數(shù)字控制鈦熔煉電源設計與應用.pdf

1、隨著應用領域不斷推廣鈦金屬日益被人們重視，被譽為現(xiàn)代金屬和戰(zhàn)略金屬，是提高國防裝備水平不可或缺的重要戰(zhàn)略物資。作為鈦熔煉系統(tǒng)重要組成部分，鈦熔煉直流電源性能的穩(wěn)定性對提高產(chǎn)品質(zhì)量起著至關重要的作用，因此研制安全可靠、穩(wěn)定性好、控制品質(zhì)優(yōu)良、適應性和自動控制出色的大功率直流電源系統(tǒng)具有重要的戰(zhàn)略意義和良好的社會效益。
　　論文首先闡述真空自耗電弧熔煉原理，結(jié)合等離子電弧特性，歸納鈦熔煉直流電源應具有的主要性能。其次論文根據(jù)熔煉工藝需

2、求，確定電源電氣設計方案，并通過不同形式整流電路特點的分析比較，選擇6脈波雙反星帶平衡電抗器電路作為主回路線路，同時論文詳細分析了電路的工作原理。本文以TMS320F28335作為設備穩(wěn)流控制核心器件，附以 CPLD芯片實現(xiàn)電源的數(shù)字控制。根據(jù)晶閘管門極伏安特性，論文對晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)進行理論分析，詳細介紹其硬件電路設計，主要包括DSP芯片、CPLD外圍電路、A/D釆集電路、三相同步電路等。
　　設備釆用S7-200系列PLC實現(xiàn)系

3、統(tǒng)的邏輯控制，并基于MODBUS協(xié)議建立PLC系統(tǒng)與數(shù)字觸發(fā)控制系統(tǒng)間的通信，進而完成對電源運行狀態(tài)的監(jiān)控，包括設備故障檢測及給定值的設置等。這些電氣數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)信息反饋至遠程控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了熔煉工藝數(shù)據(jù)與電氣數(shù)據(jù)的傳輸，提高了設備的自動化程度。
　　搭建了符合熔煉工藝特點的實驗平臺，并進行起弧和運行階段的模擬測試，相應測試數(shù)據(jù)表明設備運行穩(wěn)定，起弧成功率高，且設備自動化程度高，驗證了數(shù)字控制系統(tǒng)的有效性，為鈦熔煉整流設備數(shù)字控