CN207623406U - 一种感应电炉功率检测模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种感应电炉功率检测模块，包括数字控制中心、可编程控制器、触摸屏、功率模块一、逆变器一、功率模块二、逆变器二，触摸屏通过线路连接可编程控制器，可编程控制器另一端通过线路连接数字控制中心，数字控制中心连接变频主回路，可编程控制器对触摸屏和数字控制中心之间数据交换处理，功率模块一与逆变器一并联连接，逆变器一连接至电炉一，功率模块二与逆变器二并联连接，逆变器二连接至电炉二，功率模块一、逆变器一、功率模块二、逆变器二分别通过线路连接至数字控制中心；本实用新型同现有技术相比，能够对感应电炉运行过程中的系统功率进行检测及精准控制，进而达到功率稳定，保证了中频电炉系统的安全运行。

Description

一种感应电炉功率检测模块

[技术领域]

本实用新型涉及实型铸造技术领域，具体地说是一种感应电炉功率检测模块。

[背景技术]

随着铸造行业的飞速发展，国家对相关行业的要求也越来越高，尤其是安全和环境污染方面。国家对环境要求越来越高，促进了中频电炉替代传统的冲天炉的进程，随着中频电炉越来越广泛的应用在铸造行业，这也使得人们对中频电炉的安全可靠性提出了越来越高的要求。中频电炉属于高电压大电流设备，在运行过程中对这些电气参数的有效检测和控制是安全使用中频炉的前提条件。因此，若能提供一种功率检测模块，以有效检测运行过程中的电气参数，并对电气参数进行转换传输至数字控制中心，保证中频电炉系统的安全运行，将具有非常重要的意义。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种感应电炉功率检测模块，能够对感应电炉运行过程中的系统功率进行检测及精准控制，进而达到功率稳定，保证了中频电炉系统的安全运行。

为实现上述目的设计一种感应电炉功率检测模块，包括数字控制中心1、可编程控制器2、触摸屏3、功率模块一4、逆变器一5、功率模块二6、逆变器二7，所述触摸屏3通过线路连接可编程控制器2，所述可编程控制器2另一端通过线路连接数字控制中心1，所述数字控制中心1连接变频主回路，所述可编程控制器2对触摸屏3和数字控制中心1之间数据交换处理，所述触摸屏3用于输入设定功率并实时显示数字控制中心1反馈的信号，所述功率模块一4与逆变器一5并联连接，所述逆变器一5连接至电炉一，所述功率模块一4对逆变器一5可控硅前端的直流电压信号和后端的电流信号实时监控，所述功率模块二6与逆变器二7并联连接，所述逆变器二7连接至电炉二，所述功率模块二6对逆变器二7可控硅前端的直流电压信号和后端的电流信号实时监控，所述功率模块一4、逆变器一5、功率模块二6、逆变器二7分别通过线路连接至数字控制中心1。

进一步地，所述逆变器一5、逆变器二7之间串联连接。

进一步地，所述数字控制中心1为变频器控制板，所述数字控制中心1用于对变频装置所有可控硅发脉冲信号。

进一步地，所述逆变器一5、逆变器二7分别通过线路连接检测仪器，所述检测仪器包括高压探头、电流环、示波器、笔记本电脑，所述高压探头用于检测逆变可控硅前端直流电压值，所述电流环用于检测逆变可控硅前端直流电流值，所述高压探头、电流环分别连接示波器，所述示波器与笔记本电脑连接。

本实用新型同现有技术相比，通过将系统检测到的逆变直流电压和电流信号进行数据处理传送至数字控制中心，数字控制中心根据功率模块反馈的信号计算实际运行功率，并与触摸屏输入的设定功率比较后进行调整，从而达到对功率的检测及精准控制，同时数字控制中心根据操作工设定功率值对逆变进行功率控制，根据功率模块的反馈信号计算实际功率，比较实际功率和设定功率差值，再对逆变器进行微控，进而达到功率稳定，实现功率稳定运行，即实现了有效检测感应电炉运行过程中的系统功率电气参数，并对电气参数进行转换传输至数字控制中心，保证了中频电炉系统的安全运行；此外，在系统出现故障时，本实用新型能够有效显示实时故障，以提示维护人员故障信息，辅助维护人员进行维修作业，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的原理框图；

