镁合金连铸用电磁搅拌电源的研究与设计.pdf

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1、第47卷第12期电力电子技术Vo1．47，No．122013年12月PowerElectronicsDecember2013镁合金连铸用电磁搅拌电源的研究与设计孙强，宁波，陈桂涛，黄西平(西安理工大学，陕西西安710048)摘要：基于对镁合金连铸用电磁搅拌电源低频逆变的控制，研制了以TMS320F2808为控制核心的高性能电磁搅拌电源。针对低频逆变系统输出响应慢、纹波大等特点，设计了一种直流母线电压前馈补偿双闭环控制策略。给出了电源系统的设计方法。并对所设计的系统进行实验，结果表明该控制策略在得到所需低频输出的同时，有效地解决了电磁搅拌电源低频控制

2、存在的问题。关键词：电源；电磁搅拌；镁合金；前馈中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)12—0106—03ResearchandDesignofElectromagneticStirringPowerSupplyinMagnesiumAlloyContinuousCastingSUNQiang，NINGBo，CHENGui—tao，HUANGXi—ping(Xi’anUniversofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：Ahi【gh—performanceelectroma

3、gneticstirringpowersupplyinmagnesiumalloycontinuouscastingwiththeTMS320F2808asthecoreofthecontrollerisdevelopedbasedonthecontrolofinverterwithlow-frequency．Itisinthisproblemthatthecontrolsystemofinverterwithlow—frequencyhasaslowresponseandalargeripple，acontrolstrategyofdoublec

4、losed-loopwithDC-linkfeedforwardcompensationisproposed．Thedesignprocessandexperimentresearchonthecontrolsystemareproposed．Theresultsshowthatincludingobtainingtheoutputthatrequiredwithlow-frequency，thismethodsolvesthecontrolproblemswithlow-frequencyofelectromagneticstirringpowe

5、rsupply．Keywords：powersupply；electromagneticstirring；magnesiumalloy；feedforwardFoundationProject：SupportedbyScienceandTechnologyResearchProjectofShaanxiProvince(No．2011K09-05)1引言在此针对镁合金电磁搅拌电源的需求和低频逆变控制的难点，设计了基于直流母线电压前馈电磁搅拌是利用电磁感应原理推动金属有规补偿双闭环控制策略的镁合金电磁搅拌电源．实律运动的铸造技术，它可用来改善合金质量

6、，广泛验证明了该设计方案的正确性和可行性。应用于钢铁等合金连铸行业中．但其在镁等轻合金上的应用还处于起步阶段。目前国内对镁合金2系统结构连铸用电磁搅拌的研究主要集中在搅拌形式及参所设计的电磁搅拌电源系统由功率变换电路数优化方面。而对电源本身研究较少，多为变频器和控制电路两部分组成，其结构框图如图1所示。改装，缺少成熟电源⋯。电磁搅拌电源性能的好坏直接影响着镁合金铸锭的质量．因此对镁合金电磁搅拌电源的研究具有重要意义。文献【2—3】证明，为使搅拌均匀．不致搅拌过于剧烈．电磁搅拌电源匾两菌竺兰需工作在低频下，可获得较大的透入深度、搅拌力图1系统结构框图

7、及较高的功率因数。文献【4]说明当采用搅拌频率Fig．1Structuralblockdiagramofthesystem为10Hz左右的纯正弦波时。对镁合金铸造最有功率变换电路主要实现能量的转换，由整流、利，不同于钢铁及铝合金。滤波和逆变电路等环节组成。控制电路根据对主电路输出量的检测来实现对主电路的控制和保基金项目：陕西省工业攻关项目(2011K09—05)护，从而得到所期望的输出，是整个系统的核心。定稿日期：加13—09—02作者简介：孙强(1955一)，男，安微凤阳人，教授，研究方控制器采用直流母线电压前馈双闭环控制策略，向为工业特种电源及

8、其数字化控制。可使逆变器输出波形良好，并保证动态响应。106镁合金连铸用电磁搅拌电源的研究与设计3电磁搅拌电源系统的设计克