专利名称：晶闸管整流臂电流智能检测控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及整流臂电流检测控制技术领域，具体为一种晶闸管整流臂电流智能检测控制系统。
背景技术：
自20世纪九十年代以来，随着大功率晶闸管整流设备的推广应用和引进离子膜电解装置的相继投产，大功率电源变换设备的需求与日俱增，在氯碱生产中，由于直流电流和高压电网的波动和电解槽数目的增减等将会带来如下问题:1、晶闸管的触发控制角不能处于最优化状态，增加了整流臂的损耗，降低了整流效率，导致有效功率因数减小。2、各整流臂流过的电流大小相差较大，不能处于均衡状态，流过电流过大的整流臂容易损坏，并容易产生多米勒骨牌效应，从而降低了设备的可靠性。3、输出电流容易产生波动，影响电解槽的稳定运行，进而影响氯碱的生产效率和
产品质量。 电能是迄今为止人类文明史上最优质的能源，正是有赖于电能的充分开发和利用，人类才得以进入如此发达的工业化和信息化社会，虽然人类在电能的产生、传输和利用方面已经了取得了十分辉煌的成就，但是如何更加合理、高效、精确和方便地利用电能，特别是大功率或特大功率变换设备节能降耗并保障晶闸管整流臂长期稳定地工作，实现电能利用的自动化和控制的智能化，仍是迫切需要解决的问题。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题在于提供一种晶闸管整流臂电流智能检测控制系统，以解决上述背景技术中的缺点。本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:晶闸管整流臂电流智能检测控制系统，包括测量头、数据采集器、A/D转换器、多通道数字开关、数据处理控制器、触摸屏、自适应PID (Proportional Integral Differential)调控器、晶闸管桥式整流电路、数据总线；其中，测量头与数据采集器连接，数据采集器通过数据总线与A/D转换器连接，A/D转换器通过数据总线与多通道数字开关连接，多通道数字开关通过数据总线与数据处理控制器连接，触摸屏与数据处理控制器双向连接；数据处理控制器分别与自适应PID调控器和数据采集器连接；自适应PID调控器接入晶闸管桥式整流电路，晶闸管桥式整流电路与测量头连接；自适应PID调控器与晶闸管桥式整流电路中晶闸管连接，自动控制晶闸管导通角，使其工作处于优化状态。在本实用新型中，自适应PID调控器控制晶闸管的触发控制脉冲，晶闸管触发控制脉冲的导通角为5° 10° ;控制系统采用闭环控制，通过自适应PID调控器对晶闸管的触发控制脉冲进行动态自适应控制，使晶闸管的触发控制角始终处于5° 10°，既提高了电流变换效率，有效降低整流臂的损耗，并使各个整流臂流过的电流均衡，进而实现整流臂电流，又提高整流设备运行的可靠性。在本实用新型中，测量头测量整流臂的电流均值、峰值、谷值和电压峰值，谷值等，并将检测数据传递至数据采集器，数据采集器整理数据后将信号输入到A/D转换器，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，通过多通道数字开关输送到数据处理控制器，数据处理控制器将分析处理后的数据一方面送到触摸屏显示，另一方面通过自适应PID调控器送到晶闸管桥式整流电路进行晶闸管触发角的优化和控制，均衡整流臂电流；同时通过触摸屏的手动操作将指令输送至数据处理控制器，经处理后输入到数据采集器，数据采集器根据数据处理控制器指令将需重点了解的数据输送到数据处理控制器，实现晶闸管整流臂电流智能闭环检测控制。在本实用新型中，晶闸管整流臂电流智能检测控制系统可通过上位管理机将动态采集的电流数据传输至工业以太网，便于实现集中监控和管理；并在上位管理机处设置报警装置及打印装置，当动态电流数据出现异常时，报警装置及时报警。有益效果:本实用新型智能化程度高，实时高速动态采集电流数据，并显示电流波形，通过闭环控制对晶闸管的触发控制脉冲进行动态自适应控制，使触发控制角优化在5° 10°，提高了电流变换效率，有效功率因数达到98%以上，且使整流臂电流处于均衡状态，提高了输出电流的稳定度，大大增强了设备运行的可靠性；同时通过设置报警装置，及时发现异常情况，便于实现集中监控和管理。
