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井式铝电解炉电源的研究与设计

胡明星  
【摘要】:供电整流系统是整个铝电解系统的核心,而供电质量的最重要指标,为电流的自动稳定。保持电解电流的稳定,可以提高铝电解过程的电流效率,减少电能损耗和阳极效应的次数。 论文针对铝电解整流系统的特点和工艺要求,以中南大学冶金科学与工程学院井式铝电解炉电源的开发为背景,选择了晶闸管自动稳流方案,主电路设计采用三相桥式全控整流电路,并且提出了基于C8051F020单片机的模糊自适应PID控制策略。 系统硬件设计共包括三个方面的内容:整流电源主电路、上位机监测系统和整流控制器。整流电源主电路设计重点是三相桥式全控整流电路参数的计算和选择,上位机监测系统着重于系统的硬件配置,而整流控制器的设计是硬件设计的关键和核心,本文详加论述了同步信号获取电路、数据采集电路以及触发电路的研究与设计,最后对系统的抗干扰设计进行了探讨。 系统软件设计分为单片机控制部分和上位机监测部分。单片机软件设计采用主程序加中断的方式编写,主程序主要负责系统控制流程的实现,中断程序完成重要信号采集以及信号输出等功能。上位机监测软件以Borland公司研制的Delphi7.0作为开发平台,提高了编程效率,实现了友好的人机界面,方便了工作人员的操作,同时给数据分析和查找故障带来了便利。 系统投入实验室运行后,稳流精度高,工作稳定性好,提高了整流变压器和整流柜的安全性与可靠性。该系统的应用,对铝电解行业降低电耗和减少环境污染具有重要意义。


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