ABB电磁搅拌系统在钢厂的应用和改进

ABB电磁搅拌系统在钢厂的应用和改进
ABB电磁搅拌系统在钢厂的应用和改进

?现场经验?

ABB电磁搅拌系统在钢厂的应用和改进

李奕1① 艾军林2 李守林2

(1:武汉钢铁集团公司第一炼钢厂 武汉430083;2:宣化钢铁集团公司机动处 张家口075100)

摘要 阐述了武钢钢铁公司第一炼钢厂所引进的ABB电磁搅拌装置的原理,以及在实际运用中电搅线圈和逆变柜常见故障的解决方法和相关管理经验。

关键词 电磁搅拌器 变频器 IG BT(大功率晶体管) 逆变 线圈 改进

Applica tion and M od if ica tion of Electro

M agnetic Stirrer from ABB

L i Yi1 A i Jun lin2 L i Shoulin2

(1:The No.1M aking Steel Plant of W ISGCO 430083;2:Xuanhua Iron and Steel Group Co.)

ABSTRACT The article states the p rincip le of electro magnetic stirrer from ABB operated in the NO.1steel making p lant of W ISGCO and p rovides the failure solving methods and relative management experience on stirrer coil and inverter cabinet.

KEYWO RD S Electro magnetic stirrer Inverter IG BT Inversing Coil Modification

1 前言

连铸用电磁搅拌能有效地改善铸坯的内部组织结构,提高表面质量,减少中心偏析和中心疏松。基本消除中心缩孔和裂纹,大大增加等轴晶率,为生产高碳钢的必要设备。因而已广泛应用于各种方坯连铸机上。炼钢厂五机五流大方坯连铸机采用了瑞典ABB公司制造的结晶器电磁搅拌装置。该装置采用了空心铜管纯水内冷式技术,整机结构紧凑、搅拌功率大,为国际20世纪90年代末的先进技术。

ABB电磁搅拌系统主要由3个部分组成:供电系统、电搅线圈水冷系统、ACS600多传动系统。

2 系统介绍

2.1 水冷系统

在电磁搅拌线圈工作时,将产生很大的电流,会引起线圈发热,若没有保护措施,必然将线圈烧坏。一般都是给线圈通水冷却。通水冷却的方式根据各厂家的情况有不同的方法,可以将线圈浸漆绝缘后,浸入循环冷却水中,但这种方式线圈的使用寿命短,一般最多使用两年。本系统采用ABB专利技术,线圈采用中空铜管绕制而成,中间通循环冷却水冷却,但这种方式对冷却水的水质要求较高,必须采用水处理技术保证在线圈中循环流动的水不至于结垢。

为了达到控制水质并与线圈进行热交换的目的,本系统有两套冷却水装置,一套是用于冷却线圈的纯水系统,另一套是用于冷却纯水的冷却系统。线圈所产生的热量首先通过循环的纯水带出,然后通过对水质要求不高的工业水经过板式换热器给纯水冷却。

由图1可以看出,纯水系统通过两台泵提供水循环动力,图中所用离子交换器中注入了离子交换树脂,用于吸附纯水系统中的钠离子,保证纯水的电导率不高于系统所规定的范围。

2.2 电搅运行原理

控制原理如下:

1)10kV高压电通过变电所送至电搅变压器一次侧由变压器变成交流525V。合上主电源开关,整流部分工作,整流成700V的直流电通过母排送到1~5流逆变器。

2)水站水泵(一用一备)启动,给线圈的铜管进行冷却,同时线圈的温度和水量的信号返回到水站的远程I/O。水系统的控制全部由扩展I/O完成,同时通过通讯,将水系统的信号传递给AOS操作面板和主控制系统APC。它不仅在操作面板上能够看到线圈进出水温度、流量、运行情况及水的电导率等,而且主控制系统APC通过光纤和每流的脉冲触发控制器AMC通讯,能够根据水系统的具体情况为每一流的变频器提供启动允许信号。对