图1为本实用新型较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图1的晶闸管整流臂电流智能检测控制系统，包括测量头、数据采集器、A/D转换器、多通道数字开关、数据处理控制器、触摸屏、自适应PID调控器、晶闸管桥式整流电路、数据总线；其中，测量头与数据采集器连接，数据采集器通过数据总线与A/D转换器连接，A/D转换器通过数据总线与多通道数字开关连接，多通道数字开关通过数据总线与数据处理控制器连接，触摸屏与数据处理控制器双向连接；数据处理控制器分别与自适应PID调控器和数据采集器连接；自适应PID调控器接入晶闸管桥式整流电路，晶闸管桥式整流电路与测量头连接；自适应PID调控器与晶闸管桥式整流电路中晶闸管连接，自动控制晶闸管导通角，使其工作处于优化状态。在本实施例中，自适应PID调控器控制晶闸管的触发控制脉冲，晶闸管触发控制脉冲的导通角为5° 10° ;控制系统采用闭环控制，通过自适应PID调控器对晶闸管的触发控制脉冲进行动态自适应控制，使晶闸管的触发控制角始终处于优化状态，既提高了电流变换效率，有效降低整流臂的损耗，并使各个整流臂流过的电流均衡，进而实现整流臂电流，又提高整流设备运行的可靠性。在本实施例中，测量头测量整流臂的电流均值、峰值、谷值和电压峰值，谷值等，并将检测数据传递至数据采集器，数据采集器整理数据后将信号输入到A/D转换器，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，通过多通道数字开关输送到数据处理控制器，数据处理控制器将分析处理后的数据一方面送到触摸屏显示，另一方面通过自适应PID调控器送到晶闸管桥式整流电路进行晶闸管触发角的优化和控制，均衡整流臂电流；同时通过触摸屏的手动操作将指令输送至数据处理控制器，经处理后输入到数据采集器，数据采集器根据数据处理控制器指令将需重点了解的数据输送到数据处理控制器，实现晶闸管整流臂电流智能闭环检测控制。在本实施例中，晶闸管整流臂电流智能检测控制系统可通过上位管理机将动态采集的电流数据传输至工业以太网，便于实现集中监控和管理；并在上位管理机处设置报警装置及打印装置，当动态电流数据出现异常时，报警装置及时报警。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.晶闸管整流臂电流智能检测控制系统，包括测量头、数据采集器、A/D转换器、多通道数字开关、数据处理控制器、触摸屏、自适应PID调控器、晶闸管桥式整流电路、数据总线；其特征在于，测量头与数据采集器连接，数据采集器通过数据总线与A/D转换器连接，A/D转换器通过数据总线与多通道数字开关连接，多通道数字开关通过数据总线与数据处理控制器连接，触摸屏与数据处理控制器双向连接；数据处理控制器分别与自适应PID调控器和数据采集器连接；自适应PID调控器接入晶闸管桥式整流电路，晶闸管桥式整流电路与测量头连接；自适应PID调控器与晶闸管桥式整流电路中晶闸管连接。
2.根据权利要求1所述的晶闸管整流臂电流智能检测控制系统，其特征在于，晶闸管触发控制脉冲的导 通角为5° 10°。
专利摘要晶闸管整流臂电流智能检测控制系统，测量头与数据采集器连接，数据采集器通过数据总线与A/D转换器连接，A/D转换器通过数据总线与多通道数字开关连接，多通道数字开关通过数据总线与数据处理控制器连接，触摸屏与数据处理控制器双向连接；数据处理控制器分别与自适应PID调控器和数据采集器连接；自适应PID调控器接入晶闸管桥式整流电路，晶闸管桥式整流电路与测量头连接；自适应PID调控器与晶闸管桥式整流电路中晶闸管连接。本实用新型智能化程度高，实时高速动态采集电流数据，通过闭环控制对晶闸管的导通角进行动态自适应控制，且使整流臂电流处于均衡状态，增加了输出电流的稳定度，大大增强了设备运行的可靠性。
文档编号H02M7/162GK203119785SQ201320097149
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月4日 优先权日2013年3月4日
发明者李 杰, 刘江山 申请人:株洲四方电气有限公司