| 标题 | 论饱和电抗器在铝电解整流供电的应用 |
| 范文 | 【摘? 要】结合铝电解整流供电系统的发展情况，重点探讨了饱和电抗器的原理以及工作特点，并重点从多个角度分析了稳流控制系统中所涉及到的相关内容，希望对于今后饱和电抗器为主的稳流控制系统的应用有所帮助。 【关键词】饱和电抗器;铝电解;整流供电系统;稳流控制系统 引言 对于电解铝生产工艺进行分析，电能则是非常重要的能源，其中，直流电的成本大约为总成本的三成左右。在具体的工作实践中，不仅利用直流电所带来的热能能融化冰晶石，并保持规范要求的温度，而且还能产生电化学反应，符合铝电解的生产要求。结合当前国内的大型整流设备的发展情况，除了部分采用先进的可控硅整流装置外，大部分都是选择多相二极管整流方案，在这样的情况下，如果存在着电压波动以及阳极效应的影响，则会造成电解稳定性受到影响，大幅度提升能耗。为了满足技术发展的要求，则应对二极管整流器的恒流控制的方案。 1. 饱和电抗器 对于饱和电抗器进行分析，其主要通过较小的直流功率来实现较大交流负载的有效控制。在这样的情况下，其通过实现和负载的串联，能满足相应系统中负载的功率、电流的调节。从这个角度来看，饱和电抗器则是具有非线性的可控制的阻抗。对于饱和电抗器的基本工作原理来说，交流电路的电抗主要是通过直流绕组电流来进行控制以及改变。通过相关的理论公式可以看出，结合系统中磁路L和匝数N的要求下，交流线圈的电感量则是和磁路铁芯的磁导率具有正比关系。这样为了有效进行交流线圈的电感的改变，则是通过磁导率的改变来实现，从而能满足相应系统中的电流以及电抗器的容量根据相关要求来进行設定。考虑到铁磁物质的磁导率属于非常数的情况，一般来说，磁导率则是由于铁芯饱和而呈现出减少的情况，其中，相应的饱和情况则是借助于直流绕组的励磁电流la的方式来得以体现。从上述分析的过程中可以看出，直流电流则是能有效对于交流输出电流进行控制，其中，直流绕组则是体现出控制性的特点，而将交流绕组视为工作绕组。 其中，电抗器主要涉及到正偏绕组、负偏绕组等内容，结合工作的实际特点来看，一般情况下，电抗器工作绕组中则具有较为固定的电流方向，同时，负偏绕组中的电流则具有相反的电流方向。通过进一步保障负偏绕组中的电流得到提升，这样就会造成饱和电抗器的饱和角有所提升，能有效实现整流桥输出直流电压的减小要求，意味着减少直流电流的情况。 在电解效应的情况下，这样则会由于存在着电解直流电压升高或者电网电压下降的情况，从而能导致造成电抗器控制电流得到相应的减小，相应的电抗器饱和角也会进一步降低，从而能引发相应的降低三相整流桥的换相角延迟，增加整流系统的输出电压，满足相应的调节需求。 2. 稳流控制系统 2.1单台整流机组稳流控制 将整流机组A，B两台饱和电抗器的负偏绕组串联起来，形成控制绕组，其上加控制电压，构成电抗器控制回路，流过的电流为控制电流It，It用来调节整流装置的输出电流。 在A台电抗器的正偏绕组加固定电压，形成正偏电流IP，以增加电抗器调压深度。在B台电抗器的正偏绕组加可变电压，形成平衡电流，以达到A，B两台整流装置平均分担负荷的目的，防止两装置之间由于负荷分担不均匀而造成的过负荷事故。 （1）稳流控制。 在进行稳流控制的过程中，则是通过整流柜的直流输出电流在一定的变换要求下构建反馈，通过相应给定电流的比较，从而能保障满足PLC中的比较电压，并经过PID运算，能实现相应的输出电流的改变，实现相应的整流装置的调节要求。在此过程中，主要是在电解槽发生阳极效应的情况下，存在着槽电压上升，造成电解电流下降的情况，再加上PID调节器的作用，则会造成IGBT的导通角变小而造成降低了输出电压的情况，这样就会造成相应的变小的铁芯的饱和角情况，能有效增加相关的整流装置输出电流，满足恒定的电解电流的要求。 （2）平衡控制。 对于平衡控制分析，其基本原理大致相似，但存在着给定信号与反馈信号不同的不同情况。具体的调节过程如下，对于B台整流装置的输出电流而超过A台整流装置的输出电流的情况下，则会存在着相应的B台电抗器中整篇电流的降低，考虑到相应的交流电流方向相同的特点，这样就会减弱正偏电流的增磁作用，从而实现降低B台整流装置的输出电流的预期要求，从而满足相应的两者之间的负荷分担的平衡作用。 （3）饱和深度控制。 通过实现单相整流桥的输出电压作用于A台电抗器的正偏绕组过程中，这样就可以构成相应的固定偏移电流的情况，能从实际过程中，实现动态磁滞回线的横轴下移，从这个角度来看，能保障实现饱和电抗器调压深度增加的作用。 2.2电解系列稳流控制 为进一步符合系列直流电流的稳定性的要求，以及符合同步多台整流机组的调节情况，大都是进行电流稳流总调的合理化控制，结合相应的传感器得到反馈信号，并将进行相关的总调PLC分析，比较设定电流，开展PID的运算工作，这样就能有效实现相应的稳流的分调作用，保障实现送到相应的各个机组PLC。 一般来说， 饱和电抗器的控制深度在60V的范围，当出现饱和或截止的情况下，则没有调节电压的作用，通过有效的延时后总调PLC的作用，能结合实际满足相应的调压范围的扩大，更好地保障在电网变动较大情况下的稳定要求。 3 .结束语 综上所述，结合铝电解整流供电系统的特点，饱和电抗器为主的稳流控制系统具有较为广泛的应用空间，能进一步保障实现电解直流电流的平稳度得以提升，还能有助于实现电解电流效率的全面增强，符合稳定电解槽的工艺技术发展的相关要求。 参考文献 [1] 朱丽军.? 铝电解整流供电设备中存在的问题及解决对策[J]. 科技传播， 2013年第12期：84-84，57. [2] 焦雅琴， 刘钧， 葛亮.? 铝电解整流供电监控系统的设计[J]. 现代工业经济和信息化， 2012年第16期：49-51，56. 作者简介：苏广（1982.09-），内蒙古巴彦淖尔人，注册安全工程师，中级工程师，本科，电气工程与自动化专业，中电投（内蒙古西部）新能源有限公司生产技术部副主任，生产及工程建设管理。 |
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