多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低压变频技术领域，具体涉及一种多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源。
【背景技术】
[0002]多模式电磁控流技术(即丽-EMS)，是在同一连铸机上，将电磁控流的三种功能(即减速、加速、旋转)结合起来的电磁搅拌技术。电磁减速模式可以减少因钢液流速过快而造成保护渣的卷入；加速模式可以提高弯液面钢液流速和温度；而旋转搅拌模式又可降低板坯宽面、窄面皮下气孔的形成。连铸实践表明:采用多模式电磁搅拌控流技术，能有效使铸坯表面和皮下夹杂物含量大大减少。
[0003]目前，运用在国内的多模式电磁搅拌器主要采用进口的以日本NKK和法国Rotelec为代表的MM - EMS,虽然它对改善铸坯表面和内部质量存在着一定的优越性，但不足之处在于:该多模式电磁搅拌装置的旋转搅拌模式引起的钢液流动不能深入到铸坯中心，不能像方圆坯结晶器电磁搅拌那样产生深入钢液中心的旋转运动，因而不能主动使已经进入钢液内部的夹杂物和气泡聚集并上浮，同时也没有消除钢液过热度的功能，对铸坯内部质量改善有限。专利2009203034409提供了一种多模式板坯连铸结晶器电磁搅拌与控流器，能解决这一问题，但目前还没有能够应用于多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所解决的技术问题是，针对【背景技术】中存在的不足，提供了一种多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源，稳定性好，可靠性高。
[0005]本实用新型的技术方案是:
[0006]一种多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源，包括2N个电源控制模块；2N个电源控制模块分别为多模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器供电；N为大于或等于4的整数；
[0007]每个电源控制模块包括一个整流电路、逆变电路、脉冲驱动电路和P丽脉冲发生器；整流电路的输入端与市电连接，整流电路的输出端与逆变电路的输入端相连；所述PWM脉冲发生器的输出端经脉冲驱动电路与逆变电路的控制端相连；
[0008]2N个逆变电路的输出端分别为多模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器供电；
[0009]每个电源控制模块还包括一个光纤收发器；第一个电源控制模块的光纤收发器的输入端与相应的第一电源控制模块PWM脉冲发生器的同步信号输出端相连；剩余2N-1个光纤收发器的输入端均与第一个电源控制模块的光纤收发器的输出端相连；剩余2N-1个光纤收发器的输出端分别与相应的2N-1个PWM脉冲发生器的同步信号输入端相连；
[0010]所述整流电路，用于将输入的交流电整流为直流电；所述逆变电路，用于将直流电转化为所需要的交流电；所述PWM脉冲发生器，用于产生PWM脉冲，控制所述逆变电路输出交流电的频率和幅值；所述脉冲驱动电路用于将PWM脉冲发生器输出的PWM脉冲进行功率放大；所述光纤收发器用于为2N个独立运行的电源控制模块提供同步信号。
[0011]所述多模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器对称设置在钢坯的两侧，钢坯的两侧各设N个感应器；每个感应器均包含铁芯和线圈组；2N个电源控制模块分别为2N模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器的线圈组供电。
[0012]所述整流电路为桥式整流电路。
[0013]所述逆变电路为桥式逆变电路；桥式逆变电路的每个桥臂包括两个IGBT ;脉冲驱动电路的多个输出端分别接多个IGBT的触发端。
[0014]所述PWM脉冲发生器还与人机交互设备相连；所述人机交互设备用于设置2N组逆变电路输出交流电的频率和幅值。
[0015]所述N = 4。
[0016]所述PWM脉冲发生器为集成于微控制器或DSP上的PWM控制器。
[0017]有益效果:
[0018]本实用新型是电力电子技术在多模式板坯连铸电磁控流装置的应用。它能够根据多模式板坯连铸电磁控流装置产生多模式磁场的需求，提供适用的电源。本实用新型与多模式板坯连铸电磁控流装置配套使用，可以实现减速、加速、大环流搅拌、多分区搅拌，从而解决【背景技术】中搅拌不能深入钢液中心的问题。
[0019]本实用新型的多模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器分别由2N个独立运行的电源控制模块供电，使用、控制、调试和维护简单方便。
[0020]本实用新型的2N个电源控制模块，其中一个作为主机，其它2N-1个作为从机，主机通过光纤收发器发送同步信号，从机通过光纤收发器接收同步信号，稳定性好，可靠性尚O
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型单个电源控制模块原理图；
[0022]图2是本实用新型实施例1的的多模式板坯连铸电磁控流装置结构图；
[0023]图3是本实用新型实施例1的电源控制模块进行同步的原理图。
[0024]附图标记说明:其中I为感应器，2为钢液，3为钢坯。
【具体实施方式】
[0025]为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细说明。
[0026]本实用新型多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源，包括2N个电源控制模块；2N个电源控制模块分别为多模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器供电；N为大于或等于4的整数；
[0027]如图1所示，每个电源控制模块包括一个整流电路、逆变电路、脉冲驱动电路和PWM脉冲发生器；整流电路的输入端与市电连接，整流电路的输出端与逆变电路的输入端相连；所述PWM脉冲发生器的输出端经脉冲驱动电路与逆变电路的控制端相连；
[0028]2N个逆变电路的输出端分别为多模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器供电；
