三相可控極性的直流電弧爐電源裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三相可控極性的直流電弧爐電源裝置，包括主變壓器、主回路和控制回路，主變壓器的二次側(cè)繞組由第一繞組和第二繞組構(gòu)成，主回路包括與第一繞組相接的第一三相全控橋式整流電路、第三三相全控橋式整流電路和第五三相全控橋式整流電路，以及與第二繞組相接的第二三相全控橋式整流電路、第四三相全控橋式整流電路和第六三相全控橋式整流電路；控制回路包括六個(gè)電流互感器、觸發(fā)器、脈沖分配電路、脈沖封鎖電路、同步變壓器和六個(gè)脈沖放大電路。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用操作方便，能夠加快直流電弧爐的熔化速度，減少熱停工，提高熱效率，提高直流電弧爐爐體壽命，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
【專利說(shuō)明】三相可控極性的直流電弧爐電源裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電弧爐電源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及一種三相可控極性的直流電弧爐電
源裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]原來(lái)廣泛使用的三相交流電弧爐短網(wǎng)長(zhǎng)、壓降大，電流沖擊大，變壓器功率因數(shù)低，諧波高，由于大塌料造成短路導(dǎo)致高壓開關(guān)跳閘，生產(chǎn)效率低，各種消耗指標(biāo)高。在以后的技術(shù)改進(jìn)中采用了單相直流電弧爐，它雖然克服了交流電弧爐的缺點(diǎn)，熔化速度快，效率高，參考《直流電弧爐煉鋼技術(shù)》一書中的介紹，單相直流電弧爐與交流電弧爐相比，電極消耗降低了 53%，電耗下降了 5%?10%，耐火材料降低了 30%，冶煉時(shí)間縮短了 5%?10% ;但是需要加裝底電極，而底電極經(jīng)常容易損壞，并且冶煉后期，單一極性(不變的正負(fù)極)造成了爐內(nèi)單一的離子，使得冶煉后期升溫慢，工藝上不得不采取一些復(fù)雜的措施來(lái)克服。為克服單相直流電弧爐的缺點(diǎn)，三個(gè)電極固定極性的直流電弧爐應(yīng)運(yùn)而生，該裝置是一個(gè)電極為陰極兩個(gè)電極為陽(yáng)極的電源裝置，這種一個(gè)陰極電極和兩個(gè)陽(yáng)極電極的直流電弧爐，雖然克服了單電極加底電極的直流電弧爐的一些缺點(diǎn)，但由于陰極電極的電流是兩個(gè)陽(yáng)極電極之和，又產(chǎn)生了陰電極區(qū)域溫度高，兩個(gè)陽(yáng)電極溫度偏低的缺點(diǎn)，由于兩個(gè)陽(yáng)電極之間沒有電弧，很容易產(chǎn)生冷區(qū)，不利于爐料整體的均勻熔化，就需要加大吹氧熔化冷料，如果吹氧控制的不好，容易造成大塌料折斷電極，致使熱停工增加。另外，由于陰電極區(qū)域溫度比較高，致使這個(gè)區(qū)域的爐壁比其它區(qū)域爐壁容易損壞，對(duì)爐體壽命有影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種三相可控極性的直流電弧爐電源裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用操作方便，能夠加快直流電弧爐的熔化速度，減少熱停工，提高熱效率，提高直流電弧爐爐體壽命，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種三相可控極性的直流電弧爐電源裝置，其特征在于:包括主變壓器、主回路和用于對(duì)主回路進(jìn)行控制的控制回路，所述主變壓器的二次側(cè)繞組由第一繞組和第二繞組構(gòu)成，所述主回路包括與第一繞組相接的第一三相全控橋式整流電路、第三三相全控橋式整流電路和第五三相全控橋式整流電路，以及與第二繞組相接的第二三相全控橋式整流電路、第四三相全控橋式整流電路和第六三相全控橋式整流電路；所述第一三相全控橋式整流電路的輸出端與第五三相全控橋式整流電路的輸入端相接，所述第三三相全控橋式整流電路的輸出端與第一三相全控橋式整流電路的輸入端相