大型热连轧自动化系统总体设计

大型热连轧自动化系统是典型的大型复杂系统。该文阐述系统总体设计的原则、系统结构和配置。采用分区隔离、多层子网和主干网相结合,通用以太网与专用快速数据交换网相结合和大量使用现场总线I/O的结构,提高了系统的可靠性和开放性。该文提出的设计思想和设计方法已在多条热连轧生产线上投入使用,取得了成功,获得巨大经济效益和社会效益。系统结构创新是该文的突出之处。

大功率永磁同步电机伺服系统的热设计研究

基于对100 kW永磁同步电机(PMSM)伺服系统的研发,提出了大功率交流伺服系统散热系统的常规性设计方法和流程。首先对伺服系统整体热损耗进行计算,根据整个系统的发热量对风量的需求,选择合适的风机,然后根据发热量与温升之间的关系,计算出所需散热器的热阻,选择散热器,最后对风道进行设计。基于热仿真软件FLOTHERM对设计的散热系统进行整体仿真,并进行了相关实验,仿真和实验结果证明散热系统的设计是合理的。

工业自动化系统的技术发展

随着IT技术和控制技术的发展,工业自动化系统正在发生一些变化和变革,这些发展和变革的趋势主要表现在三电一体化和嵌入式系统,以PC为基础的分布式控制系统和现场总线,先进控制和智能控制技术的应用这几个方面。行业软件是工业自动化系统的核心和市场竞争的焦点。

永磁同步电机的模型预测电流控制器研究

基于永磁同步电机(PMSM)在旋转坐标系下的数学模型,选择d轴电流增量和q轴电流增量构成状态变量,推导了交流永磁同步电机的增量式状态方程,对模型预测控制(MPC)用于永磁同步电机的电流控制进行了研究,提出了表贴式永磁同步电机(SPMSM)的模型预测电流控制算法,实现了对电流的前馈和反馈控制,可消除d轴和q轴电流的非线性耦合(运动耦合),改善电流控制的动态性能。仿真和实验结果表明,相比PI调节器电流控制,模型预测电流控制器具有更好的去耦合效果和更快的动态响应。

大功率IGCT高压变流器的研究

通过对大功率集成门极换向晶闸管(IGCT)高压变流器的结构、控制系统、保护系统的研究,设计出一套7.5 MVA的基于集成门极换向晶闸管的高压三电平中点箝位(NPC)变流器.通过对几种常见的三电平NPC变流器的拓扑结构进行研究,选取了采用分散的缓冲吸收电路的结构方式.控制系统采用基于VME总线的VMIC核心系统,利用信号数字处理(DSP)控制板生成三电平电压空间矢量PWM调制脉冲.保护系统可以对变流器运行中的过压、过流等各种故障采取快速有效的保护措施.在变流器系统的性能试验中,最大直流母线电压达到5000 V,最大输出电流达到2500 A.试验结果表明,该变流器达到了7.5 MVA的设计要求.

基于SVM逆模型的电炉静态温度预报模型研究

温度是电炉炼钢过程的重要技术指标之一,本文提出了一种基于SVM逆模型的电炉静态温度模型结构,该模型由吹氧量逆模型、电耗逆模型和温度预报模型组成,通过对吹氧量、电耗两个最重要的温度控制量建立逆模型,达到了较高的静态温度预报精度。将该模型应用于电弧炉炼钢生产过程中,有助于指导炼钢生产,减少测温次数,改善控制效果,提高炼钢生产效率。

基于IGCT的大功率NPC逆变器设计仿真与分析

新的门极换流晶闸管IGCT(IntegratedGateCommutatedThyristor)器件,优化的系统设计以及三电平拓扑的应用使大功率逆变器得到巨大的发展。详细描述了1个5MV·A基于IGCT的中点箝拉式NPC(NeutralPointClamped)逆变器的设计、仿真和分析。该逆变器直流母线电压为5kV,使用的IGCT是4.5kV/4.0kA,无关断吸收电路。成本、可靠性和开关特性是此逆变器设计的主要准则。该逆变器在软件包PSIM下仿真,其中IGCT模型是在PSIM下实现的功能型模型,控制算法采用的是空间矢量脉宽调制SVPWM(SpaceVectorPulse鄄WidthModulation)算法。仿真结果中既有逆变器的系统性能,也有单个IGCT的暂态过程。通过仿真结果,详细分析了该逆变器主电路在SVPWM算法控制下的换流过程,重点分析了1个桥臂中各杂散电感位置和定义以及它们对换流过程的影响。最后给出优化的设计规则和方案。

高性能钨铼热电偶材料及补偿技术研究

介绍了高性能钨铼热电偶材料制备方法,分析了钨铼热电偶材料热电特性影响因素及其补偿方式,通过EDS、SEM等分析手段,对微量元素分布、材料微观组织等进行表征,探讨了微量元素分布及微观组织与热电特性的关系,同时分析了钨铼热电偶补偿温度对测温精度的影响,该热电偶材料制成的快速偶头现场测试结果显示其稳定性可控制在±3℃以内,具有良好的测温可靠性。

卫星激光测距数据处理算法的研究进展

简述了卫星激光测距系统研究背景和发展现状,阐述了数据处理算法在卫星激光测距技术中的重要地位和作用,重点介绍了当前国际上普遍采用的一些数据处理算法的发展应用情况以及一些先进的数据处理算法的研究进展,包括屏幕处理技术、泊松统计滤波算法、相关检测算法等。最后展望了卫星激光测距技术及其数据处理算法的发展方向。

面向钢铁企业的先进能源管理系统研究新进展

介绍了我国钢铁企业能源管理模式经历的阶段,并针对先进能源管理系统的能源介质在线监测、主要用能设备和生产过程的能效分析与优化控制、系统集成平台及多能源介质管理、分析与优化技术方面的新研究内容及其进展进行了详细的阐述.在钢铁企业能源管理系统中推广应用这些新的研究成果,将有效提升钢铁企业能源管理的效果.

