一種直流母線穩(wěn)流裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種直流母線穩(wěn)流裝置,屬于輸電供電領域。包括線圈組、電流傳感器、控制器、觸點繼電器組、電容器組、負載繼電器、放電負載；本裝置結構簡單，安裝方便，能夠對直流母線的電流的穩(wěn)定進行精確控制，填補的直流母線的局部穩(wěn)流的空白，避免了較大的閉環(huán)控制的不精確，反應周期長的缺點，能夠檢測直流母線的電流波動，其電流波動能夠產生磁力，并利用閉合的線圈組隊磁力的阻礙的作用，進而減少直流母線上的電流波動，有利于該直流母線的供電，能夠提高直流母線的供電質量，穩(wěn)定直流電流。
【專利說明】
一種直流母線穩(wěn)流裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種直流母線穩(wěn)流裝置，屬于輸電供電領域。
【背景技術】
[0002]電解鋁就是通過電解得到的鋁?，F代電解鋁工業(yè)生產采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強大的直流電后，在950°C-970°C下，在電解槽內的兩極上進行電化學反應，既電解。整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉換成單向脈動性直流電，這就是交流電的整流過程，整流電路主要由整流二極管組成。經過整流電路之后的電壓已經不是交流電壓，而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓。習慣上稱單向脈動性直流電壓。直流大母線作為鋁電解冶煉工藝生產的一項重要設備，安裝在各整流機組直流隔離開關二次，與電解槽負載端緊密相連;其實物為鋁材質制作的大型母線，采用分段設計，軟連接技術解決整體材料的熱伸縮問題，母線設計采用不同數量的支持瓷瓶對母線進行絕緣及固定安裝。直流大母線的作用有:一是將各整流機組輸出的直流電源通過其隔離開關匯流到母線上，實現系列大電流的匯流作用。二是，將匯流的大電流能源，源源不斷的輸送的電解槽負載上。鋁電解直流大母線是鋁冶煉的重要設備，擔負著各變流裝置的匯流輸出、電流傳導、電能的供給等重要任務。隨著近幾年直流大母線故障日益增多，其安全、穩(wěn)定運行也備受專業(yè)人士的關注，本文結合具體的生產實踐，就直流大母線的問題、采取的措施進行部分闡述，力求使直流大母線運行處于最佳工作狀態(tài)。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的在于:針對上述存在的問題，提供一種直流母線穩(wěn)流裝置，本裝置結構簡單，安裝方便，能夠對直流母線的電流的穩(wěn)定進行精確控制，填補的直流母線的局部穩(wěn)流的空白，避免了較大的閉環(huán)控制的不精確，反應周期長的缺點，能夠檢測直流母線的電流波動，其電流波動能夠產生磁力，并利用閉合的線圈組隊磁力的阻礙的作用，進而減少直流母線上的電流波動，有利于該直流母線的供電，能夠提高直流母線的供電質量，穩(wěn)定直流電流。
[0004]本實用新型采用的技術方案如下:
[0005]本實用新型公開了一種直流母線穩(wěn)流裝置，包括線圈組、電流傳感器、控制器、觸點繼電器組、電容器組、負載繼電器、放電負載；
[0006]線圈組套設在直流母線上，線圈組上具有多個外接線端和一個輸出端，各外接線端分別對應于與其相應的線圈匝數；
[0007]觸點繼電器組，觸點繼電器組的輸入端與線圈組的輸出端相連，觸點繼電器組的各輸出端分別與線圈組的各外接線端一一對應;控制不同的觸點繼電器閉合可將線圈組不同匝數的線圈組成回路;觸點繼電器組的控制端分別于控制器相連；
[0008]在線圈組的兩側分別設置有電流傳感器，該電流傳感器套設在母線上用于檢測母線上的電流;電流傳感器與控制器電連接并將其檢測到的電流信號發(fā)送至控制器；