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Total No1150 Ap ril2005

冶 金 设 备

M ET ALLURGI CAL EQU IP M ENT

总第150期

2005年4月第2期

①作者简介:李奕,男,1972年出生,毕业于武汉钢铁公司职工大学电器专业,武钢第一炼钢厂,电气助理工程师

变频器系统进行有效的控制。

3)当需要启动电磁搅拌时,主控制系统APC 通过不

同的通讯方式,根据AOS 操作面板和连铸机公用HM I 画面设定的电流和频率参数加上水系统共三组状态字,通过光纤发送到每流的脉冲触发控制器AMC,脉冲触发控制单元产生所需要的脉冲信号,经过脉冲输出模块输出,提供给IG BT 用来高速通断。最终控制线圈磁场的强弱。脉

冲触发控制器AMC 同时也把实际电流、实际频率和实际运行状态传递给主控制系统APC 。

4)在以上过程中变压器的温度保护、线圈的接地保

护、整流部分的短路,欠压等报警和保护以及主控制系统

APC 的各种保护全部都在时时监控,确保了电搅系统的

设备安全可靠运行

图1 电磁线圈水冷系统原理图

2.3 ACS600多传动系统控制

ACS600变频器采用交-直-交变频技术,它包括两

个部分:整流部分、逆变部分。此变频器采用集中整流输出,通过直流母线形式提供给5个逆变部分的直流电源。

1)整流部分:整流部分采用二极管供电单元(DS U )

的6脉冲三相半控桥式供电电路,由上半桥的三个可控硅和下半桥的三个二极管构成,在三相桥式电路中,每个周期产生6个触发脉冲,保证在上半桥和下半桥之间进行换流。

2)逆变部分:逆变部分由合闸回路、脉冲触发控制单

元NAMC -03、脉冲发生模块NG DR 和大功率晶体管

IG BT 组成。

3)脉冲发生模块:包括接口模板和脉冲输出模块,通

过NAMC -03的控制,产生所需要的脉冲信号,经过脉冲输出模块输出,提供给IG BT 的高速通断控制。

4)大功率晶体管:本系统采用进口绝缘栅极双极晶

体管IG BT,开关频率高,工作稳定可靠。

3 应用、改进和管理经验

电磁搅拌系统从1999年投产以来至今已使用了将近五年,在实际运用中也遇到了一些技术难题,通过大量的数据采集和技术改进,使电搅故障率由前几年的12次/年下降到1次/年。不仅大大地提高了电搅设备的作业能力,而且极大地降低了备件的消耗和废品的数量。年节约

IG BT 、门电路卡、电源板等备件费达100万元,挽回废品

损失近400万元。

3.1 技术方面的改进

3.1.1 逆变柜故障的分析和改进

故障现象:电磁搅拌在运行中无任何征兆的情况下

IG BT 烧毁。

原因分析:电磁搅拌的逆变部分采用IG BT (型号为

PP20012(ABB2P )SEL 、1200V 、200A ),由于它的过压能力

差,在电网波动时造成IG BT 烧毁。

解决方法:把电搅变压器的高压侧由原来的1-4、2

-7的接线方式改成1-3、2-8的接线方式。得出下列数

据。

表1 电搅变压器的高压侧接线方式的改进变压器高压侧

连接方式原(10000V:525V )1-4、2-7接线方式现(10500V:525V )

1-3、2-8接线方式

低压交流无负载电压/V 512494低压交流带负载电压/V 508489低压直流无负载电压/V 703694低压直流带负载电压/V

688

655

从以上数据可看出在高压电网正常时整流公共直流母线带负载电压下降了三十多伏,降压效果十分明显。如果高压电网发生波动那么直流母线电压将有很大的上升,达到IG BT 的耐压值,最终烧毁IG BT 。

3.1.2 逆变柜的检测

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在逆变柜运行一段时间后IG BT会造成损伤,就必须检测IG BT的好坏。