大功率NPC/H桥变流器控制策略研究

超大容量电力电子变频器广泛应用于油气输送、液化天然气、抽水蓄能等大功率工业领域,为实现高电压输出,中点箝位NPC/H桥多电平拓扑结构是最常用的解决方法。这里对NPC/H桥5电平变频器的工作原理和拓扑结构进行了分析,研究了基于载波的正弦脉宽调制(SPWM),通过PSIM软件仿真,验证了控制策略的正确性。对不同调制方式的优缺点和输出电压的谐波进行分析,给出了调制波移相调制方式的样机实验结果,并应用到基于IGCT的15 MVA NPC/H桥5电平变频器中。

钢铁企业电力负荷动态预测建模问题的应用研究

针对钢铁企业负荷波动特点,用分解及分类建模的思想,构造负荷预测模型。综合考虑各用电环节的用电特点、工况和工艺信息,分类建立模型。通过各用电环节预测结果叠加获取总负荷预测值;该模型运用静态预测和动态预测相结合的方法,在动态预测过程中充分考虑到实时工艺节奏和动态工况信息,使模型具有更好的适应性。实例表明,该预测模型能获得良好的预测效果。

冶金能源管理系统EMS

本文经过对冶金能源的深入研究,设计出一套侧重于分析管理的冶金能源管理系统。该系统充分考虑到钢铁企业的实际生产状况,三层硬件网络结构的设计具有良好的安全性、可扩展性和适用性。

高炉热风炉全自动控制专家系统

叙述高炉热风炉的流量及自动换炉的优化设定专家系统 ,其特点是不要求完善的基础自动化和复杂、昂贵的分析器。根据实际情况 ,设置专家系统自动设定热风炉各加热期的煤气和空气流量 ,在达到废气温度管理期时 ,自动计算剩余加热时间和按此自动修正设定的流量 ,系统还按实际预热煤气和空气温度与预定值之间的偏差和换炉的剩余蓄热量以及使用热风温度和流量 ,自动修正所设定热风炉的各加热期的流量或换炉时间。此外还能在预热空气压力变化时自动修正空气阀门位置。本系统在实际应用中 。

大功率交流电机变频调速技术的研究

论述了我国大功率交交(AC-AC)变频调速技术的研究和国产化装备的研制工程,丰富并完善了大功率交流调速理论,形成了自主创新的核心技术,解决了大功率交流调速装备的多项关键技术,推动国产交流调速装备步入国际先进行列,立足工程,取得显著的经济效益和社会效益;并介绍了我国第一套7.5 MVA三电平IGCT交直交(AC-DC-AC)变频调速系统的研制,该变频器结构紧凑、性能良好、运行可靠,达到国际先进水平。

基于20MVA NPC/H桥变流器功率器件模型的研究

基于集成门极换流晶闸管(IGCT)的大容量电力电子变流装置广泛应用于冶金传动、矿井提升、油气输送等工业领域,为研究IGCT的器件特性,需进行建模分析。提出一种IGCT的功能型模型,分析了IGCT等效工作电路的理论换流过程。仿真模型具有计算速度快、参数求解简单的特点,并在仿真软件PSIM中实现,仿真与实验结果验证了模型的有效性和换流过程分析的正确性。

基于IGCT的20MV·A NPC/H桥变流器研究

研究了基于IGCT的20 MV·A NPC/H桥大功率变流器,并已成功应用于大型轴流式空气压缩机领域。变流器采用基于IGCT的模块化结构设计,分析了模块的理论换流过程,用于指导功率器件选型与功率模块的结构设计。自主设计的功率模块可以有效减小杂散电感,保证IGCT工作的可靠性。研究了基于VME总线的集成化控制系统,实现了大功率同步电机的矢量控制。实验结果表明,该变流器系统达到设计要求,具有良好的性能。

冶金企业的无功补偿与谐波治理

介绍了冶金企业用电设备的工艺特点,用电负荷无功、谐波对电网危害的防治措施和技术,以及主要无功补偿滤波装置的性能比较和实际效益。

风冷站自动控制系统的实现

介绍了风冷站控制系统的组成及控制过程,通过瑞典HMS公司的AB7000网关实现了风冷站PLC主站315-2DP对制冷主机控制系统、板热交换控制系统、定压补水控制系统三个从站的集中控制,以方便操作员在上位机的实时监控。

基于自适应FIR滤波算法的永磁同步电机电流控制研究

永磁同步电机在运行时,输出电流的谐波成分对控制的的精确程度造成很大影响,针对这一问题,提出了在永磁同步电机DSP控制器中对反馈电流进行软件滤波。与传统的硬件滤波相比,软件滤波具有结构简单,不增加额外设备等优点。滤波器选用自适应FIR滤波器算法,并对系统进行了仿真,实验,证明了软件滤波的可行性。在实验中,系统反馈电流有了明显的优化,系统的稳定性有了明显提高。证明了在伺服电机控制中自适应滤波的可行性和有效性。