[0009]電容器組的輸入端與直流母線相連、輸出端與負載繼電器的輸入端相連;該電容器組接入電路的電容值可調；負載繼電器的輸出端連接放電負載的輸入端，放電負載的輸出端接地，該放電負載的電阻的大小由控制器調節(jié);所述負載繼電器的控制端與控制器相連；
[0010]所述控制器包括MCU及分別連接M⑶的存儲器、模數轉換器、通訊器、及顯示器，控制器通過逆變器與直流低壓電池相連用于供電；
[0011]控制器接收電流傳感器的檢測信號，控制器判斷該檢測信號控制觸點繼電器組閉合并使構成回路的線圈組的線圈能夠減少直流母線上的部分波動電流，或者控制負載繼電器閉合并利用放電負載減少直流母線的部分波動電流。
[0012]上述結構，能夠檢測直流母線的電流波動，其電流波動能夠產生磁力，并利用閉合的線圈組隊磁力的阻礙的作用，進而減少直流母線上的電流波動，有利于該直流母線的供電，能夠提高直流母線的供電質量，穩(wěn)定直流電流，此外，控制器根據電流波動的大小選擇構成回路的線圈的多少，進而實現精確控制，將直流母線進過電容器與放電負載相連，能夠進一步控制電流波動，能夠對直流電流進行濾波消耗，有效的提高直流母線的供電質量，穩(wěn)定直流電流，控制器能夠根據電流的波動大小選擇合理的穩(wěn)定方式，具有很強的實用性。
[0013]更進一步，所述電流傳感器與線圈組的距離不小于3m，避免線圈組所產生的磁場影響電流傳感器的檢測結果。該距離能夠減少線圈的磁力變化對電流傳感器的影響。
[0014]更進一步，所述線圈組緊密套設在直流母線上，在線圈組合直流母線之間設置有厚度為3_5mm的絕緣層，該絕緣層由20-28份乙烯基樹脂、16-18份硅膠、4-4.5份塑化劑、3-3.2份二鹽基硬脂酸鉛，3.5-3.8份含氧硅油，5-5.3份鉑絡合物，5_6份乙炔基環(huán)己醇，6_8份云母，10-13份硅氧烷低聚物和7-13份鄰苯二甲酸二甲組成。該配比的絕緣層，具有使用壽命長，受溫差影響小，耐腐蝕的特性，更適用于對直流母線的絕緣。
[0015]更進一步，所述絕緣層分別通過絕緣膠與線圈組及直流母線粘連，該絕緣膠由15-18份二甲基硅油、13-16份滑石粉、40-42份TPR、3-5份硬脂酸鋅、1.1_1.3份白炭黑、1.5_1.8份硼酸、5-5.6份亞麻油、8-9份芥酸酰胺、10-11份膨化劑、7-10份過氧化苯二甲酰、8-10份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、2-7份十溴聯苯組成。該配比的絕緣膠，具有粘連性好，絕緣性強，不易脫膠，使用壽命長的特點。
[0016]更進一步，所述線圈組為采用0.8-1.25mm的銅絲、以15-30cm為外接圓半徑繞制而成的四邊形結構，線圈組的各個外接線端所對應的匝數為1000、1500、2000、2500、3000、3500。該銅絲和匝數的選擇有利于本穩(wěn)定裝置對25-35kA直流母線的適用，具有對該直流母線具有更強的穩(wěn)定效率及穩(wěn)定質量。
[0017]更進一步，所述放電負載通過控制器控制串聯的定值電阻的數量調節(jié)其電阻的大小，其定值電阻的阻值為50kΩ，放電負載包括10-20個定值電阻。放電負載能夠對波動電流進行有效控制能夠保證波動電流的有效吸收，加快直流母線的穩(wěn)定效率。
[0018]更進一步，其用于電解鋁的控制系統(tǒng)，包括:
[0019]控制單元，包括控制器，該控制器包括M⑶及分別連接MCU的存儲器、模數轉換器、通訊器、及顯示器，控制器通過逆變器與直流低壓電池相連，該電池用于為控制器供電；
[0020]繞組單元，包括線圈組，線圈組套設在25_35kA的為電解鋁供電的直流母線的負極上，線圈組上具有多個外接線端和一個輸出端，線圈組為采用0.8-1.25mm的銅絲、以18-20cm為外接圓半徑繞制而成的四邊形結構，線圈組的各個外接線端所對應的匝數為1000、1500、2000、2500、3000、3500 ；在線圈組和直流母線之間設有絕緣層，絕緣層分別通過絕緣膠與線圈組及直流母線粘連；
