文档介绍：该【三相反并联整流桥的控制电路设计 】是由【夜紫儿】上传分享，文档一共【31】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【三相反并联整流桥的控制电路设计 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。毕业设计
题 目: 三相反并联整流桥的掌握电路设计
院〔系〕: 电气信息工程学院
专业年级: 姓 名:
学 号: 指导教师:
4
基于 PLC 的三相反并联整流桥的规律掌握
摘 要
设计以电磁感应原理为根底，承受螺线管型的纵向电磁搅拌方式。纵向交变磁场在连铸坯内部的钢水中产生出横向交变磁场，从而产生指向连铸坯轴心的洛伦兹力，在连铸坯内部钢水中形成上下行环流，起到了增加等
轴晶和抑制连轴坯中间组织疏松和缩孔的作用，大局部夹渣在上行环流时已被去除。硬件电路的局部掌握功能承受可编程序规律掌握器掌握，提高了软件在掌握系统中所占的比重，增加了系统的自动化程度和使用的敏捷性，降低故障发生的几率。
关键词 ：电磁搅拌，交交变频，拉逆变， PLC
3 Based on PLC-parallel rectifier bridge opposite logic control
Abstract
Design based on the principle of electromagnetic induction , using
4
solenoid longitudinal electromagnetic stirring. Longitudinal alternating
magnetic field within the molten steel in continuous casting to produce
transverse alternating magnetic field, resulting in the axis of the Lorentz force
pointing billet, bloom the molten steel in the formation of the up and down
circulation, plays to increase equiaxed crystal and inhibit the blank with the
middle axis and the shrinkage of the role of loose tissue, most of the slag in the
uplink when the circulation has been removed. Some control hardware using
programmable logic controller to improve the software in the proportion of the
control system to increase the system”s automation and the use of flexibility,
reduce the failures occur..
key words: EMS, Cycloconverter, Pull inverter, PLC
4
名目
设计引言 1
设计争论的背景、现状及意义 1
设计争论的背景 1
设计争论的现状和意义 1
设计争论思路 3
PLC 与现代电力电子技术简介 4
PLC 概述 4
生疏 PLC 4
PLC 的特点及其分类 5
PLC 的性能及进展趋势 5
PLC 的组成 6
三相全控桥式相控整流电路 6
三相全桥工作过程概述 6
三相全桥工作原理 7
结果分析 9
与设计相关的几点技术说明 10
三菱系列可编程序规律掌握器工作过程简述 10
三菱 FR-A540 系列变频器使用说明 12
纵向电磁搅拌装置主电路及掌握电路设计 16
设备外形图 16
设备掌握电路设计 16
系统软件程序设计 20
PLC 梯形图概述 20
程序运行界面图及参数说明 20
程序运行界面图 20
主要技术参数说明 23
梯形图设计 24
运行状况说明 24
设计总结 25
参考文献 26
致 谢 错误！未定义书签。
10
1 设计引言
设计争论的背景、现状及意义
设计争论的背景
本设计的主要内容涉及钢铁生产企业中对连铸坯内部钢水进展纵向电磁搅拌装置的争论。目前，国际上因质量要求，乐观开展了对连铸坯电磁搅拌技术的争论，这种技术已成为连铸技术争论的热门话题之一。据相关机构不完全统计，我国现有连铸设备 1260 流，其中，安装了电磁搅拌设备的仅占 8%，而在运行的电磁搅拌设备才只占4~5%左右。造成这种局面的缘由有两方面：一是大多数电磁搅拌设备为国外进口，其 价格昂贵，每流约 20~30 万美元；二是绝大多数电磁搅拌设备为水平旋转磁场式，改善连铸钢坯质量的效果不甚明显。具体表现在：一：当对钢水进展旋转式电磁搅拌时， 水平旋转的钢水虽然可以搅乱横向的柱状晶的形成，但并不有利于纵向的等轴晶的生长；二：钢水横向旋转，产生离心力，加剧了钢坯中间的疏松和缩孔；三：钢水横向旋转并不有利于夹渣的上浮；四：产生旋转磁场的定子线圈的六个绕组的体积过大， 发热严峻，必需浸泡在软化水中，导致线圈寿命短〔一般在一年左右〕。加之水软化设备昂贵，更增加了连铸设备的本钱；五：无论是在旋转磁场式电磁搅拌装置还是行波式纵向电磁搅拌装置中，都需要三相乃更多相超低频沟通逆变电源。这类电源的造价昂扬〔约几十万元人民币至几百万元人民币〕，而且设备简单，故障率高，更不易修理。正是由于以上缘由限制了电磁搅拌设备在我国的应用。