接，所述第五三相全控橋式整流電路的輸出端與第三三相全控橋式整流電路的輸入端相接，所述第二三相全控橋式整流電路的輸出端與第四三相全控橋式整流電路的輸入端相接，所述第四三相全控橋式整流電路的輸出端與第六三相全控橋式整流電路的輸入端相接，所述第六三相全控橋式整流電路的輸出端與第二三相全控橋式整流電路的輸入端相接；所述第一三相全控橋式整流電路的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的第一電抗器LI和第四電抗器L4與第四三相全控橋式整流電路的輸入端相接，所述第三三相全控橋式整流電路的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的第三電抗器L3和第六電抗器L6與第六三相全控橋式整流電路的輸入端相接，所述第五三相全控橋式整流電路的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的第五電抗器L5和第二電抗器L2與第二三相全控橋式整流電路的輸入端相接；所述第一電抗器LI和第四電抗器L4的連接端通過(guò)A相短網(wǎng)與直流電弧爐的A相電極連接，所述第三電抗器L3和第六電抗器L6的連接端通過(guò)B相短網(wǎng)與直流電弧爐的B相電極連接，所述第五電抗器L5和第二電抗器L2的連接端通過(guò)C相短網(wǎng)與直流電弧爐的C相電極連接；所述控制回路包括用于對(duì)第一繞組的Al相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第一電流互感器、用于對(duì)第一繞組的BI相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第二電流互感器、用于對(duì)第一繞組的Cl相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第三電流互感器、用于對(duì)第二繞組的A2相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第四電流互感器、用于對(duì)第二繞組的B2相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第五電流互感器和用于對(duì)第二繞組的C2相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第六電流互感器，以及依次連接的控制器、觸發(fā)器和脈沖分配電路，所述觸發(fā)器上連接有脈沖封鎖電路和用于使主回路的電壓相位與觸發(fā)器發(fā)出的觸發(fā)脈沖的相位同步的同步變壓器，所述第一電流互感器的輸出端、第二電流互感器的輸出端、第三電流互感器的輸出端、第四電流互感器的輸出端、第五電流互感器的輸出端和第六電流互感器的輸出端均與控制器的輸入端相接，所述脈沖封鎖電路與控制器的輸出端相接，所述脈沖分配電路的輸出端接有用于輸出對(duì)第一三相全控橋式整流電路進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第一脈沖放大電路、用于輸出對(duì)第二三相全控橋式整流電路進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第二脈沖放大電路、用于輸出對(duì)第三三相全控橋式整流電路進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第三脈沖放大電路、用于輸出對(duì)第四三相全控橋式整流電路進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第四脈沖放大電路、用于輸出對(duì)第五三相全控橋式整流電路進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第五脈沖放大電路和用于輸出對(duì)第六三相全控橋式整流電路進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第六脈沖放大電路。