图中：1、数字控制中心 2、可编程控制器 3、触摸屏 4、功率模块一 5、逆变器一6、功率模块二 7、逆变器二。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图所示，本实用新型包括数字控制中心1、可编程控制器2、触摸屏3、功率模块一4、逆变器一5、功率模块二6、逆变器二7，触摸屏3通过线路连接可编程控制器2，可编程控制器2另一端通过线路连接数字控制中心1，数字控制中心1连接变频主回路，可编程控制器2对触摸屏3和数字控制中心1之间数据交换处理，触摸屏3用于输入设定功率并实时显示数字控制中心1反馈的信号，功率模块一4与逆变器一5并联连接，逆变器一5连接至电炉一，功率模块一4对逆变器一5可控硅前端的直流电压信号和后端的电流信号实时监控，功率模块二6与逆变器二7并联连接，逆变器二7连接至电炉二，功率模块二6对逆变器二7可控硅前端的直流电压信号和后端的电流信号实时监控，功率模块一4、逆变器一5、功率模块二6、逆变器二7分别通过线路连接至数字控制中心1；其中，逆变器一5、逆变器二7之间串联连接，从而逆变电流相同，在功率调整过程中只需调整两台逆变回路的直流电压的分配即可；数字控制中心1为变频器控制板，数字控制中心1用于对变频装置所有可控硅发脉冲信号；逆变器一5、逆变器二7分别通过线路连接检测仪器，检测仪器包括高压探头、电流环、示波器、笔记本电脑，高压探头用于检测逆变可控硅前端直流电压值，电流环用于检测逆变可控硅前端直流电流值，高压探头、电流环分别连接示波器，示波器与笔记本电脑连接。

本实用新型中，数字控制中心变频器控制板，作用是对变频装置所有可控硅发脉冲，控制整个变频装置的交直交的过程，在电炉运行过程中，整流和逆变段的电压、电流等信号的传送至数字控制中心，将数据转换计算来实现调整控制系统功率，尤其在并联一拖二系统控制功率的过程中，功率模块发挥着重要作用。可编程控制器作用是对数字控制中心和触摸屏之间进行有效的数据交换处理，如：功率、电压、电流等信号。触摸屏作用是将当操作人员输入功率信号发送至数字控制中心，并对数字可控制中心反馈检测到的信号进行实时显示，在系统出现故障时，能够有效显示实时故障，提示维护人员故障信息，辅助维护人员进行维修作业。功率模块一作用是系统1号炉(即电炉一)检测到的逆变直流电压和电流信号进行数据处理传送至数字控制中心，数字控制中心根据功率模块反馈的信号计算1号炉实际运行功率，通过与(操作工输入设定功率→触摸屏→可编程控制器→数字控制中心)设定功率比较后调整，从而达到对功率的精准控制。逆变器一作用是数字控制中心根据操作工设定功率值对逆变进行功率控制，再根据功率模块一的反馈信号计算实际功率，比较实际功率和设定功率差值，再对逆变器一进行微控，从而达到功率稳定。功率模块二作用是系统2号炉(即电炉二)检测到的逆变直流电压和电流信号进行数据处理传送至数字控制中心，数字控制中心根据功率模块反馈的信号计算2号炉实际运行功率，通过与(操作工输入设定功率→触摸屏→可编程控制器→数字控制中心)设定功率比较后调整，从而达到对功率的精准控制。逆变器二作用是数字控制中心根据操作工设定功率值对逆变进行功率控制，再根据功率模块二的反馈信号计算实际功率，比较实际功率和设定功率差值，再对逆变器二进行微控，从而达到功率稳定。

并联谐振一拖二电源通过功率模块实现功率稳定运行，主要部分包括数字控制中心(DICU)、可编程控制器(PLC)、触摸屏(HMI)、变频主回路、功率模块。在系统单台电炉控制功率过程中，首先要有输入设定功率，设定功率由操作工在触摸屏的人机界面里输入，设定功率数据从触摸屏传送至可编程控制器，可编程控制器进过数据处理转换后，传送至数字控制中心，数字控制中心根据功率设定值来控制变频主回路，当系统运行后，功率模块会对系统的逆变可控硅前段的直流电压信号和逆变可控硅后端的电流信号进行实时监控，并将监控数据传送至数字控制中心，数字控制中心会根据功率模块的反馈数据计算出系统实际功率，通过实际功率和设定功率的差值来控制变频主回路，从而功率调整并稳定功率。