本设计争论的目的是解决现有设备本钱高、体积大、线圈寿命短、和连铸坯质量不行靠的问题，供给一种对连铸坯内部钢水进展围绕挤压的纵向电磁搅拌装置。
设计争论的现状和意义
本设计争论的是对连铸坯内部钢水进展围绕挤压的纵向电磁搅拌装置，主要由感应线圈和沟通电源两局部构成，感应线圈由作为导线的金属导电管缠绕在结晶器上形成螺线管感应器，金属导电管内通入冷却液，并接在沟通电源上。金属导电管为铜管， 冷却液为水。
本设计的优点和乐观效果：
本设计的第一个特点是螺线管型纵向电磁搅拌方式，该方式的搅拌感应线圈承受空心铜管制作，铜管内通水冷却，并以螺线管的形式缠绕在结晶器上。当交变电流通过线圈时，线圈所包围的空间内产生纵向交变磁场，磁场方向与结晶器的轴向全都。依据电磁感应原理，纵向交变磁场在连铸坯的钢水中感生出横向环流。输入的交变电流的频率越低〔0~50Hz〕，其趋肤效应越弱，也就会有更多的感生电流渗入到钢水之中。由电磁感应定律可知，环行横向流淌的感生电流与纵向交变磁场相互作用会产生指向连铸坯轴心的洛伦兹力。钢水在该力的围绕挤压下流向外表，到达钢水上外表后， 再向下回流，从而形成上下行纵向环流。上下行环流都具有增加等轴晶和削减连铸坯中间组织疏松和缩孔的良好作用。由于连铸坯内钢水必先经过上行环流后才进入下行环流，钢水经过上行环流作用，大局部夹渣已被去除。
本设计之纵向搅拌方式较之传统旋转磁场式搅拌有如下五个显著优点：一：纵向流淌的钢水更有利于扩大等轴晶带，增加钢坯强度；二：钢水受到向心洛伦兹力的围绕挤压，可明显减小连铸坯中间的疏松和缩孔；三：上行环流钢水中的夹渣在上行钢水的裹挟下上浮，到达结晶器的上外表。由于夹渣比钢水轻，所以，当钢水向下回流时，因浮力作用，使更多的夹渣摆脱了钢水的裹挟而浮在结晶器的上外表，促进了夹渣的去除；四：螺线管感应器的感应线圈只有一个，其体积远比具有六个线圈的旋转磁场式搅拌感应器小很多。这样一来，感应线圈就可承受通水冷却的空心铜管绕制， 而不必将感应器线圈浸泡在软化水中，大大延长了感应线圈的寿命，同时也省去了价格昂贵的水软扮装置；五：构造简洁，本钱低，修理简洁。所以说，本设计的争论成果应用前景格外广泛。
本设计的其次个特点是供给了一种型的超低频电源，该电源由整流振荡电路和主控电路构成，构造简洁、造价低廉、工作牢靠。与传统的三相或更多相的沟通供电方式不同，本设计只有一个单相沟通电源。为使电源尽可能简洁牢靠，我们摈弃了传统逆变器及调谐振荡电路，而是承受了由两组反并联的可控桥构成的整流振荡电路。在主控电路指令掌握下，其正可控桥向搅拌感应线圈输送正向电流，而反可控桥向搅拌感应线圈输送反向电流。这两组可控桥交替工作，产生交变电流输出，其频率在0~50Hz 范围内逐步可调。
这种独特的沟通供电方式与连铸坯电磁搅拌所需要的超低频率亲热相关。依据可控桥的工作原理，这两台正反并联可控桥的交替转换频率，即超低频电源的输出频率
10
必需小于每一台可控桥所输入的市电频率〔即小于 50Hz〕；另一方面，为使感生电流抑制趋肤效应而渗入到钢水内部，超低频电源的频率必需很低，一般应在 0~50 Hz， 甚而在 0~10 Hz 范围调整。这一点正好与正反并联可控桥的输出频率特性相吻合。
总之，与传统的旋转磁场式电磁搅拌方式相比，本制造的纵向搅拌方式不仅提高了钢坯质量，而且相应设备造价仅为同类设备的四分之一至格外之一，所以应用前景格外宽阔。
设计争论思路
本设计共分六个章节，从引言到原理，从技术说明再到软硬件的具体设计，再到最终的软件仿真，设计构造的安排恰当合理，主要由以下三局部组成。
本设计的第一局部由前两章构成，对设计的相关内容作了根底性介绍。第一章主要介绍设计背景与设计思路，设计背景主要介绍设计课题的由来，设计思路则是对全部内容做一简洁的条理性描述，对后续设计的标准进展具有重要的指导意义：其次章主要介绍本设计所涉及的技术领域的背景学问，主要内容有两局部组成，即可编程序规律掌握器的相关表达和现代电力电子技术的相关表达，这是本设计的根底性内容， 起重要的导引作用。
本设计的其次局部由第三、四章组成，第三章主要介绍与设计相关的技术学问， 这是对设计过程中所涉及的主要学问点的工作原理进展描述，包括交交变频的工作原理和工作过程、三相反并联的工作原理和工作过程、三菱FX 系列 PLC 的工作原理和工作过程。这一局部对马上进展的硬件电路设计所涉及的关键性问题进展了具体说明： 第四章是对争论课题的主电路和掌握电路进展设计，并对每一局部的工作过程进展简要且详尽的表述。第五章则是在上一章硬件电路设计的根底之上利用三菱FX 系列PLC 的编程软件编制系统相关功能所需要的程序，以简化硬件电路设计的简单程度，是系统整体功能的实现更加便利快捷。