3.2 管理经验

1)加强电搅使用中的点检维护,遵循预知维修的管理思路。规定每次使用电搅前必须测量电搅线圈的在线绝缘值。在电搅使用时每班必须点检和记录两次线圈冷却水的流量、水温、中间端子箱的母线接头温度。如有异常必须监护,确保线圈正常运行。

2)确保电搅设备的稳定运行掌握在线更换,离线检修的原则。规定电搅线圈和逆变柜每三个月下线保养。线圈的出线电缆绝缘破损的必须更换。出线电缆裸露在二冷段的部分必须加包石棉布。离线存放的线圈冷却水必须吹干,保持线圈内部干燥(特别在冬天应该做到,否则冷却水结冰涨破水管)。冷却水的出口上堵头,防止灰尘进入,降低绝缘电阻。对逆变柜受损的元件检查更换,电路板和IG BT分解清灰,再安装。所有的联接螺丝必须紧固。对有故障的线圈必须通过绝缘检测和内部试压实验判断故障点,然后再有的放矢的处理。

3)注重过程管理,提高维护人员的素质和操作人员对设备的认识。

4)改善电搅设备的环境,提高设备使用寿命。针对操作工在吊装结晶器时由于结晶器的晃动撞破线圈内筒体的冷却水管导致损坏线圈这一问题,规定吊装结晶器时必须用导链慢慢落到位,使线圈的寿命平均提高两年。由于逆变器的元件是一个很大的发热体,电搅工作时电气室的温度非常高,导致有些元件容易烧毁。为了降低电气室的温度,加装了在冬天也可以制冷的溴化锂制冷机组使电搅电气柜的环境温度最高在28℃左右。保障了电气元件的正常运行。

4 结束语

经过不断摸索和潜心研究,总结出了一套非常实用的技术成果和管理经验,故障率逐年下降,为生产“双高”(高技术含量、高附加值)产品奠定了坚实的设备保障。

参考文献

[1]熊蕊、朱秋花,S W P M逆变电源输出电压波形控制技

术的研究,电力电子技术,2001(2):45~47

(收稿日期:2004—12—28)

D100-32离心式煤气鼓风机的故障分析与改善

卢亚东① 曲罡 李巍巍

(凌源钢铁公司机动部 辽宁122504)

摘要 凌钢集团公司燃气厂的D100-32离心式煤气鼓风机,轴承故障频繁,后通过振动和损坏模式分析,找出了故障原因,并对该故障的分析和解决过程进行阐述。

关键词 轴承 频谱 膨胀 润滑

Ana lyz i ng and I m prov i ng of Fault for D100-32Cen tr ifuga l Ga s Blower

Lu Yadong Qu Gang L iW ei wei

(M achine&Power Depart ment,L ing Yuan Iron&Steel Group)

ABSTRACT The fault for bearing of D100-32centrifugal gas blower in L ing Yuan Iron and Steel Co.is frequency.

Through analyzing of vibrating and model of damage,find out the souce of fault and solve the p roblem.

KEYWO RD S Bearing Spectrum Expand Lubricate

1 问题描述

凌钢燃气厂共有3台D100-32离心式煤气鼓风机,主要作用是对混合煤气进行加压,供烧结机使用。此风机为1989年安装,采用滚动轴承传动,润滑方式为油环润

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①作者简介:卢亚东,男,1960年出生,毕业于东北大学机械设计及制造专业,学士,高级工程师