在系统两台电炉同时控制功率过程中，设定功率传送过程和单台一样。单台控制功率按照在分配功率时，由于并联一拖二两个逆变为串联，所以逆变电流相同，在功率调整过程中只是在调整两台逆变回路的直流电压的分配。例：1号炉设定功率1000KW，2号炉设定功率2000KW，已知1号炉逆变直流电压为1000V，求2号炉逆变直流电压，则可通过如下步骤得到：

P1＝U1直*I1→I1＝P1/U1直

P2＝U2直*I2→I2＝P2/U2直

∵I1＝I2

∴P1/U1直＝P2/U2直

∴U2直＝P2*U1/P1＝2000V

因此，在两台电炉同时运行时，系统只需根据功率模块里的逆变直流电压数据进行功率分配比例控制即可。

对于一套一拖二并联谐振电源逆变功率模块单元的备件主要有：(1)主要材料：电流互感器3000/5A，2个；电流互感器5/1A，2个；直流电压互感器3000/1V，2个；LEM模块，2个；控制线路2*0.5+屏蔽线，150米。(2)辅材：数字控制中心1套，变频一拖二主电源1套，可编程控制器1套，触摸屏1个。

本实用新型所述的系统安装完成后，在运行工程中需要用相关检测仪器如：示波器、电流环、高压探头、示波器延长线、笔记本电脑等。需要校正参数如下：a)逆变电压，在系统运行时，用高压探头检测运行的逆变可控硅前段直流电压值，用笔记本电脑通过专用软件监控数字控制中心内功率模块所检测的电压数据，比较示波器实际测量值和功率模块反馈值，进行偏差校正。b)逆变电流，在系统运行时，用电流环检测运行的逆变可控硅前段直流电流值，用笔记本电脑通过专用软件监控数字控制中心内功率模块所检测的电流数据，比较示波器实际测量值和功率模块反馈值，进行偏差校正。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种感应电炉功率检测模块，其特征在于：包括数字控制中心(1)、可编程控制器(2)、触摸屏(3)、功率模块一(4)、逆变器一(5)、功率模块二(6)、逆变器二(7)，所述触摸屏(3)通过线路连接可编程控制器(2)，所述可编程控制器(2)另一端通过线路连接数字控制中心(1)，所述数字控制中心(1)连接变频主回路，所述可编程控制器(2)对触摸屏(3)和数字控制中心(1)之间数据交换处理，所述触摸屏(3)用于输入设定功率并实时显示数字控制中心(1)反馈的信号，所述功率模块一(4)与逆变器一(5)并联连接，所述逆变器一(5)连接至电炉一，所述功率模块一(4)对逆变器一(5)可控硅前端的直流电压信号和后端的电流信号实时监控，所述功率模块二(6)与逆变器二(7)并联连接，所述逆变器二(7)连接至电炉二，所述功率模块二(6)对逆变器二(7)可控硅前端的直流电压信号和后端的电流信号实时监控，所述功率模块一(4)、逆变器一(5)、功率模块二(6)、逆变器二(7)分别通过线路连接至数字控制中心(1)。

2.如权利要求1所述的感应电炉功率检测模块，其特征在于：所述逆变器一(5)、逆变器二(7)之间串联连接。

3.如权利要求1或2所述的感应电炉功率检测模块，其特征在于：所述数字控制中心(1)为变频器控制板，所述数字控制中心(1)用于对变频装置所有可控硅发脉冲信号。

4.如权利要求3所述的感应电炉功率检测模块，其特征在于：所述逆变器一(5)、逆变器二(7)分别通过线路连接检测仪器，所述检测仪器包括高压探头、电流环、示波器、笔记本电脑，所述高压探头用于检测逆变可控硅前端直流电压值，所述电流环用于检测逆变可控硅前端直流电流值，所述高压探头、电流环分别连接示波器，所述示波器与笔记本电脑连接。