变频高压电源自动控制系统结构及原理

1、变频高压电源自动控制系统结构及原理变频高压电源自动控制系统结构框图如图2所示。高屋整流。6。K V高压直流% 喘.区压稳流I谡差取书三路高压直流输出校制信号给定，反愤信号翌足与合成图2.1电选机高压电源自动控制系统结构框图电选机高压电源自动控制系统主要由：22DVAC稳压、淀波单元，变频 空制单元，。67KV需止升压变压器，全桥高氏整流器，060KV高见直 施滤波.检压稳流误差取样H控制信号埼定、反馈信号整定与合成，-路高 五直流输出等单元组成。2: 系统各部分工作原理工须电仄输入后经稳压、滤波，这入变频控制单元，在这里采用VVVF (Variable Voltage Variable Fre

2、qency)技术，工频电压被变频变压然后输入给 J-67KV高压口压变压器把电压I高至所需值，再整流变换成脉动直流.最后波波稳压、稳流后分成三路高压直流输出。同时，通过从滤波稳压、稳沈 单元进行促差取样，再与给定的控制信号、反馈信号整定与合成后，负反馅 给变频控制单元，调节变颇控制单元的输出值。这部分的功能由控制信号给 定、反馈信号整定合成单元完成。1.220VAV稳压、滤波单元供电电网的电压都有一定的波动范用，它与供电变压器的输出电仄、用 电设备到变电所的距离、导线上的压降以及其他相邻用电设备的后动、停车 也关,所以必须采用稳压器进行稳压才能得到稳定的交流电压。我们使用的 足交流格压器，经稳

3、压法稳压后电压的波动值小于1%。同时研究表叨，变频 电源工作时产生的传导噪声会返回到市电电网，影响他源控制电路的正常工 作，并对其他的电器设备产生干扰，因此必须克服.本电源采用的EMC滤 波电路将也感和电容组成的滤波器加入电路内部，有效的抑制了差模和共模 噪声。.变频控制单元变频控制单元包括整流、流波、逆变、控制及保护电路等部分组成。整流电路为2个二极管和2个可控硅组成半控桥式整流电路，控制可控 社的导通角度和导通时间，就可以控制整流电路输出直流的电压的平均值。电感和电容组成的龙波电路使脉动直流变为平稳的直流电压，减小输出 电压谐波。逆变电路的主开关器件为IGBT.四个IGBT组成全桥电压型逆

4、变电路。 通过分别控制两蛆1GBT的导通频率和导通光度，就可以把直流电变换成所 需频率的止弦交流。控制电路是该系统的核心部分，控制电路由整流移相控制电路、P1给定 调节电路、PWM及其驱动电蹿等组成c整流移相控制电路保证市.电整流后 输出电压的稳定。PI给定调节电路和PWM及其驱动电路实现变频电路输出 的稔定和自动调节，控制变频电路输出的电压值按照控制信号的大小变化。.高压整流高压移流电路由四个高频硅堆组成，由于经高压变压器升压后的电压具 有较高内频率，宜选用高频高压快速整流比堆以满足高频高压整流的需要。.高压派波、稳压稔流电路高1E滤波、稳压稳流电蹬由高压准波电容、波波电阻、保护电阻及取样

5、电路组成。滤波电容器选用高压聚茶乙烯电容器，这种电容器具有较小的tg 6及高频性能，对电源的输出特性意响小。限流电阻和保护电阻均采用热性 能稳定、自感小、通流容量大、耐受过电压和电流冲击能力较强的实体电阻。 取样电路中的高压取样信号出精密电阻分压器获得，分压器由精密线绕无感 电阻制成，顶部加装坏蔽电极，保证取样电压的稳定。滤波器采用高压n形 RC滤波网络，大大提高了电源的稳定性和抗干扰能力。当系统在工作过程中，因为外界条件的改变使得直流输出发生波动时， 波动信号通过高压直流谡差取样得至J,并将波动信号送给控制柜中的信号给 定与传感涔电路，传感器把波动电压信号转换成电流标准信号，与操作控制 信号