电磁搅拌

板坯电磁搅拌的现状 摘要:介绍了电磁搅拌技术的原理、电磁搅拌器的分类、电磁搅拌装置的应用条件 关键词:电磁搅拌技术; 板坯; 连铸; 应用 Electromagnetic Stirring of Slabs Abstract: It is introduced the principle of electromagnetic stirring technique as well as types and application condition of stirrer. Key words: electromagnetic stirring; continuous casting of slab; multi-mode EMS 1前言 在连续铸钢发展初期, 钢铁制造者们已认识到钢液的凝固及铸坯质量受液相穴钢液的运动和诸如对流、传热、收缩等基本物理现象的影响。毫无疑问, 电磁搅拌的研究是以优化上述运动和现象以提高钢的质量和消除不利因素等为目标的[1]。 电磁搅拌装置(Electro – Magnetic Stirring)英语缩写为EMS。目前采用电磁搅拌装置已经成为板坯连铸设备为提高铸坯产品质量的重要途径,其作用就是在铸线扇形段上安装多段电磁搅拌用的电磁线圈, 在各段辊内的电磁线圈上施加低压、低频、大电流的交流电源, 电磁力线贯穿铸坯的凝固相(即坯壳部分),在将要冷却凝固的钢水内部产生强磁场,通过钢水内流动的感应电流相互作用, 使液向部分能定向移动及旋转运动,从而对铸坯内的液相钢水进行搅拌,使铸坯内部结晶组织均匀, 提高了板坯的质量[2]。 2 电磁搅拌技术原理及作用 2.1 电磁搅拌技术原理 与已普及的长材产品生产中采用的转式电磁搅拌有所不同, 针对大断面的矩形, 板坯连铸生产采用独特的线形电磁搅拌。其原理十分简单, 如同由两相或三相电流驱动的, 能产生交变磁场的线性感应马达。电流发生相变时磁场从一极到达另一极, 并同时产生电磁推力, 将液态钢水向磁场运动的方向推动。通过电流相位变化选择方向, 通过电流密度和频率调整推力大小[3]。

自动控制原理课程设计速度伺服控制系统设计样本

自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月

目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献

一、课程设计目: 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上,用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务: 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示,规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k,以 t 使系统阻尼比等于0.5,并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想: 反馈校正: 在控制工程实践中,为改进控制系统性能,除可选用串联校正方式外,经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度,加速度反馈,执行机构输出及其速度反馈,以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正,。从控制观点来看,采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果,并且尚有许多串联校正不具备突出长处:第一,反馈校正能有效地变化

被包围环节动态构造和参数;第二,在一定条件下,反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性,反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正: 如下图所示,微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s ()=00t G s 1G (s)K s +()=22t 1T s T K s ζ+(2+)+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中,'ζ=ζ+t K 2T ,表白微分负反馈不变化被包围环节性质,但由于阻尼比增大,使得系统动态响应超调量减小,振荡次数减小,改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图

电磁搅拌

电磁搅拌 科技名词定义 中文名称:电磁搅拌 英文名称:electromagnetic stirring,EMS 其他名称:EMS技术 定义:利用电磁效应实现熔体的搅拌,熔炼时使温度和成分均匀、连铸时控制凝固过程的工艺。 应用学科:材料科学技术(一级学科);材料科学技术基础(二级学科);材料合成、制备与加工(三级学科);特种冶金(四级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 目录 定义 原理 模式 效果 编辑本段定义 任何通有电流的导体,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应。 闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时,导体中就会产生电流这种现象叫电磁感应。 旋转磁场就是一种极性和大小不变,且以一定转速旋转的磁场。 三相交流电能够产生旋转磁场。 当旋转磁场半径很大时,就成了直线运动的行(xing)波磁场。 直线搅拌:由行波磁场产生的,使钢水以一定速度向磁场运动方向运动,故称直线搅拌。 钢水的流动方向始终和磁场的运动方向相一致。 编辑本段原理