[0021]繼電器單元，包括觸點繼電器組和負載繼電器，觸點繼電器組的輸入端與線圈組的輸出端相連，觸點繼電器組的各輸出端分別與線圈組的各外接線端一一對應;控制不同的觸點繼電器閉合將線圈組的線圈構成回路;觸點繼電器組的控制端分別于控制器相連；負載繼電器的控制端與控制器相連；負載繼電器的輸出端連接放電負載的輸入端，放電負載的輸出端接地；
[0022]放電單元，包括電容器組和放電負載，電容器組的輸入端與直流母線相連、輸出端與負載繼電器的輸入端相連;該電容器組接入電路的電容值可調;放電負載包括10-20個阻值為50k Ω定值電阻，控制器控制串聯的定值電阻的數量以調節(jié)電池組的電阻的大??；
[0023]電流傳感器單元，包括分別位于在線圈組兩側的電流傳感器，該電流傳感器套設在母線上用于檢測母線上的電流；電流傳感器與線圈組的距離不小于3m，避免線圈組所產生的磁場影響電流傳感器的檢測結果；
[0024]電流傳感器與控制器電連接并將其檢測到的電流信號發(fā)送至控制器;電流傳感器的檢測信號經模數轉換器發(fā)送至M⑶，M⑶對比存儲器中的設定值，控制相應觸點繼電器組閉合使線圈組的對應匝數構成回路，或者，控制負載繼電器閉合將波動的電流由放電負載消耗。
[0025]由于上述系統(tǒng)，將線圈組和放電負載進行有效的利用，能夠對直流母線上的電流進行更加事實精確的控制，能夠有效穩(wěn)定直流母線的電流，消除電流波動，提高供電質量，提高電解鋁的生產速度和質量，當波動范圍小于設定值時，通過線圈組構成不同匝數的回路，進行磁力阻礙，降低小幅度波動對電流質量的影響，另外，當波動范圍較大時，通過電容濾波和電阻放電，有效的穩(wěn)定電流，提尚供電質量。
[0026]更進一步，該控制系統(tǒng)的控制方法:
[0027]步驟1:通過電流傳感器檢測負極的直流母線上的電流并將檢測信號經模數轉換器發(fā)送至MCU，MCU讀取存儲器中的設定值與檢測值對比；
[0028]步驟2:直流母線上的直流電流波動范圍大于1.0kA，MCU控制觸電繼電器閉合使線圈組構成回路的匝數為1000;直流母線上的直流電流波動范圍為1.01-1.2kA，控制線圈組構成回路的匝數為1500;直流母線上的直流電流波動范圍為1.21 -1.4kA，控制線圈組構成回路的匝數為2000;直流母線上的直流電流波動范圍為1.41-1.6kA，控制線圈組構成回路的匝數為2500;直流母線上的直流電流波動范圍為1.61-1.8kA，控制線圈組構成回路的匝數為3000;
[0029]步驟3:直流母線上的直流電流波動范圍大于1.8kA時，M⑶控制負載繼電器閉合，同時，MCU調節(jié)電容器組的電容值和調整放電負載的阻值的大?。?br>[0030]步驟4:當直流母線的波動頻率低于5hz時，M⑶調節(jié)電容器組的電容值為0.05uf;當直流母線的波動頻率為5-lOhz時，M⑶調節(jié)電容器組的電容值為0.1uf;當直流母線的波動頻率為10.l-18hz時，M⑶調節(jié)電容器組的電容值為0.15uf;當直流母線的波動頻率為18.l-30hz時，M⑶調節(jié)電容器組的電容值為0.2uf;當直流母線的波動頻率大于30hz時，MCU調節(jié)電容器組的電容值為0.3uf
[0031 ]步驟5:當直流母線上的電流波動范圍為1.81 _2kA時，M⑶調節(jié)放電負載的阻值為900千歐；當直流母線上的電流波動范圍為2.01 -2.3kA時，M⑶調節(jié)放電負載的阻值為800千歐；當直流母線上的電流波動范圍為2.31 -2.6kA時，M⑶調節(jié)放電負載的阻值為700千歐；當直流母線上的電流波動范圍為2.61 -2.9kA時，MCU調節(jié)放電負載的阻值為650千歐；當直流母線上的電流波動范圍大于2.9kA時，MCU調節(jié)放電負載的阻值為500千歐；
[0032]步驟6:MCU通過通訊器連接后臺服務器并與后臺服務器通訊，當直流母線上的電流波動范圍大于4.5kA時，MCU向后臺服務器發(fā)送報警信號，后臺服務器控制直流母線斷電。