6、比较、合成，合成后的信号作为变频控制单元的新给定信号。变频控制 单元根据这一新的给定值，去自动控制高压升压变压器的输入电压值，在信 号的比较、合成过程中采取负反馈控制，合成后的信号输入给变频控制单元， 来调节变频控制单元的输出值。由于采用负反馈控制，波动信号与给定信号 工行洋值比较，使变颊捽制单元的输出向相反方向改变从而使系统内直流高 压输出数值稳定在原来给定的数值上，这就自动稳定了宜流高压埔出。2.3电选机高压电源自动控制系统的主要特点,对高压直流采用自动稳定性控制,电晕电流自动控制,很大程度上减 轻了电是电极向空气电力击穿（放电）境象，减少了微细矿尘、低熔点物质 在简体表面烧结，降低了筒体

7、污染程度。.对高压桥式全波整流后的脉动直流高压，进行了高压直流冗形RC滤 波，很大的提高了电源的稳定性和抗干扰能力。也有效的减轻了电量电极问 空气也离击穿现象，形成了较稳定的电空电场。提高了分选效率.对高压电源的单相220V电源，进行净化处理，电压有效俏自动秘定， 频率变换。包括对它进行平衡滤波、同步自动调压、交流滤波、杈据高压直 流电流自动控制输入交流电压有效值和频率。.系统抗干扰能力强,在输入电压在1652X0V范围内波动时，高压直 流电压波动范围达到了 W5%,纹波电压小，输出电压纹波系数35。.采取电选机二.混分选筒独立供给高乐方式,解决了电选机一个分选筒 间电场相互影响问题，有效提高

8、了分选效率。.该系统操作简单，维护较为方便，故障率低。.该系统功能设计较为齐全，它除了有一般的自动检测、自动控制外， 还有高压电压、电流指示表，掉电报警系统，过负荷保护等功能。为了测试该电源的效果，该电源系统组装完成后，在实验室进行了两周 的连续运行，取得笫一手资料。经测试该电源系统运行可靠、调节方便、输 出稳定，在YD-3型电选机上试用后得到了较好的选矿指标.在两周的运行 中，电源系统的温升在30C以内，在输入电压在：65280V范围内波动时， 高压直流电压波动范围达到了W5%。产生的电晕电场稳定，很少产生放电现 象C在经过实验室试验后，我们乂在攀钢矿业公司选钛厂精选车间进行了半 个月的工业

9、试验.试验选用的是精选车间44和5：；电选电选机，4#和5#电选 机是精选车间经过长期生产实践普遍认为性能比较稳定的两台电选机。本次试验采用的是纵向对比和横向对比的方法。在试验中确定5,电选机 为试验机组，4*电选机为对比机组。在试验中首先对4#电选机和54电选机 进行了三天的取样考察，得出电选机的参照样1和54电选机的历史对比 样2。然后再对4#和5#电选机进行72小时的连续对比采样，得出4。电选机 的参照样3以及5#电选机的试验样4。通过对这四个样的分析，即可得出5# 电选机在采用新电源系统后的选矿指标的评价。.2试验结果L系统安装前的选矿对比指标电选机高压电源月动捽制系统安装前对4#、5

10、#电选机选别指标进行了三 天的取样考察。考察结果见表1、表2。从表1、表2可以得出;5#电选机与44电选机相比,在原矿品位几乎相 箸的条件下,5#电选机比4#电选机台处理量大0. 60吨，精矿品位高出0.54%, 尾犷品位低0.86,回收率高出L39%。XI蝴电选机选别指标H 期批次电机 转速原矿r 精矿尾矿产量(Vh)品位 (TQ%)回收 率(%)产量(t/h)品拉 (TiO2%)回收 率 (%)产量 (t/h)品位 (TiO2%)向收 率 (%)6 月 19 S129.01.0829.61100.000.5847.9486.960.5083413.04229.01.1728.00h 00.

