2串接在双反星形变压器1的原边，双反星形变压器1的两组副边绕组分别连接可逆的三相半波整流单元2和可逆的三相半波整流单元3，单元2和单元3的直流输出端相连，并串接电解负载4。可逆的三相半波整流单元2和3分别由6个大功率晶闸管连接组成。电解负载4包括电解液，插在电解液两端的阴阳极板，插在电解液中的待清洗钢带。

为便于说明本发明的整流原理，此处引入通用的传动直流控制器的整流原理。通用传动直流控制器整流原理图如图(2)所示，三相380V交流电源经过晶闸管1T1～1T12移相触发，得到直流电源来驱动直流电动机运转。

当1T1～1T6按相位顺序触发时，输出可调正向电流(即电机内从左往右方向)；当1T7～1T12按相位顺序触发时，输出可调负向电流(即电机内从右往左方向)。这样，无需接触器的切换就可以改变电流方向。通用传动直流控制器整流原理可以从公开的工具书中查到，所以此处不进行具体推导。

依照图(2)整流桥的触发脉冲序列，把1T1～1T12晶闸管依次对应成图(3)所示的T1～T12晶闸管。当晶闸管T1～T6按相位顺序触发时，输出可调正向电流(电解负载内从下往上方向)，当T7～T12按相位顺序触发时输出可调负向电流(电解负载内从上往下方向)。由此，实现了大小和方向均可改变的直流电源。在电流作用下，电解液中的带钢表面产生大量气体，气体崩除带钢上的油脂和污物，达到清洁的目的。

实际生产过程中，在电解液内的正负极板使用一段时间后，正负极板会附着不同类型的污物，影响导电效率，通过改变电流方向，原正极板就变成了负极板，原负极板就变成了正极板，附着的污物就会脱落，提高电源效率。

图(2)所示的是小功率直流控制单元，一般低于70A。而实际生产线中所需要的电解电源，一般都大于3000A。例如，不考虑效率、管压降等，按理论推算如下：假设需要获得的电解电流为5190A，将双反星形变压器1一次侧与二次侧的变压比设置为6∶1，电流互感器的31L1和31L2互感比选择500∶0.1。当电流互感器副边输出电流为0.1A时，电流互感器的一次侧相电流为500A。假定变压器效率为1，即一次侧与二次侧功率相等，由于双反星形变压器1一次侧与二次侧的变压比设置为6∶1，则双反星形变压器二次侧相电流I相为1500A，经过这两个三相半波整流，晶闸管全导通时通过电解负载4的电解电流可达到1500/0.289，即5190A。可见该电流互感器满足以小拖大的电流检测要求。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (7)

1.一种电解电源整流控制系统，包括带平衡电抗的双反星形变压器，两个可逆的三相半波整流单元，电流检测装置，电解负载，其特征在于：所述双反星形变压器的原边串接电流检测装置；所述双反星形变压器的两组副边绕组分别连接所述两个可逆的三相半波整流单元，所述两个可逆的三相半波整流单元的直流输出端相连，并串接所述电解负载。

2.如权利要求1所述的电解电源整流控制系统，其特征在于：所述可逆的三相半波整流单元由6个大功率晶闸管连接组成。

3.如权利要求1或2所述的电解电源整流控制系统，其特征在于：所述电流检测装置为电流互感器。

4.如权利要求1所述的电解电源整流控制系统，其特征在于：所述双反星形变压器的副边绕组为两组匝数相同极性相反的绕组。

5.如权利要求4所述的电解电源整流控制系统，其特征在于：所述双反星形变压器的一次侧与二次侧的变压比为6∶1。

6.如权利要求3所述的电解电源整流控制系统，其特征在于：所述电流互感器的一次绕组与二次绕组的互感电流变比为500∶0.1。

7.如权利要求1所述的电解电源整流控制系统，其特征在于，所述的电解负载包括：电解液，插在电解液两端的阴阳极板，插在电解液中的待清洗钢带。

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