[0005]上述的三相可控極性的直流電弧爐電源裝置，其特征在于:所述A相短網(wǎng)上接有用于對(duì)直流電弧爐的A相電極的電流進(jìn)行檢測(cè)的第一霍爾電流傳感器，所述B相短網(wǎng)上接有用于對(duì)直流電弧爐的B相電極的電流進(jìn)行檢測(cè)的第二霍爾電流傳感器，所述C相短網(wǎng)上接有用于對(duì)直流電弧爐的C相電極的電流進(jìn)行檢測(cè)的第三霍爾電流傳感器，所述第一霍爾電流傳感器、第二霍爾電流傳感器和第三霍爾電流傳感器均與控制器的輸入端相接。
[0006]上述的三相可控極性的直流電弧爐電源裝置，其特征在于:所述控制器的輸入端接有按鍵操作電路，所述控制器的輸出端接有液晶顯示屏。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0008]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎合理，實(shí)現(xiàn)及使用操作方便。
[0009]2、本發(fā)明能夠使得交流短網(wǎng)縮短70%，短網(wǎng)損耗降低明顯，提高了主變壓器效率，主回路的功率因數(shù)能夠提高到0.9以上，直流電弧爐內(nèi)輸入功率能夠提高5%以上。
[0010]3、本發(fā)明能夠控制各個(gè)三相全控橋式整流電路以輪流導(dǎo)通或固定導(dǎo)通的方式工作，當(dāng)各個(gè)三相全控橋式整流電路以輪流導(dǎo)通的方式工作時(shí)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)直流電弧爐的A相電極的極性、B相電極的極性和C相電極的極性的轉(zhuǎn)換控制，在直流電弧爐的A相電極、B相電極和C相電極上輪換出現(xiàn)正極和負(fù)極，根據(jù)實(shí)際需求任選直流電弧爐的A相電極的極性、B相電極的極性和C相電極的極性；當(dāng)各個(gè)三相全控橋式整流電路以固定導(dǎo)通的方式工作時(shí)，直流電弧爐的A相電極的極性、B相電極的極性和C相電極的極性也就固定，這時(shí)就是簡(jiǎn)單的直流工作狀態(tài)。
[0011]4、本發(fā)明的使用，能夠使得直流電弧爐內(nèi)的溫度均勻，消除了低溫區(qū)，提高了直流電弧爐的熔化速度，縮短了冶煉時(shí)間。
[0012]5、本發(fā)明的使用，能夠使得直流電弧爐的A相電極的極性、B相電極的極性和C相電極的極性可以根據(jù)需要隨意控制，在爐料全熔化以后形成一定的攪拌作用，對(duì)產(chǎn)品的物理特性有所提聞。
[0013]6、本發(fā)明降低電極消耗的效果比較明顯，在起弧階段電極極性有可認(rèn)定的特性，可以避免電極的折斷；由于能夠?yàn)殡娀t供給直流電，因此在電極上消除了集膚效應(yīng)，降低了直流電弧爐電極表面的高溫氧化，也減少了冶煉時(shí)的電極消耗，電極消耗可以降低20%。
[0014]7、本發(fā)明能夠在起弧階段，電極下降時(shí)利用電極極性可認(rèn)定的特性，起弧電流沖擊可以降低理想值，起弧快穩(wěn)弧快，穩(wěn)弧時(shí)間可以縮短3~5分鐘。
[0015]8、本發(fā)明能夠在化料初期，為直流電弧爐提供低電壓大電流，充分利用直流長(zhǎng)電弧、熱輻射大的特點(diǎn)，緩慢變換陰陽(yáng)極，實(shí)現(xiàn)快速穿井、快速熔化爐料，節(jié)約時(shí)間、節(jié)省電力。
[0016]9、本發(fā)明能夠在爐料有一定熔池時(shí)，配合吹氧可以控制直流電弧爐三相電極的正負(fù)極變換時(shí)間，可以針對(duì)冷料區(qū)，調(diào)整電極間電流方向的變化，加速爐料的熔化，降低吹氧量、縮短熔化期時(shí)間。
[0017]10、本發(fā)明能夠在爐料形成液面時(shí)，針對(duì)不同冶煉情況，為直流電弧爐提供高電壓小電流或中電壓合適的電流，充分利用直流短電弧的特點(diǎn)，避免因電弧長(zhǎng)熱輻射的損耗，提高熱效率，降低因電弧長(zhǎng)對(duì)爐體的熱輻射，提高直流電弧爐爐體壽命，還可以利用直流電弧爐三相電極的正負(fù)極變換時(shí)間，調(diào)整電極間電流方向的變化，在液面中形成一定的攪拌，加速局部冷料的熔化、提高爐料的溫度交換速度、縮短升溫時(shí)間。
[0018]11、本發(fā)明能夠?yàn)橹绷麟娀t提供恒定電流，減少弧流飛濺的損失，冶煉時(shí)間可以減少10%以上。
