智能矿用圆环链中频电源加热系统的研究.pdf

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1、·lO·煤矿机电2013年第1期智能矿用圆环链中频电源加热系统的研究王岩(辽宁省国际工程咨询中心，辽宁沈阳110014)摘要：针对目前矿用圆环链热处理过程中，中频加热电源控制电路的参数整定和调节较为困难，温度控制精度不够高等问题，提出了一种基于DSP和CPLD的圆环链热处理系统恒温控制方案。以DSP和CPLD为智能控制核心，采用基于RBF神经网络的PID控制算法；以温度环为外环、以电压环、电流环和阻抗环为内环的控制方案，实现恒温度控制。该系统通过现场半年运行表明，系统不仅运行可靠，达到了行业标准，而且提高了生产效率。关键

2、词：圆环链；中频电源加热系统；RBF神经网络；DSP控制器中图分类号：TGl55．92；TP273+．5文献标识码：B文章编号：1001—0874(2013)01—0010—04ResearchOnIntelIjgentCjrcJeChajnMedjum—FrequenCyPOwerHeatingSystem彬o，b乡y8忍(T．ianningInternationalEngineeringConsultingCenter，Shenyang110014，China)Abstract：Atpresent，theparame

3、tersettingandadjustmentofmedium—frequencyinductionsystemintheheatingtreatmentofcirclechainisdifficultandtheprecisionislow．Thecirclechainheatingsystemconstanttemperaturecontrolproposalisputtingf01wardbasedonDSPandCPLD．TakesDSPandCPLDastheintelligentcontrolcore，the

4、PIDcontr01algorithmisadoptedbasedonRBFneutralnetwork．Theconstanttemperaturecontrolisrealizedbythecontr01methodthatthetemperatureeircleastheoutcircleandthepressure，currentandresistantcirclesastheinnercircle．Theoperationinhalfayearshowsthatthissystemnotonlyoperates

5、reliableandmeetstheindustrialstandard，butalsoimproVespIuductionefficiency．KeywOrds：circlechain；medium—frequencyinductionsystem；RBFneuralnetwork；DSPcontrolIerO引言圆环链是刮板输送机、刨煤机、巷道掘进机等煤矿井下机械化采煤设备上的重要传动部件，其性能好坏将直接影响着煤矿的生产安全。目前对圆环链的热处理工艺主要采用感应加热方式，现有的中频感应加热电源普遍采用模拟电路进行

6、电气控制，各种模拟量的显示又多为模拟仪表¨引，由于模拟电路及其原件自身存在的可靠性差，电气参数漂移严重，控制过程繁琐，无法实现功率一温度自动控制等，使之圆环链在实际生产中淬火与回火参数均不能达到合格产品标准，造成原材料的浪费和经济损失。针对现有系统的不足，研制了一种基于微处理器的智能化控制单元来取代现有的中频电源。该控制单元配合先进传感设备，可实现对圆环链链条加热温度的实时监测。1矿用圆环链中频电源设计中频电源采用并联谐振式晶闸管中频电源，基本结构如图1所示。该中频电源的主电路由电源供电电路(1、3)，三相全控桥整流电路

7、(4)，平波电抗器(5)，单相并联逆变电路(6)，负载电路(7、8)，过电流和过电压信号检测电路(2、9)，以及控制单元(10)等构成。l，1供电电路为防止外来过电压对电源的破坏以及电源内部故障扩散到电网，实现整流电路与电网的隔离，在中频电源的进线端接有开关电器，如空气自动开关或2013年第1期煤矿机电交流接触器。该开关电器受控于电源的控制系统，在极特殊情况下自动断电实现电量隔离。诬易量毒辍脚拭矧VTl商：VT2过流信号毒jLd，T3：：心：也：划掣饕，T’：剁GlO襄墨心：鹫二二j心坦出划I～三相交流接触器；2一电流互

8、感器；3一浪涌吸收电路；4一三相全控桥整流电路；5一平波电抗器；6一单相并联逆变电路；7一补偿电容器；8一感应器；9一中频电压检测环节；10一中频电源控制单元图1中频电源结构图1．2整流电路整流电路主要是把中频电源输入端的三相交流电流变换成单相直流电流，采用三相全控桥整流电路不仅输出电压调节范围大，移相控制角变化范围