毕业设计（论文）任务书题目25000kVA矿热炉用三相低频控制电路设计学生姓名学号专业班级设计内容及基本要求矿热炉是硅铁、镍铁、铬铁、锰铁、电石、铬锰、硅锰等领域生产使用的必备设备，属使用量大面广，耗能巨大的工业门类，当前的工频矿热炉是耗能大户，污染大户，电能的成本占到全部成本的一半以上，因此人们一直在寻求节能的良方，采用低频技术可以节能已被行业证实，针对本毕业设计题目，要求完成下列毕业设计内容：1.通过查阅大量有关资料，掌握低频变换原理及常用主电路的国内外发展现状，完成开题报告；2.通过查阅大量有关资料，掌握低频电源常用控制电路的结构；3.针对一输入三相交流10kV，输出交流170V/50Hz、容量25000kVA、降压变压器二次为8组三相结构的矿热炉系统，设计输出频率为0.01～0.05Hz/170V的三相低频控制电路，并画出原理图；4.合理安排毕业设计工作的时间进度，提出进度表；5.完成最终毕业设计论文的撰写工作；6.翻译不少于15000个印刷字符的与电力电子变流设备密切相关的英文资料为中文。
设计（论文）起止时间2016年1月12日至2016年6 月13日设计（论文）地点自动化教研室指导教师签名年月日教研室（系）主任签名年月日学生签名年月日25000kVA矿热炉用三相低频控制电路设计摘要：采用低频技术可以节能已被行业证实。
本文设计了低频电源控制电路，作为理论参考。
随着时间的推移，技术的发展，很多旧的技术被新的技术将要所取代，这是发展的必然。
本文提出了TC787三相脉冲触发技术，电极升降控制系统的综合设计，以及报警系统、检测电路、保护电路的技术的综合设计。
这在低频电源的实现上有利于展开，同时提出了理论依据的整合，为以后的工程实践做下良好的理论参考。
本文通过低频电源介绍，和控制系统的具体设计，主要有六大控制模块，脉冲触发，电极升降，报警电路，检测电路，过流保护电路，熔断保护电路。
同时根据经典的功率平衡问题，介绍了解耦电路的原理。
TC787实现了三相脉冲触发的精准控制，所得到我们期望的波形。
PID模糊控制的精准控制能够有效的实现电极的高效率控制运行。
单片机报警系统，实现了快速反应，准确反应报警信号。
高精度的电流检测电路恰能够实现报警系统的快速反应。
过载保护，熔断自动保护，保障了系统的正常运行。
对于工程实践具有一定的指导意义。
关键词：矿热炉；低频电源；控制电路Design of three phase low frequency control circuit for25000kV A mineABSTRACT：Low frequency technology can be energy saving has been confirmed by the industry. In this paper, the design of the low frequency power control circuit, as a theoretical reference. With the passage of time, the development of technology, a lot of old technology will be replaced by the new technology, which is the inevitable development of. This paper puts forward the comprehensive design of the TC787 three-phase pulse triggering technology, the electrode lift control system, and the technology of alarm system, detection circuit and protection circuit. This is conducive to the realization of the low frequency power, and put forward the integration of the theoretical basis for the future of the engineering practice to do a good theoretical reference. In this paper, through the introduction of low frequency power supply, and the specific design of the control system, there are six main control modules, pulse trigger, electrode lift, alarm circuit, detection circuit, over current protection circuit, fuse protection circuit. At the same time, according to the classical power balance problem, this paper introduces the principle of the decoupling circuit. TC787 to achieve the precise control of three-phase pulse triggered, we expect the waveform. Precise control of PID fuzzy control can effectively achieve the