11、000.6147.4788.390.566.7911.61330.01.6229.10100.000.9346.0690.880.696.239.12428.81.0629.00100.000.5747.7088.440.497.2511.56平 均29.21.2328.93100.000.6747.(388.900.567.0611.106 月 20 日128.01.4432.09100.000.9345.7592.090.517.177.91228.01.543349100.001.0446.1493.050.507.176.95 !328.01.8532.46100.001.2245.4

12、492.320.637.327.68428.51.2030.09100 000.6848.0990.580.526.549.42平 均28.11.5132.16)00.000.9746.1792.130.547.067.876 月 21 H123.00.9229.89100.000.3049.8054.320.6220.2645.6822601.0928.63100.000.3848.2558.750.7118.1341.2532901.1429.17100 000.4348.9363.270.7117.203673428.0L1128.57100.000.4548.7069.110.6614

13、.8430.89平 均26.51.0729.03100.000.3948.8761.640.6817.5738.36平均27.91.27304100.000.6847.0182.940.5911.0617.06表2g电选机选别指标日 期批 次电机 转速原矿精矿尾矿产量(Vh)品位 (TiCh%)回收 率(%)产量(t/h)品位 (TiO2%)回收 率 逝)产量(t/h)品位 (Ti(%)回收 率 %)6 月 19 H129.01.6830.93100.000.9747.2388.180.718.6511.82229.01.9829.34100.001.0847.2387.810.907.871

14、2.19330.01.6329.66100.000.8547.8684.150.789.8215.8543041.92Ji0.40_100.00lLLJI2.87.550848.6512.45平均29.61.8030.06100.001.0047.3987.010.818.7212.996 月 20 H128.01.7831.34100.000.9848.0984.470.8010.8315.53228.01.8031.33100.001.0447.2387.090.769.5812.91328.02.1928.87100.0012545.6090.160.946.629.84429.01.7

15、930.59100.000.9047.0277.280.8913 9822.72平均28.31.8930.45100.001.0446.9084.960.8510.2115.046 月 21 H123.01.6530.82100.000.8049.8078.340.8512.9621.66225.51.8930.26100.000.9348.5478.920.9612.5621.08329.02.0230.51100.001.0648.5483.490.9610.6016.51428.02.1029.08100.001.0847.1383.351.029.9716.65平 均26.41.923

16、0.12100.000.9748.4181.180.9511 4618.82平均28.11.8730.21100.001.0047.5584330.8710.2015.67.系统安装后的选矿对比指标电选机高压电源自动控制系统安装后，对4左5V电选机选别指标进行了三天72小时连续取样考察。考察结果见表3、表4.表3媒电选机选别指标日 期批 次机速 电转原矿精矿尾矿产量(t/h)品位 (Ti5%)回收率(%)产量(t/h)品位 (1102%)回收 率 (%)产量(t/h)品位 (TiOz%)回收 率(%)6 月 24 日124.41.612801100.000.8047.8784.910.S18.

17、4015.09225.81 632999100.000.8647.2983.190.77106716.81327.21.1028.13100.000.5048.4578.280.6011.2021.72427.31 007X35100.000.5146.5383.700.499.431630平 均26.21.3428.70100.000.6747.5482.800.679.8717.206 月 25121.90.8628.60100.000.4248.35心.560.449.7517.44227.20 822839100.000.4047.8482.210.429X617.7924.60 84

18、28.50100.000.4148.1082.390.439.8017.61平均25.61.1728.65100.000.5847.6782.700.599.8617.30口 期批 次电机 转速原矿精矿尾矿产量(Vh)品位 (TQ%)回收 率（%）产量(Vh)品位（no2%）回收 率（%）产量(t/h)品位 (TiO2%)回收 率 （%）6 月 22 B126.42.1633.19100.001.3247.6787.770.8410.4412.23226.02.1029.40100.001.1745.1685.570.939.5814.43平 均26.22.1331.32100.001.254

19、6.4986.750.899.9913.256 月 23 日127.22.6029.55100.001.3847.7385.731.228.9914.27229.02.4828.43100 001.2447.6083.711.249.2616.2932632.3932.24100.001.3947.7586.141.0010.6813.86423.32.4829.62100.001.2248.2280.071.2611.6219.93平 均26.52.4929.94100.001.3147.8283.961.1810.1216.046 月 24 r:123.12.2529.55100.001.