电磁搅拌器(Electromagneticstirring:EMS)的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力,强化钢水的运动。具体地说,搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内,就在其中感应起电流,该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力,电磁力是体积力,作用在钢水体积元上,从而能推动钢水运动。 编辑本段模式 根据电磁搅拌器在铸机冶金长度上的不同安装位置大致有以下几种模式 结晶器电磁搅拌:MoldElectromagneticstirring:MEMS搅拌器安装在结晶器铜管外面 二冷区电磁搅拌:StrandElectromagneticStirring:SEMS搅拌器安装在铸坯外面 凝固末端电磁搅拌:FinalElectromagneticstirring:FEMS用于方坯连铸搅拌器安装在铸坯外面 编辑本段效果 搅拌位置冶金效果适用钢种 MEMS 增加等轴晶率低合金钢 减少表面和皮下的气孔和针孔 弹簧钢 减少表面和皮下的夹杂物 冷轧钢 坯壳均匀化 中高碳钢等 稍稍改善中心偏析 SEMS扩大等轴晶率不锈钢 减少内裂 改善中心偏析工具钢 减少中心疏松 FEMS细化等轴晶弹簧钢 有效地改善中心偏析轴承钢 有效地改善中心缩孔和疏松特殊高碳钢

连铸电磁搅拌

1.什么叫电磁搅拌(简称EMS)? 大家知道,一个载流的导体处于磁场中,就受到电磁力的作用而发生运动。同样。载流钢水处于磁场中就会产生一个电磁力推动钢水运动,这就是电磁搅拌的原理。 电磁搅拌是改善金属凝固组织,提高产品质量的有效手段。应用于连续铸钢,已显示改善铸坯质量的良好效果。 早在1922年就提出了电磁搅拌的专利。论述了流动对金属结构、致密性、偏析和夹杂物等方面的影响。1952年开始在钢厂连铸机二次冷却区装置电磁搅拌的试验。随着连铸技术的发展,为改善连铸坯质量,人们对电磁搅拌结构、类型、搅拌方式和冶金效果进行广泛深入研究,使电磁搅拌技术日益成熟,得到了广泛的应用。 2.电磁搅拌器有哪几种类型? 电磁搅拌器型式和结构是多种多样的。根据铸机类型、铸坯断面和搅拌器安装位置的不同,目前处于实用阶段的有以下几种类型。 (1)按使用电源来分,有直流传导式和交流感应式。 (2)按激发的磁场形态来分,有:恒定磁场型,即磁场在空间恒定,不随时间变化;旋转磁场型,即磁场在空间绕轴以一定速度作旋转运动;行波磁场型,即磁场在空间以一定速度向一个方向作直线运动;螺旋磁场型,即磁场在空间以一定速度绕轴作螺旋运动。 目前,正在开发多功能组合式电磁搅拌器.即一台搅拌器具有旋转、行波或螺旋磁场等多种功能。 (3)按使用电源相数来分,有两相电磁搅拌器,三相电磁搅拌器。 (4)按搅拌器在连铸机安装位置来分,有结晶器电磁搅拌器、二次冷却区电磁搅拌器、凝固末端电磁搅拌器。 3.电磁搅拌技术有何特点? 与其他搅拌钢水方法(如振动、吹气)相比,电磁搅拌技术有以下特点: (1)通过电磁感应实现能量无接触转换,不和钢水接触就可将电磁能转换成钢水的动能。也有部分转变为热能。 (2)电磁搅拌器的磁场可以人为控制,因而电磁力也可人为控制,也就是钢水流动方向和形态也可以控制。钢水可以是旋转运动、直线运动或螺旋运动。可根据连铸钢钢种质量的要求,调节参数获得不同的搅拌效果。 (3)电磁搅拌是改善连铸坯质量、扩大连铸品种的一种有效手段。 4.什么叫结晶器电磁搅拌(简称M--EMS),有何作用? 结晶器电磁搅拌器特点:钢水在结晶器内,搅拌器置于结晶器外围。搅拌器内的铁芯所激发的磁场通过结晶器的钢质水套和铜板渗入钢水中,借助电磁感应产生的电磁力,促使钢水产生旋转运动或上下垂直运动。 结晶器铜板的高导电性,使用工频(50Hz)电源,由于集肤效应,磁场在铜层厚度由外向里穿透能力只有几毫米,小于铜壁的厚度,也就是磁场被结晶器铜壁屏蔽不能渗入钢水内,无法搅拌钢水。为此采用低电源频率(2~10Hz),使磁场穿过铜壁搅拌钢水。 结晶器电磁搅拌作用:1)钢水运动可清洗凝固壳表层区的气泡和夹杂物,改善了铸坯表面质量。2)钢水运动有利于过热度的降低,这样可适当提高钢水过热度,有利于去除夹杂物,提高铸坯清洁度。3)钢水运动可把树枝晶打碎,增加等轴晶核心,改善铸坯内部结构。4)结晶器钢-渣界面经常更新,有利于保护渣吸收上浮的夹杂物。