[0033]由于采用了上述方法，能夠根據直流母線的電流波動進行實時檢測和實時調節(jié)，能夠將直流母線上的電流波動減少至5%以內，能夠有效的保證直流電流的穩(wěn)定性，根據不同的電流波動控制線圈的繞組匝數組成回路，通過磁力阻礙在一定范圍內調節(jié)電流波動，當電流波動范圍過大時，通過控制濾波電容器組和放電負載的接入，并調節(jié)濾波電容器組和放電負載的大小，對直流電流進行穩(wěn)定調節(jié)。
[0034]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0035]1、本裝置結構簡單，安裝方便，能夠對直流母線的電流的穩(wěn)定進行精確控制，填補的直流母線的局部穩(wěn)流的空白，避免了較大的閉環(huán)控制的不精確，反應周期長的缺點。
[0036]2、能夠檢測直流母線的電流波動，其電流波動能夠產生磁力，并利用閉合的線圈組隊磁力的阻礙的作用，進而減少直流母線上的電流波動，有利于該直流母線的供電，能夠提高直流母線的供電質量，穩(wěn)定直流電流。
[0037]3、控制器根據電流波動的大小選擇構成回路的線圈的多少，進而實現精確控制，將直流母線進過電容器與放電負載相連，能夠進一步控制電流波動，能夠對直流電流進行濾波消耗，有效的提高直流母線的供電質量，穩(wěn)定直流電流，控制器能夠根據電流的波動大小選擇合理的穩(wěn)定方式，具有很強的實用性。
【附圖說明】
[0038]圖1是本實用新型中直流母線穩(wěn)流裝置主視圖；
[0039]圖中標記:1_直流母線，2-線圈組，3-電流傳感器，4-電容器組，5-觸點繼電器組，6_控制器，7-負載繼電器，8-放電負載。
【具體實施方式】
[0040]下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0041]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0042]具體實施例1:
[0043]如圖1所示，本實用新型的直流母線穩(wěn)流裝置，包括線圈組2、電流傳感器3、控制器
6、觸點繼電器組5、電容器組、負載繼電器7、放電負載8;
[0044]線圈組2套設在直流母線I上，線圈組2上具有多個外接線端和一個輸出端，各外接線端分別對應于與其相應的線圈匝數；
[0045]觸點繼電器組5，觸點繼電器組5的輸入端與線圈組2的輸出端相連，觸點繼電器組5的各輸出端分別與線圈組2的各外接線端一一對應;控制不同的觸點繼電器閉合可將線圈組2不同匝數的線圈組2成回路;觸點繼電器組5的控制端分別于控制器6相連；
[0046]在線圈組2的兩側分別設置有電流傳感器3，該電流傳感器3套設在母線上用于檢測母線上的電流;電流傳感器3與控制器6電連接并將其檢測到的電流信號發(fā)送至控制器6;
[0047]電容器組的輸入端與直流母線I相連、輸出端與負載繼電器7的輸入端相連;該電容器組接入電路的電容值可調；負載繼電器7的輸出端連接放電負載8的輸入端，放電負載8的輸出端接地，該放電負載8的電阻的大小由控制器6調節(jié);負載繼電器7的控制端與控制器6相連；
[0048]控制器6包括MCU及分別連接MCU的存儲器、模數轉換器、通訊器、及顯示器，控制器6通過逆變器與直流低壓電池相連用于供電；
[0049]控制器6接收電流傳感器3的檢測信號，控制器6判斷該檢測信號控制觸點繼電器組5閉合并使構成回路的線圈組2的線圈能夠減少直流母線I上的部分波動電流，或者控制負載繼電器7閉合并利用放電負載8減少直流母線I的部分波動電流。
[0050]上述結構，能夠檢測直流母線I的電流波動，其電流波動能夠產生磁力，并利用閉合的線圈組2隊磁力的阻礙的作用，進而減少直流母線I上的電流波動，有利于該直流母線I的供電，能夠提高直流母線I的供電質量，穩(wěn)定直流電流，此外，控制器6根據電流波動的大小選擇構成回路的線圈的多少，進而實現精確控制，將直流母線I進過電容器與放電負載8相連，能夠進一步控制電流波動，能夠對直流電流進行濾波消耗，有效的提高直流母線I的供電質量，穩(wěn)定直流電流，控制器6能夠根據電流的波動大小選擇合理的穩(wěn)定方式，具有很強的實用性。