本设计的第三局部由第六章组成，主要涉及设计的相关学问。设计结果可行与否， 完全在于系统能否正常运转假设设计结果不能应用于实际生产，设计成果便没有任何实际价值，这一局部的主要作用查找设计过程中的缺乏之处并加以改正，使本设计成果顺当应用于实际当中，表达设计成果的实际价值。
10
2 PLC 与现代电力电子技术简介
PLC 概述
生疏 PLC
随着微处理器、计算机和数字通信技术的进展，计算机掌握已应用在全部的领域。现代社会要求制造业对市场需求做出快速的反响，生产出小批量、多品种、多规格、低本钱和高质量的产品。可编程序掌握器正是顺应这一要求消灭的，它是以微处理器为根底的通用工业掌握装置。是现代工业自动化掌握的首选产品，进展极为快速，应用面极为广泛，与机器人、CAD/CAM 并称为工业生产自动化的三大支柱【6】。
1987 年国际电工委员会公布的可编程掌握器标准草案中对 PLC 作了如下的定义：“可编程掌握器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它承受了可编程序的存储器，用来在其内部存储程序、执行规律运算、挨次掌握、定时、计数与算术操作等指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，掌握各种类型的机械或生产过程。可编程掌握器及其有关外围设备，都应按易于与工业掌握系统联成一个整体，易于扩大其功能的原则设计”。
PLC 进展至今大体经受了 3 个主要阶段：
从 20 世纪 60 年月 PLC 产生到 70 年月，占支配地位的 PLC 技术是处在序列发生器状态机和基于 CPU 的位片技术之间。AMD 2902 和 2903 在施奈德公司的Modicon 和 Rockwel(公司的)A-B PLC 中格外流行。传统的微处理器主要用于小型的PLC， 但缺乏快速处理的力量；1973 年，PLC 具有了通信力量，PLC 之间可以进展相互对话，使得它们可以远离工业掌握现场。PLC 之间也可以发送和接收各种电平， 从而进入模拟掌握的世界。但由于缺乏统一的标准，使得协议和物理网络均无法兼容， 在某种程度上影响了 PLC 的通信联网力量；20 世纪 90 年月以来，由于大规模和超大规模集成电路等微电子技术的快速进展，同时为了适应计算机集成制造系统和现代网络技术，PLC 由单 CPU 转向多 CPU，16 位和 32 位微处理器被大量应用于 PLC 中，使其运算速度、通信联网、图像显示和数据处理功能都大大增加。同时随着通信联网技术的进展，通信协议不断产生。最的标准已尽量将 PLC 编程语言融合为一个国际标准。在现代工业掌握系统中，PLC 已经真正成为具有规律掌握、过程掌握、运动掌握、数据处理和联网通信等功能的多功能掌握器。
10
PLC 的特点及其分类
PLC 的特点
编程方法简洁易学；功能强、性价比高；硬件配套齐全、用户使用便利、适应性强；牢靠性高、抗干扰力量强；系统的设计、安装、调试工作量少；修理工作量小、修理便利；体积小、能耗低
PLC 的分类
①小型 PLC
小型 PLC 的 I/O 点数一般在 128 点以下，其特点是体积小、构造紧凑，整个硬件融为一体除了开关量I/O 以外，还可以连接模拟量 I/O 以及其他各种特别功能模块。它能执行包括规律运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令。
②中型 PLC
中型 PLC 承受模块化构造，其I/O 点数一般在 256～1024 点之间。I/O 的处理方式除了承受一般 PLC 通用的扫描处理方式外，还能承受直接处理方式，即在扫描用户程序的过程中，直接读输入，刷输出。它能联接各种特别功能模块，通讯联网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快。
③大型 PLC
大型 PLC 的输入、输出总点数在 2048 点以上，用户程序储存器容量到达 16K 以上。大型 PLC 的性能已经与工业掌握计算机相当，它具有计算、掌握和调整的力量， 还具有强大的网络构造和通信联网力量，有些PLC 还具有冗余力量。它的监视系统承受 CRT 显示，能够表示过程的动态流程，记录各种曲线，PID 调整参数等；它配备多种智能板，构成一台多功能系统。这种系统还可以和其他型号的掌握器互联，和上位机相联，组成一个集中分散的生产过程和产品质量掌握系统。大型机适用于设备自动化掌握、过程自动化掌握和过程监控系统。
PLC 的性能及进展趋势
PLC 的性能；PLC 的性能用软件和硬件指标来描述。硬件指标包括环境温度、环境湿度抗震抗冲击抗噪声干扰耐压接地要求和使用温度等。PLC 的设计一般都能满足这个要求；软件指标主要用编程语言用户存储器容量和类型 I/O 总数，指令数软元件的种类和点数，扫描速度以及其他指标进展描述。
10