[0019]12、采用本發(fā)明給直流電弧爐供電，使得極性可控的直流電弧爐的效果要比以往的極性固定的直流電弧爐的效果更加明顯，將給煉鋼企業(yè)帶來(lái)更加先進(jìn)的消耗指標(biāo)，獲得很好的效益，本發(fā)明的實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0020]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用操作方便，能夠加快直流電弧爐的熔化速度，減少熱停工，提高熱效率，提高直流電弧爐爐體壽命，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0021]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明控制回路的電路原理框圖。
[0024]圖3為本發(fā)明直流電弧爐的A相電極、B相電極和C相電極的電流波形圖。
[0025]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0026]I一主變壓器；2—主回路；3—控制回路；
[0027]4一第一三相全控橋式整流電路；5—第三三相全控橋式整流電路；
[0028]6—第五三相全控橋式整流電路；7—第四三相全控橋式整流電路；
[0029]8一第六二相全控橋式整流電路；9一第二二相全控橋式整流電路；[0030]10—第一電流互感器；11 一第二電流互感器；12—第三電流互感器；
[0031]13—第四電流互感器；14一第五電流互感器；15—第六電流互感器；
[0032]16—控制器；17—觸發(fā)器；18—脈沖分配電路；
[0033]19一脈沖封鎖電路；20—同步變壓器；21—第一脈沖放大電路；
[0034]22—第二脈沖放大電路；23—第三脈沖放大電路；
[0035]24—第四脈沖放大電路；25—第五脈沖放大電路；
[0036]26 一第六脈沖放大電路；27—第一霍爾電流傳感器；
[0037]28 一第二霍爾電流傳感器；29—第二霍爾電流傳感器；
[0038]30—液晶顯不屏；31—直流電弧爐；32—按鍵操作電路。
【具體實(shí)施方式】
[0039]如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括主變壓器1、主回路2和用于對(duì)主回路2進(jìn)行控制的控制回路3，所述主變壓器I的二次側(cè)繞組由第一繞組和第二繞組構(gòu)成，所述主回路2包括與第一繞組相接的第一三相全控橋式整流電路4、第三三相全控橋式整流電路5和第五三相全控橋式整流電 路6，以及與第二繞組相接的第二三相全控橋式整流電路9、第四三相全控橋式整流電路7和第六三相全控橋式整流電路8 ;所述第一三相全控橋式整流電路4的輸出端與第五三相全控橋式整流電路6的輸入端相接，所述第三三相全控橋式整流電路5的輸出端與第一三相全控橋式整流電路4的輸入端相接，所述第五三相全控橋式整流電路6的輸出端與第三三相全控橋式整流電路5的輸入端相接，所述第二三相全控橋式整流電路9的輸出端與第四三相全控橋式整流電路7的輸入端相接，所述第四三相全控橋式整流電路7的輸出端與第六三相全控橋式整流電路8的輸入端相接，所述第六三相全控橋式整流電路8的輸出端與第二三相全控橋式整流電路9的輸入端相接；所述第一三相全控橋式整流電路4的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的第一電抗器LI和第四電抗器L4與第四三相全控橋式整流電路7的輸入端相接，所述第三三相全控橋式整流電路5的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的第三電抗器L3和第六電抗器L6與第六三相全控橋式整流電路8的輸入端相接，所述第五三相全控橋式整流電路6的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的第五電抗器L5和第二電抗器L2與第二三相全控橋式整流電路9的輸入端相接；所述第一電抗器LI和第四電抗器L4的連接端通過(guò)A相短網(wǎng)與直流電弧爐的A相電極連接，所述第三電抗器L3和第六電抗器L6的連接端通過(guò)B相短網(wǎng)與直流電弧爐的B相電極連接，所述第五電抗器L5和第二電抗器L2的連接端通過(guò)C相短網(wǎng)與直流電弧爐的C相電極連接；所述控制回路3包括用于對(duì)第一繞組的Al相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