[0051]電流傳感器3與線圈組2的距離不小于3m，避免線圈組2所產生的磁場影響電流傳感器3的檢測結果。該距離能夠減少線圈的磁力變化對電流傳感器3的影響。
[0052]線圈組2緊密套設在直流母線I上，在線圈組2合直流母線I之間設置有厚度為3-5mm的絕緣層，該絕緣層由20-28份乙烯基樹脂、16-18份硅膠、4-4.5份塑化劑、3-3.2份二鹽基硬脂酸鉛，3.5-3.8份含氧硅油，5-5.3份鉑絡合物，5-6份乙炔基環(huán)己醇，6-8份云母，10-13份硅氧烷低聚物和7-13份鄰苯二甲酸二甲組成。該配比的絕緣層，具有使用壽命長，受溫差影響小，耐腐蝕的特性，更適用于對直流母線I的絕緣。
[0053]絕緣層分別通過絕緣膠與線圈組2及直流母線I粘連，該絕緣膠由15-18份二甲基硅油、13-16份滑石粉、40-42份TPR、3-5份硬脂酸鋅、1.1-1.3份白炭黑、1.5_1.8份硼酸、5-5.6份亞麻油、8-9份芥酸酰胺、10-11份膨化劑、7-10份過氧化苯二甲酰、8-10份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、2-7份十溴聯苯組成。該配比的絕緣膠，具有粘連性好，絕緣性強，不易脫膠，使用壽命長的特點。
[0054]線圈組2為采用0.8-1.25mm的銅絲、以15-30cm為外接圓半徑繞制而成的四邊形結構，線圈組2的各個外接線端所對應的匝數為1000、1500、2000、2500、3000、3500。該銅絲和匝數的選擇有利于本穩(wěn)定裝置對25-35kA直流母線I的適用，具有對該直流母線I具有更強的穩(wěn)定效率及穩(wěn)定質量。
[0055]放電負載8通過控制器6控制串聯的定值電阻的數量調節(jié)其電阻的大小，其定值電阻的阻值為50k Ω，放電負載8包括10-20個定值電阻。放電負載8能夠對波動電流進行有效控制能夠保證波動電流的有效吸收，加快直流母線I的穩(wěn)定效率。
[0056]具體實施例2:
[0057]基于實施例1的直流母線穩(wěn)流裝置，其用于電解鋁的控制系統(tǒng)，包括:
[0058]控制單元，包括控制器6，該控制器6包括M⑶及分別連接M⑶的存儲器、模數轉換器、通訊器、及顯示器，控制器6通過逆變器與直流低壓電池相連，該電池用于為控制器6供電；
[0059]繞組單元，包括線圈組2，線圈組2套設在25_35kA的為電解鋁供電的直流母線I的負極上，線圈組2上具有多個外接線端和一個輸出端，線圈組2為采用0.8-1.25mm的銅絲、以18-20cm為外接圓半徑繞制而成的四邊形結構，線圈組2的各個外接線端所對應的匝數為1000、1500、2000、2500、3000,3500；在線圈組2和直流母線I之間設有絕緣層，絕緣層分別通過絕緣膠與線圈組2及直流母線I粘連；
[0060]繼電器單元，包括觸點繼電器組5和負載繼電器7，觸點繼電器組5的輸入端與線圈組2的輸出端相連，觸點繼電器組5的各輸出端分別與線圈組2的各外接線端一一對應;控制不同的觸點繼電器閉合將線圈組2的線圈構成回路;觸點繼電器組5的控制端分別于控制器6相連;負載繼電器7的控制端與控制器6相連;負載繼電器7的輸出端連接放電負載8的輸入端，放電負載8的輸出端接地；
[0061 ] 放電單元，包括電容器組和放電負載8，電容器組的輸入端與直流母線I相連、輸出端與負載繼電器7的輸入端相連;該電容器組接入電路的電容值可調;放電負載8包括10-20個阻值為50k Ω定值電阻，控制器6控制串聯的定值電阻的數量以調節(jié)電池組的電阻的大?。?br>[0062]電流傳感器3單元，包括分別位于在線圈組2兩側的電流傳感器3，該電流傳感器3套設在母線上用于檢測母線上的電流；電流傳感器3與線圈組2的距離不小于3m，避免線圈組2所產生的磁場影響電流傳感器3的檢測結果；
[0063]電流傳感器3與控制器6電連接并將其檢測到的電流信號發(fā)送至控制器6;電流傳感器3的檢測信號經模數轉換器發(fā)送至MCU，MCU對比存儲器中的設定值，控制相應觸點繼電器組5閉合使線圈組2的對應匝數構成回路，或者，控制負載繼電器7閉合將波動的電流由放電負載8消耗。