point of high efficiency control operation. SCM alarm system, to achieve a quick response, accurate response alarm signal. High precision current detecting circuit is able to realize the quick response of alarm system. Overload protection, fuse automatic protection, to ensure the normal operation of the system. It has certain guiding significance for engineering practice.Key words: mine thermal furnace；low frequency power supply；control circuit目录一概述 (3)1.1 课题背景 (3)1.2 国内外发展现状 (4)1.2.1 国外现状 (4)1.2.1 国内现状 (5)1.3 本课题研究的目的和意义 (5)1.3.1 本课题研究的目的 (6)1.3.2 本课题研究的意义 (6)二低频电源电路 (8)2.1 低频供电原理 (8)2.1.1 原理介绍 (8)2.1.2 低频供电技术的实现 (8)2.2 主控制回路的相关参数的选择 (10)2.2.1 低频电源原始参数的选择 (10)2.1.2 整流变压器参数选择 (11)2.3 三相交-交变频电源的设计 (11)2.3.1 交-交变频主电路 (11)2.3.2 交—交变频的技术讨论 (13)三控制系统设计 (15)3.1 低频电源控制系统 (15)3.1.1 低频系统的制作 (15)3.1.2 脉冲控制电路 (15)3.1.3 总结 (18)3.2 电极升降系统 (18)3.2.1 电极控制系统的任务 (18)3.2.2 控制原理 (18)3.2.3 控制策略 (19)3.2.4 电极升降控制系统的设计实例 (20)3.3 检测电路 (21)3.3.1 传感器检测电路 (21)3.3.2 负载电流检测电路 (25)3.4 报警电路 (29)13.5 保护电路 (31)3.5.1 输出过载保护电路设计 (32)3.5.2 尖峰电流保护电路设计 (33)3.5.3 短路保护电路设计 (35)3.5.4 熔断保护电路 (36)四总结 (38)4.1 主要成果 (38)4.2 关键技术实现 (38)4.3 未来展望 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录： (41)2一概述1.1 课题背景图1-1 矿热炉实景图矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。
矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉。
主要由炉壳，炉盖、炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，电极壳，电极压放及升降系统，上下料系统，把持器，烧穿器，矿热炉变压器及各种电器设备等组成。
它主要用于还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂等原料。
主要生产硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业中重要工业原料及电石等化工原料。
其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自培电极。
电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料的，因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续加料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。
矿热炉是硅铁、镍铁、铬铁、锰铁、电石、铬锰、硅锰等领域生产使用的必备设备，属使用量大面广，耗能巨大的工业门类，当前的工频矿热炉是耗能大户，污染大户，电能的成本占到全部成本的一半以上，因此人们一直在寻求节能的良方，采用低频技术可以节能已被行业证实。
下图为矿热炉的简图1-2图1-2 矿热炉简图1.2 国内外发展现状1.2.1 国外现状俄国已研制成世界上最大的（63MVA）密闭式矩形高锰合金炉；并试制成功变压器容量超过100MVA的矩形矿热炉，以及开发出熔炼硅锰合金的2MVA等离子竖式炉。
在大型炉子的设计中，全部利用计算机的最佳数学模型来计算确定大型矿热炉的最佳参数和最佳工作状态。
俄国先进的电极升降自动调节系统：工作原理，矿热炉的电极自动调节遵守下述最佳工艺条件，即：G=常数；ΔG/Δμ=常数，其中G=I/U式中：G为熔体（炉料）电导率，I为电极电流，U为电极到炉底之间的电压降，Δμ为电极位移增量，ΔG/Δμ为电导率对于电极位移之间的梯度。
在规定任务条件下，最佳系统是保证熔炼的最佳电力规范，即在规定的金属消耗和低电能消耗的条件下，要保证炉子的电导率恒定（设定值），稳定电功率，控制熔池面高度，自动升降电极。
南非国和国派乐美特（Pyromet）工业技术公司的矿热炉新型调节系统调节器的控制对象（工作设定点）是炉料（熔池）的电阻，即该调节器的工作原理是采用电阻控制来移动电极，而且该电阻同炉料电阻率呈正比，也就是控制炉料电阻率为恒定值。