第一電流互感器10、用于對(duì)第一繞組的BI相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第二電流互感器11、用于對(duì)第一繞組的Cl相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第三電流互感器12、用于對(duì)第二繞組的A2相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第四電流互感器13、用于對(duì)第二繞組的B2相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第五電流互感器14和用于對(duì)第二繞組的C2相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第六電流互感器15，以及依次連接的控制器16、觸發(fā)器17和脈沖分配電路18，所述觸發(fā)器17上連接有脈沖封鎖電路19和用于使主回路2的電壓相位與觸發(fā)器17發(fā)出的觸發(fā)脈沖的相位同步的同步變壓器20，所述第一電流互感器10的輸出端、第二電流互感器11的輸出端、第三電流互感器12的輸出端、第四電流互感器13的輸出端、第五電流互感器14的輸出端和第六電流互感器15的輸出端均與控制器16的輸入端相接，所述脈沖封鎖電路19與控制器16的輸出端相接，所述脈沖分配電路18的輸出端接有用于輸出對(duì)第一三相全控橋式整流電路4進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第一脈沖放大電路21、用于輸出對(duì)第二三相全控橋式整流電路9進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第二脈沖放大電路22、用于輸出對(duì)第三三相全控橋式整流電路5進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第三脈沖放大電路23、用于輸出對(duì)第四三相全控橋式整流電路7進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第四脈沖放大電路24、用于輸出對(duì)第五三相全控橋式整流電路6進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第五脈沖放大電路25和用于輸出對(duì)第六三相全控橋式整流電路8進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第六脈沖放大電路26。
[0040]本發(fā)明通過(guò)加裝第一電抗器L1、第二電抗器L2、第三電抗器L3、第四電抗器L4、第五電抗器L5和第六電抗器L6，既起到了均流的作用，又起到了限流的作用，減少了大電流的沖擊，提高了各個(gè)三相全控橋式整流電路的運(yùn)行安全，且能夠減少高次諧波對(duì)A相短網(wǎng)、B相短網(wǎng)和C相短網(wǎng)的危害。
[0041 ] 本實(shí)施例中，所述A相短網(wǎng)上接有用于對(duì)直流電弧爐的A相電極的電流進(jìn)行檢測(cè)的第一霍爾電流傳感器27，所述B相短網(wǎng)上接有用于對(duì)直流電弧爐的B相電極的電流進(jìn)行檢測(cè)的第二霍爾電流傳感器28，所述C相短網(wǎng)上接有用于對(duì)直流電弧爐的C相電極的電流進(jìn)行檢測(cè)的第三霍爾電流傳感器29，所述第一霍爾電流傳感器27、第二霍爾電流傳感器28和第三霍爾電流傳感器29均與控制器16的輸入端相接。所述控制器16的輸入端接有按鍵操作電路32，所述控制器16的輸出端接有液晶顯示屏30。
