[发明专利]三相可控极性的直流电弧炉电源装置

说明书

技术领域

本发明属于电弧炉电源技术领域，具体是涉及一种三相可控极性的直流电弧炉电源装置。

背景技术

原来广泛使用的三相交流电弧炉短网长、压降大，电流冲击大，变压器功率因数低，谐波高，由于大塌料造成短路导致高压开关跳闸，生产效率低，各种消耗指标高。在以后的技术改进中采用了单相直流电弧炉，它虽然克服了交流电弧炉的缺点，熔化速度快，效率高，参考《直流电弧炉炼钢技术》一书中的介绍，单相直流电弧炉与交流电弧炉相比，电极消耗降低了53%，电耗下降了5%～10%，耐火材料降低了30%，冶炼时间缩短了5%～10%；但是需要加装底电极，而底电极经常容易损坏，并且冶炼后期，单一极性（不变的正负极）造成了炉内单一的离子，使得冶炼后期升温慢，工艺上不得不采取一些复杂的措施来克服。为克服单相直流电弧炉的缺点，三个电极固定极性的直流电弧炉应运而生，该装置是一个电极为阴极两个电极为阳极的电源装置，这种一个阴极电极和两个阳极电极的直流电弧炉，虽然克服了单电极加底电极的直流电弧炉的一些缺点，但由于阴极电极的电流是两个阳极电极之和，又产生了阴电极区域温度高，两个阳电极温度偏低的缺点，由于两个阳电极之间没有电弧，很容易产生冷区，不利于炉料整体的均匀熔化，就需要加大吹氧熔化冷料，如果吹氧控制的不好，容易造成大塌料折断电极，致使热停工增加。另外，由于阴电极区域温度比较高，致使这个区域的炉壁比其它区域炉壁容易损坏，对炉体寿命有影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种三相可控极性的直流电弧炉电源装置，其结构简单，使用操作方便，能够加快直流电弧炉的熔化速度，减少热停工，提高热效率，提高直流电弧炉炉体寿命，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种三相可控极性的直流电弧炉电源装置，其特征在于：包括主变压器、主回路和用于对主回路进行控制的控制回路，所述主变压器的二次侧绕组由第一绕组和第二绕组构成，所述主回路包括与第一绕组相接的第一三相全控桥式整流电路、第三三相全控桥式整流电路和第五三相全控桥式整流电路，以及与第二绕组相接的第二三相全控桥式整流电路、第四三相全控桥式整流电路和第六三相全控桥式整流电路；所述第一三相全控桥式整流电路的输出端与第五三相全控桥式整流电路的输入端相接，所述第三三相全控桥式整流电路的输出端与第一三相全控桥式整流电路的输入端相接，所述第五三相全控桥式整流电路的输出端与第三三相全控桥式整流电路的输入端相接，所述第二三相全控桥式整流电路的输出端与第四三相全控桥式整流电路的输入端相接，所述第四三相全控桥式整流电路的输出端与第六三相全控桥式整流电路的输入端相接，所述第六三相全控桥式整流电路的输出端与第二三相全控桥式整流电路的输入端相接；所述第一三相全控桥式整流电路的输出端通过相互串联的第一电抗器L1和第四电抗器L4与第四三相全控桥式整流电路的输入端相接，所述第三三相全控桥式整流电路的输出端通过相互串联的第三电抗器L3和第六电抗器L6与第六三相全控桥式整流电路的输入端相接，所述第五三相全控桥式整流电路的输出端通过相互串联的第五电抗器L5和第二电抗器L2与第二三相全控桥式整流电路的输入端相接；所述第一电抗器L1和第四电抗器L4的连接端通过A相短网与直流电弧炉的A相电极连接，所述第三电抗器L3和第六电抗器L6的连接端通过B相短网与直流电弧炉的B相电极连接，所述第五电抗器L5和第二电抗器L2的连接端通过C相短网与直流电弧炉的C相电极连接；所述控制回路包括用于对第一绕组的A1相绕组电流进行检测的第一电流互感器、用于对第一绕组的B1相绕组电流进行检测的第二电流互感器、用于对第一绕组的C1相绕组电流进行检测的第三电流互感器、用于对第二绕组的A2相绕组电流进行检测的第四电流互感器、用于对第二绕组的B2相绕组电流进行检测的第五电流互感器和用于对第二绕组的C2相绕组电流进行检测的第六电流互感器，以及依次连接的控制器、触发器和脉冲分配电路，所述触发器上连接有脉冲封锁电路和用于使主回路的电压相位与触发器发出的触发脉冲的相位同步的同步变压器，所述第一电流互感器的输出端、第二电流互感器的输出端、第三电流互感器的输出端、第四电流互感器的输出端、第五电流互感器的输出端和第六电流互感器的输出端均与控制器的输入端相接，所述脉冲封锁电路与控制器的输出端相接，所述脉冲分配电路的输出端接有用于输出对第一三相全控桥式整流电路进行控制的脉冲信号的第一脉冲放大电路、用于输出对第二三相全控桥式整流电路进行控制的脉冲信号的第二脉冲放大电路、用于输出对第三三相全控桥式整流电路进行控制的脉冲信号的第三脉冲放大电路、用于输出对第四三相全控桥式整流电路进行控制的脉冲信号的第四脉冲放大电路、用于输出对第五三相全控桥式整流电路进行控制的脉冲信号的第五脉冲放大电路和用于输出对第六三相全控桥式整流电路进行控制的脉冲信号的第六脉冲放大电路。