20、2447.5588.701.017.4411.30225.82.2029.69100.001.2245.8485.610.989.5914.39325.82.5530.87100.001.4747.0787.911.088.8112.09428.12.2429.99100.001.2647.1288.390.987.9611.61平 均25.72.3130.05100.001.3046.9187.671.018.4512.336 月 25 127.01.7630.95100.001.0348.5991.880.736.068.12226.02.4030.73100.001.3447.4186.

21、131.069.6513.87平 均26.52.0830.82100.001.1947.9288.570.908.1911.43平均26.22.303032100.001.2747.3186.341.039.2713.66由表1、表2、表3、表4可以看出:作为横向对比的4#电选机两段时间（5#电选机安装高压电源自动控制系 统前简称为前期、5#电选机安装高压电源自动控制系统后简称为后期）的选 别指标为：后期与前期相比，台时处理量减少了 0. IT/h,占原处理量的7.87%. 精矿回收率降低了 024%,精矿品位提高了 0.662尾矿品位减少了 1.20%.作为纵向对比的5#电选机两段时间（5#

22、电选机安装高压电源自动控制系 统前简称为前期、5#电选机安装高压电源自动控制系统后简称为后期）的选别指标为，后期与前期相比，台时处理量熠加了 0.43 T/h,占原处理用的 22.99%,精矿回收率提高了 2.01%,精旷品位减少了 0. 24%,尾矿品位减少 T 0.93%.扣除横向对比的住电选机两段时间的交互因素，5工电选机两段时间的选 别指标为：后期与前期相比，台时处理量增加了 0.53 T/h,占原处理量的 28.34%,精矿回收率提高了 2. 25%,精矿品位减少了 0.9%,尾矿品位增加了 0. 27%,徜电选机应用YD-3型电选机高压电源自动控制系统后，取得了良好的 选矿指标，选

23、辞效率明显提高。.选矿对比指标的检验为验证选矿指标的稳定性，选钛厂技术攻关队在7月下旬，在调整4#、 5白电选机处理量大体相当的情况下，又组段取样考察。结果见表5、表6。 由表5、表6可知：在原秒品位几乎相等、5厂电选机转速比44电选机转速高 出近30%的情况下，5)电选机比44电选机的精矿品位高出1.16%,回收率高 出2. 68%,尾矿品位低1. 15%,若适当降低5白电选机转速和降低5：；电选机宜 流高压电压，在保证精修品位合格的同时，回收率可望提高5个百分点以上, 尾矿品位可降低到8.36%以下.表5好电选机选别指标批次机速 电转原矿精矿尾矿产量 (t/h)出位 (Ti()2%)回收

24、率(%)产量 (t/h)品位 36%)回收 率(%)产量(如)品位 (TiCh%)回收 率(%)124.51.8328.44100.000.9447.1785.190.898.6614.81225.01.7627.14100.0008247.1981 010.949.6518.99323.51.532及05100.000.7147.5078.600.8211.2021.40 424.51.7027.79100.000.7847.1977.900.9211.3522,10 1524.51.8929.70100.000.9647.0480.440.9311.8119.56625.01.7527.37100.000.8347.0181.460.929.6518.54724.01.5631.43100.000.8847.2484.800.6810.9615.20824.02.0727.82100.000.9847.3580.561.0910.2719.44平均24.41.7628.43100.000.8647.2181.300.9010.4218.70表6 5#电选机选别指标批次 _电机 转速原矿精矿尾矿产量(til)品位 (TiO2%