[0029]每个电源控制模块还包括一个光纤收发器；第一个电源控制模块的光纤收发器的输入端与相应的第一电源控制模块PWM脉冲发生器的同步信号输出端相连；剩余2N-1个光纤收发器的输入端均与第一个电源控制模块的光纤收发器的输出端相连；剩余2N-1个光纤收发器的输出端分别与相应的2N-1个PWM脉冲发生器的同步信号输入端相连；
[0030]所述多模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器对称设置在钢坯的两侧，钢坯的两侧各设N个感应器；每个感应器均包含铁芯和线圈组；2N个电源控制模块分别为2N模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器的线圈组供电。
[0031]所述整流电路为桥式整流电路。
[0032]所述逆变电路为桥式逆变电路；桥式逆变电路的每个桥臂包括两个IGBT ;脉冲驱动电路的多个输出端分别接多个IGBT的触发端。
[0033]所述PWM脉冲发生器还与人机交互设备相连；所述人机交互设备用于设置2N组逆变电路输出交流电的频率和幅值。
[0034]所述N = 4。
[0035]所述PWM脉冲发生器为集成于微控制器或DSP上的PWM控制器。
[0036]本实用新型中，整流电路，用于将交流电整流为直流电；逆变电路，用于将直流电转化为所需要的交流电；人机交互设备用于设置各个逆变器需要输出的频率和幅值，PWM脉冲发生器依据SPWM正弦脉宽调制算法，控制逆变电路的开关器件，控制各个逆变器上输出的交流电的相位、频率和幅值；所述脉冲驱动电路用于将PWM脉冲发生器输出的PWM脉冲进行功率放大；所述光纤收发器，用于为2N个独立运行的电源控制模块提供同步信号，使得各电源控制模块和感应器协调工作。
[0037]实施例1:
[0038]如图2和图3所示，本实施例中N = 4。本实施例的多模式板坯连铸电磁控流装置包括八个感应器1，安装在钢坯3两边。八个感应器中的线圈组分别由独立的八个电源控制模块来控制，这样在进口 MM-EMS三种基本模式下，扩展了多分区搅拌搅拌模式，如:双分区，四分区的局部旋转搅拌，使旋转运动深入到钢液2的中心，促使2钢液内部的夹杂物和气泡聚集并上浮。通过统一调整电源控制电路输出的相位，改变钢液的搅拌方向，从而实现多分区搅拌搅拌模式。
[0039]本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源，其特征在于，包括2N个电源控制模块；2N个电源控制模块分别为多模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器供电；N为大于或等于2的整数； 每个电源控制模块包括一个整流电路、逆变电路、脉冲驱动电路和PWM脉冲发生器；整流电路的输入端与市电连接，整流电路的输出端与逆变电路的输入端相连；所述PWM脉冲发生器的输出端经脉冲驱动电路与逆变电路的控制端相连；2N个逆变电路的输出端分别为多模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器供电； 每个电源控制模块还包括一个光纤收发器；第一个电源控制模块的光纤收发器的输入端与相应的第一电源控制模块PWM脉冲发生器的同步信号输出端相连；剩余2N-1个光纤收发器的输入端均与第一个电源控制模块的光纤收发器的输出端相连；剩余2N-1个光纤收发器的输出端分别与相应的2N-1个PWM脉冲发生器的同步信号输入端相连。2.根据权利要求1所述的多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源，其特征在于，所述多模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器对称设置在钢坯的两侧，钢坯的两侧各设N个感应器；每个感应器均包含铁芯和线圈组；2N个电源控制模块分别为2N模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器的线圈组供电。3.根据权利要求1所述的多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源，其特征在于，所述整流电路为桥式整流电路。4.根据权利要求1所述的多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源，其特征在于，所述逆变电路为桥式逆变电路；桥式逆变电路的每个桥臂包括两个IGBT ;脉冲驱动电路的多个输出端分别接多个IGBT的触发端。5.根据权利要求4所述的多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源，其特征在于，所述PWM脉冲发生器还与人机交互设备相连；所述人机交互设备用于设置2N组逆变电路输出交流电的频率和幅值。6.根据权利要求1?5中任一项所述的多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源，其特征在于，所述N = 4。7.根据权利要求1?5中任一项所述的多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源，其特征在于，所述PWM脉冲发生器为集成于微控制器或DSP上的PWM控制器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种多模式板坯连铸电磁控流装置的专用电源，包括2N个电源控制模块；2N个电源控制模块分别为多模式板坯连铸电磁控流装置的2N个感应器供电；每个电源控制模块均包括整流电路、逆变电路、脉冲驱动电路和PWM脉冲发生器；每个电源控制模块还各包括一个光纤收发器；光纤收发器为2N个独立运行的电源控制模块提供同步信号。本实用新型应用于多模式板坯连铸电磁控流装置中产生多模式电磁场，稳定性好，可靠性高。
【IPC分类】H02M1/092, B22D11/18, H02M5/458
【公开号】CN204669234
【申请号】CN201520383529
【发明人】向新星, 李爱武, 罗安, 刘毅, 毛斌, 邹德义, 余功成
【申请人】湖南中科电气股份有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月5日