[0064]由于上述系統(tǒng)，將線圈組2和放電負載8進行有效的利用，能夠對直流母線I上的電流進行更加事實精確的控制，能夠有效穩(wěn)定直流母線I的電流，消除電流波動，提高供電質量，提高電解鋁的生產速度和質量，當波動范圍小于設定值時，通過線圈組2構成不同匝數的回路，進行磁力阻礙，降低小幅度波動對電流質量的影響，另外，當波動范圍較大時，通過電容濾波和電阻放電，有效的穩(wěn)定電流，提高供電質量。
[0065]具體實施例3:
[0066]基于實施例2的直流母線穩(wěn)流裝置的用于電解鋁的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)的控制方法:
[0067]步驟1:通過電流傳感器3檢測負極的直流母線I上的電流并將檢測信號經模數轉換器發(fā)送至MCU，MCU讀取存儲器中的設定值與檢測值對比；
[0068]步驟2:直流母線I上的直流電流波動范圍大于1.0kA，M⑶控制觸電繼電器閉合使線圈組2構成回路的匝數為1000;直流母線I上的直流電流波動范圍為1.01-1.2kA，控制線圈組2構成回路的匝數為1500;直流母線I上的直流電流波動范圍為1.21 -1.4kA，控制線圈組2構成回路的匝數為2000;直流母線I上的直流電流波動范圍為1.41-1.6kA，控制線圈組2構成回路的匝數為2500;直流母線I上的直流電流波動范圍為1.61-1.8kA，控制線圈組2構成回路的匝數為3000;
[0069]步驟3:直流母線I上的直流電流波動范圍大于1.8kA時，M⑶控制負載繼電器7閉合，同時，MCU調節(jié)電容器組4的電容值和調整放電負載8的阻值的大?。?br>[0070]步驟4:當直流母線I的波動頻率低于5 h z時，M C U調節(jié)電容器組4的電容值為0.05uf;當直流母線I的波動頻率為5-lOhz時，MCU調節(jié)電容器組4的電容值為0.1uf;當直流母線I的波動頻率為10.l_18hz時，MCU調節(jié)電容器組4的電容值為0.15uf;當直流母線I的波動頻率為18.l-30hz時，MCU調節(jié)電容器組4的電容值為0.2uf;當直流母線I的波動頻率大于30hz時，MCU調節(jié)電容器組4的電容值為0.3uf
[0071 ] 步驟5:當直流母線I上的電流波動范圍為1.81_2kA時，M⑶調節(jié)放電負載8的阻值為900千歐；當直流母線I上的電流波動范圍為2.01 -2.3kA時，M⑶調節(jié)放電負載8的阻值為800千歐；當直流母線I上的電流波動范圍為2.31 -2.6kA時，M⑶調節(jié)放電負載8的阻值為700千歐；當直流母線I上的電流波動范圍為2.61 -2.9kA時，M⑶調節(jié)放電負載8的阻值為650千歐；當直流母線I上的電流波動范圍大于2.9kA時，MCU調節(jié)放電負載8的阻值為500千歐；
[0072]步驟6:M⑶通過通訊器連接后臺服務器并與后臺服務器通訊，當直流母線I上的電流波動范圍大于4.5kA時，MCU向后臺服務器發(fā)送報警信號，后臺服務器控制直流母線I斷電。
[0073]由于采用了上述方法，能夠根據直流母線I的電流波動進行實時檢測和實時調節(jié)，能夠將直流母線I上的電流波動減少至5%以內，能夠有效的保證直流電流的穩(wěn)定性，根據不同的電流波動控制線圈的繞組匝數組成回路，通過磁力阻礙在一定范圍內調節(jié)電流波動，當電流波動范圍過大時，通過控制濾波電容器組4和放電負載8的接入，并調節(jié)濾波電容器組4和放電負載8的大小，對直流電流進行穩(wěn)定調節(jié)。