[0042]本發(fā)明使用時(shí)，由主變壓器I的二次側(cè)繞組的第一繞組和第二繞組供給兩組交流電源，第一電流互感器10、第二電流互感器11和第三電流互感器12分別用于對(duì)所述第一繞組的A相繞組、B相繞組和C相繞組的電流進(jìn)行檢測(cè)，并將所檢測(cè)到的信號(hào)輸出給控制器16 ;第四電流互感器13、第五電流互感器14和第六電流互感器15分別用于對(duì)所述第二繞組的A相繞組、B相繞組和C相繞組的電流進(jìn)行檢測(cè)，并將所檢測(cè)到的信號(hào)輸出給控制器16 ;一方面，控制器16控制液晶顯示屏30對(duì)所述第一繞組的A相繞組、B相繞組和C相繞組的電流以及所述第二繞組的A相繞組、B相繞組和C相繞組的電流進(jìn)行顯示，并將各繞組電流信號(hào)輸出給脈沖封鎖電路19，脈沖封鎖電路19在各繞組電流信號(hào)超過(guò)各個(gè)三相全控橋式整流電路8中晶閘管的工作電流時(shí)，輸出封鎖信號(hào)給觸發(fā)器17，觸發(fā)器17停止輸出觸發(fā)信號(hào)；另一方面，控制器16根據(jù)通過(guò)操作按鍵操作電路32輸入的控制信號(hào)和各個(gè)電流互感器輸出的信號(hào)，通過(guò)觸發(fā)器17、脈沖分配電路18和各個(gè)脈沖放大電路控制各個(gè)三相全控橋式整流電路以輪流導(dǎo)通或固定導(dǎo)通的方式工作，通過(guò)改變各個(gè)三相全控橋式整流電路中晶閘管觸發(fā)脈沖的相位，能夠改變各個(gè)三相全控橋式整流電路的輸出電壓，從而改變直流電弧爐的A相電極、B相電極和C相電極電流的大小，通過(guò)改變各個(gè)三相全控橋式整流電路之間的切換頻率，能夠改變直流電弧爐的A相電極、B相電極和C相電極電流的頻率；第一霍爾電流傳感器27能夠?qū)χ绷麟娀t的A相電極的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將所檢測(cè)到的信號(hào)輸出給控制器16，第二霍爾電流傳感器28能夠?qū)χ绷麟娀t的B相電極的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將所檢測(cè)到的信號(hào)輸出給控制器16，第三霍爾電流傳感器29能夠?qū)χ绷麟娀t的C相電極的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將所檢測(cè)到的信號(hào)輸出給控制器16，一方面，控制器16控制液晶顯示屏30對(duì)直流電弧爐的A相電極的電流、B相電極的電流和C相電極的電流進(jìn)行顯示；另一方面，控制器16根據(jù)各個(gè)霍爾電流傳感器檢測(cè)到的信號(hào)，對(duì)直流電弧爐的A相電極的電流、B相電極的電流和C相電極的電流進(jìn)行反饋控制。[0043]當(dāng)各個(gè)三相全控橋式整流電路以輪流導(dǎo)通的方式工作時(shí)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)直流電弧爐的A相電極的極性、B相電極的極性和C相電極的極性的轉(zhuǎn)換控制，在直流電弧爐的A相電極、B相電極的極性和C相電極上輪換出現(xiàn)正極和負(fù)極，根據(jù)實(shí)際需求任選直流電弧爐的A相電極、B相電極的極性和C相電極的極性；例如，如圖3給出的直流電弧爐的A相電極、B相電極和C相電極的電流波形圖所示，其中，t為時(shí)間，il為直流電弧爐的A相電極的電流，?2為直流電弧爐的B相電極的電流，i3為直流電弧爐的C相電極的電流；當(dāng)?shù)诹嗳貥蚴秸麟娐?和第一三相全控橋式整流電路4工作時(shí)，直流電弧爐的A相電極為正極、B相電極為負(fù)極、C相電極為正極；當(dāng)?shù)谝蝗嗳貥蚴秸麟娐?和第二三相全控橋式整流電路9工作時(shí)，直流電弧爐的A相電極為正極、B相電極為負(fù)極、C相電極為負(fù)極；當(dāng)?shù)诙嗳貥蚴秸麟娐?和第三三相全控橋式整流電路5工作時(shí)，直流電弧爐的A相電極為正極、B相電極為正極、C相電極為負(fù)極；當(dāng)?shù)谌嗳貥蚴秸麟娐?和第四三相全控橋式整流電路7工作時(shí)，直流電弧爐的A相電極為負(fù)極、B相電極為正極、C相電極為負(fù)極；當(dāng)?shù)谒娜嗳貥蚴秸麟娐?和第五三相全控橋式整流電路6工作時(shí)，直流電弧爐的A相電極為負(fù)極、B相電極為正極、C相電極為正極；當(dāng)?shù)谖迦嗳貥蚴秸麟娐?和第六三相全控橋式整流電路8工作時(shí)，直流電弧爐的A相電極為負(fù)極、B相電極為負(fù)極、C相電極為正極；當(dāng)?shù)诹嗳貥蚴秸麟娐?和第一三相全控橋式整流電路4工作時(shí)，直流電弧爐的A相電極為負(fù)極、B相電極為負(fù)極、C相電極為正極；至此完成一個(gè)工作循環(huán)，并按此順序周而復(fù)始地工作。