[0074]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種直流母線穩(wěn)流裝置，其特征在于，包括線圈組、電流傳感器、控制器、觸點繼電器組、電容器組、負載繼電器、放電負載； 線圈組套設在直流母線上，線圈組上具有多個外接線端和一個輸出端，各外接線端分別對應于與其相應的線圈匝數； 觸點繼電器組，觸點繼電器組的輸入端與線圈組的輸出端相連，觸點繼電器組的各輸出端分別與線圈組的各外接線端一一對應;控制不同的觸點繼電器閉合可將線圈組不同匝數的線圈組成回路;觸點繼電器組的控制端分別于控制器相連； 在線圈組的兩側分別設置有電流傳感器，該電流傳感器套設在母線上用于檢測母線上的電流;電流傳感器與控制器電連接并將其檢測到的電流信號發(fā)送至控制器； 電容器組的輸入端與直流母線相連、輸出端與負載繼電器的輸入端相連;該電容器組接入電路的電容值可調；負載繼電器的輸出端連接放電負載的輸入端，放電負載的輸出端接地，該放電負載的電阻的大小由控制器調節(jié);所述負載繼電器的控制端與控制器相連； 所述控制器包括MCU及分別連接MCU的存儲器、模數轉換器、通訊器、及顯示器，控制器通過逆變器與直流低壓電池相連用于供電； 控制器接收電流傳感器的檢測信號，控制器判斷該檢測信號控制觸點繼電器組閉合并使構成回路的線圈組的線圈能夠減少直流母線上的部分波動電流，或者控制負載繼電器閉合并利用放電負載減少直流母線的部分波動電流。2.根據權利要求1所述的直流母線穩(wěn)流裝置，其特征在于，所述電流傳感器與線圈組的距離不小于3m，避免線圈組所產生的磁場影響電流傳感器的檢測結果。3.根據權利要求1所述的直流母線穩(wěn)流裝置，其特征在于，所述線圈組為采用0.8-1.25mm的銅絲、以15-30cm為外接圓半徑繞制而成的四邊形結構，線圈組的各個外接線端所對應的匝數為 1000、1500、2000、2500、3000、3500。4.根據權利要求1所述的直流母線穩(wěn)流裝置，其特征在于，所述放電負載通過控制器控制串聯的定值電阻的數量調節(jié)其電阻的大小，其定值電阻的阻值為5 O k Ω，放電負載包括.10-20個定值電阻。5.根據權利要求1-4任一項所述的直流母線穩(wěn)流裝置，其特征在于，其用于電解鋁的控制系統(tǒng)，包括: 控制單元，包括控制器，該控制器包括M⑶及分別連接MCU的存儲器、模數轉換器、通訊器、及顯示器，控制器通過逆變器與直流低壓電池相連，該電池用于為控制器供電； 繞組單元，包括線圈組，線圈組套設在25-35kA的為電解鋁供電的直流母線的負極上，線圈組上具有多個外接線端和一個輸出端，線圈組為采用0.8-1.25mm的銅絲、以18-20cm為外接圓半徑繞制而成的四邊形結構，線圈組的各個外接線端所對應的匝數為1000、1500、.2000、2500、3000、3500 ；在線圈組和直流母線之間設有絕緣層，絕緣層分別通過絕緣膠與線圈組及直流母線粘連； 繼電器單元，包括觸點繼電器組和負載繼電器，觸點繼電器組的輸入端與線圈組的輸出端相連，觸點繼電器組的各輸出端分別與線圈組的各外接線端一一對應;控制不同的觸點繼電器閉合將線圈組的線圈構成回路;觸點繼電器組的控制端分別于控制器相連;負載繼電器的控制端與控制器相連；負載繼電器的輸出端連接放電負載的輸入端，放電負載的輸出端接地； 放電單元，包括電容器組和放電負載，電容器組的輸入端與直流母線相連、輸出端與負載繼電器的輸入端相連;該電容器組接入電路的電容值可調;放電負載包括10-20個阻值為.50k Ω定值電阻，控制器控制串聯的定值電阻的數量以調節(jié)電池組的電阻的大??； 電流傳感器單元，包括分別位于在線圈組兩側的電流傳感器，該電流傳感器套設在母線上用于檢測母線上的電流；電流傳感器與線圈組的距離不小于3m，避免線圈組所產生的磁場影響電流傳感器的檢測結果； 電流傳感器與控制器電連接并將其檢測到的電流信號發(fā)送至控制器；電流傳感器的檢測信號經模數轉換器發(fā)送至M⑶，M⑶對比存儲器中的設定值，控制相應觸點繼電器組閉合使線圈組的對應匝數構成回路，或者，控制負載繼電器閉合將波動的電流由放電負載消耗。
【文檔編號】C25C3/16GK205420572SQ201521016869
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月9日
【發(fā)明人】曾麗
【申請人】成都德善能科技有限公司