當(dāng)各個(gè)三相全控橋式整流電路以固定導(dǎo)通的方式工作時(shí)，直流電弧爐的A相電極的極性、B相電極的極性和C相電極的極性也就固定，這時(shí)就是簡(jiǎn)單的直流工作狀態(tài)。[0044]本發(fā)明能夠在起弧階段，電極下降時(shí)利用電極極性可認(rèn)定的特性，起弧電流沖擊可以降低理想值，起弧快穩(wěn)弧快，穩(wěn)弧時(shí)間可以縮短3~5分鐘；能夠在化料初期，為直流電弧爐提供低電壓大電流，充分利用直流長(zhǎng)電弧、熱輻射大的特點(diǎn)，緩慢變換陰陽(yáng)極，實(shí)現(xiàn)快速穿井、快速熔化爐料，節(jié)約時(shí)間、節(jié)省電力；能夠在爐料有一定熔池時(shí)，配合吹氧可以控制直流電弧爐三相電極的正負(fù)極變換時(shí)間，可以針對(duì)冷料區(qū)，調(diào)整電極間電流方向的變化，加速爐料的熔化，降低吹氧量、縮短熔化期時(shí)間；能夠在爐料形成液面時(shí)，針對(duì)不同冶煉情況，為直流電弧爐提供高電壓小電流或中電壓合適的電流，充分利用直流短電弧的特點(diǎn)，避免因電弧長(zhǎng)熱輻射的損耗，提高熱效率，降低因電弧長(zhǎng)對(duì)爐體的熱輻射，提高直流電弧爐爐體壽命，還可以利用直流電弧爐三相電極的正負(fù)極變換時(shí)間，調(diào)整電極間電流方向的變化，在液面中形成一定的攪拌，加速局部冷料的熔化、提高爐料的溫度交換速度、縮短升溫時(shí)間。
[0045]綜上所述，本發(fā)明使用時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需求，任意確定直流電弧爐的A相電極、B相電極和C相電極的極性以及各個(gè)電極的極性變化速度，也可以隨意確定任意一個(gè)電極為高溫區(qū)，保持一種直流狀態(tài)，還可以根據(jù)化料的情況選擇電極極性變化產(chǎn)生的攪拌功能。采用本發(fā)明為直流電弧爐供電，使得直流電弧爐具有了切割力強(qiáng)、穿井快等優(yōu)點(diǎn)，既克服了單電極直流電弧爐單一極性的缺點(diǎn)，又克服了三個(gè)電極固定極性的直流電弧爐的一個(gè)陰極電極區(qū)域溫度高、影響爐體壽命、化料不均勻、易造成大塌料折斷電極等問題。
[0046]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種三相可控極性的直流電弧爐電源裝置，其特征在于:包括主變壓器(I)、主回路(2)和用于對(duì)主回路(2)進(jìn)行控制的控制回路(3)，所述主變壓器(I)的二次側(cè)繞組由第一繞組和第二繞組構(gòu)成，所述主回路(2)包括與第一繞組相接的第一三相全控橋式整流電路(4)、第三三相全控橋式整流電路(5)和第五三相全控橋式整流電路(6)，以及與第二繞組相接的第二三相全控橋式整流電路(9)、第四三相全控橋式整流電路(7)和第六三相全控橋式整流電路(8);所述第一三相全控橋式整流電路(4)的輸出端與第五三相全控橋式整流電路(6)的輸入端相接,所述第三三相全控橋式整流電路(5)的輸出端與第一三相全控橋式整流電路(4)的輸入端相接，所述第五三相全控橋式整流電路(6)的輸出端與第三三相全控橋式整流電路(5)的輸入端相接，所述第二三相全控橋式整流電路(9)的輸出端與第四三相全控橋式整流電路(7)的輸入端相接，所述第四三相全控橋式整流電路(7)的輸出端與第六三相全控橋式整流電路(8)的輸入端相接，所述第六三相全控橋式整流電路(8)的輸出端與第二三相全控橋式整流電路(9)的輸入端相接；所述第一三相全控橋式整流電路(4)的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的第一電抗器LI和第四電抗器L4與第四三相全控橋式整流電路(7)的輸入端相接，所述第三三相全控橋式整流電路(5)的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的第三電抗器L3和第六電抗器L6與第六三相全控橋式整流電路(8 )的輸入端相接，所述第五三相全控橋式整流電路(6)的輸出端通過(guò)相互串聯(lián)的第五電抗器L5和第二電抗器L2與第二三相全控橋式整流電路(9)的輸入端相接；所述第一電抗器LI和第四電抗器L4的連接端通過(guò)A相短網(wǎng)與直流電弧爐的A相電極連接，所述第三電抗器L3和第六電抗器L6的連接端通過(guò)B相短網(wǎng)與直流電弧爐的B相電極連接，所述第五電抗器L5和第二電抗器L2的連接端通過(guò)C相短網(wǎng)與直流電弧爐的C相電極連接；所述控制回路(3)包括用于對(duì)第一繞組的Al相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第一電流互感器(10)、用于對(duì)第一繞組的BI相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第二電流互感器(11)、用于對(duì)第一繞組的Cl相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第三電流互感器(12)、用于對(duì)第二繞組的A2相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第四電流互感器(13)、用于對(duì)第二繞組的B2相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第五電流互感器(14)和用于對(duì)第二繞組的C2相繞組電流進(jìn)行檢測(cè)的第六電流互感器(15)，以及依次連接的控制器(16)、觸發(fā)器(17)和脈沖分配電路(18)，所述觸發(fā)器(17)上連接有脈沖封鎖電路(19)和用于使主回路(2)的電壓相位與觸發(fā)器(17)發(fā)出的觸發(fā)脈沖的相位同步的同步變壓器(20)，所述第一電流互感器(10)的輸出端、第二電流互感器(11)的輸出端、第三電流互感器(12)的輸出端、第四電流互感器(13)的輸出端、第五電流互感器(14)的輸出端和第六電流互感器(15)的輸出端均與控制器(16)的輸入端相接，所述脈沖封鎖電路(19)與控制器(16)的輸出端相接，所述脈沖分配電路(18)的輸出端接有用于輸出對(duì)第一三相全控橋式整流電路(4)進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第一脈沖放大電路(21)、用于輸出對(duì)第二三相全控橋式整流電路(9)進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第二脈沖放大電路(22)、用于輸出對(duì)第三三相全控橋式整流電路(5)進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第三脈沖放大電路(23)、用于輸出對(duì)第四三相全控橋式整流電路(7)進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第四脈沖放大電路(24)、用于輸出對(duì)第五三相全控橋式整流電路(6)進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第五脈沖放大電路(25)和用于輸出對(duì)第六三相全控橋式整流電路(8)進(jìn)行控制的脈沖信號(hào)的第六脈沖放大電路(26 )。
2.按照權(quán)利要求1所述的三相可控極性的直流電弧爐電源裝置，其特征在于:所述A相短網(wǎng)上接有用于對(duì)直流電弧爐的A相電極的電流進(jìn)行檢測(cè)的第一霍爾電流傳感器(27)，所述B相短網(wǎng)上接有用于對(duì)直流電弧爐的B相電極的電流進(jìn)行檢測(cè)的第二霍爾電流傳感器(28)，所述C相短網(wǎng)上接有用于對(duì)直流電弧爐的C相電極的電流進(jìn)行檢測(cè)的第三霍爾電流傳感器(29)，所述第一霍爾電流傳感器(27)、第二霍爾電流傳感器(28)和第三霍爾電流傳感器(29)均與控制器(16)的輸入端相接。
3.按照權(quán)利要求1所 述的三相可控極性的直流電弧爐電源裝置，其特征在于:所述控制器(16)的輸入端接有按鍵操作電路(32)，所述控制器(16)的輸出端接有液晶顯示屏(30)。
【文檔編號(hào)】H02M7/162GK103840685SQ201410098522
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】高輝, 劉惠民, 何波, 馬忠義, 張立軍, 宋雙 申請(qǐng)人:西安秦東冶金設(shè)備制造有限責(zé)任公司