电磁兼容技术的发展状况及应用

电磁兼容技术的发展状况及应用 摘要: 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电 路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近 年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加。 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间 的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加,这有两个方面的原因:第一,电子设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高,这导致了电路之间的干扰更加严重,设计人员如果不了解有关的设计技术,会导致产品开发周期过长,甚至开发失败.第二,为 了保证电子设备稳定可靠的工作,减小电磁污染,越来越多的国家开始强制执行电磁兼容标准, 特别是在美国和欧洲国家,电磁兼容指标已经成为法制性的指标,是电子产品厂商必须通过的指标之一,设计人员如果在设计中不考虑有关的问题,产品最终将不能通过电磁兼容试验,无法走 上市场. 因此近年来,电磁兼容教育也在迅速发展,一方面,各种有关电磁兼容设计的书籍层出不穷,各种电子设计的期刊上也不断刊登有关的文章,另一方面,电磁兼容培训越来越受到欢迎.20世纪90年代末,美国参加电磁兼容培训的费用平均为每人每天330美元,目前,已经达到450美元左右,并且企业如果需要专场培训,往往需要与提供培训的公司提前半年签订合同,由此可以看 到电子设计人员对电磁兼容技术的需求日益增加. 我国电磁兼容技术起步很晚,无论是理论、技术水平,还是配套产品(屏蔽材料、干扰滤波器等)制造,都与发达国家相差甚远.而与此形成强烈反差的是,在我们加入WTO以后,我们面对的是公平的国际竞争,各国之间唯一的贸易壁垒就是技术壁垒.而电磁兼容指标往往又是众多技术壁垒中最难突破的一道.因此,怎样使设计人员在较短的时间内,掌握电磁兼容设计技术,能够充满信心地面对挑战是我们努力实现的目标. 1 什么是电磁兼容标准 为了规范电子产品的电磁兼容性,所有的发达国家和部分发展中国家都制定了电磁兼容标准.电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求.之所以称为基本要求, 也就是说,产品即使满足了电磁兼容标准,在实际使用中也可能会发生干扰问题.大部分国家的 标准都是基于国际电工委员会(IEC)所制定的标准. IEC有两个平行的组织负责制定EMC标准,分别是CISPR(国际无线电干扰特别委员会)和TC77(第77技术委员会).CISPR制定的标准编号为:CISPR Pub. XX ,TC77制定的标准编号为IEC XXXXX . 关于CISPR:1934年成立.目前有七个分会:A分会(无线电干扰测量方法与统计方法)、B分会(工、科、医射频设备的无线电干扰)、C分会(电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰)、D分会(机动车和内燃机的无线电干扰)、E分会(无线接收设备干扰特性)、F分会(家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰)、G分会(信息设备的无线电干扰) 关于TC77:1981年成立.目前有3个分会:SC77A(低频现象)、 SC77B(高频现象)、 SC77C(对高空核电磁脉冲的抗扰性). 我国的民用产品电磁兼容标准是基于CISPR和IEC标准,目前已发布57个,编号为GBXXXX - XX,例如GB 9254-98. 欧盟使用的EN标准也是基于CISPR和IEC标准,其对应关系如下: EN55××× = CISPR标准, (例: EN55011 = CISPR Pub.11) EN6×××× = IEC标准, (例: EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11) EN50××× = 自定标准, (例: EN50801) 我国军用产品采用的标准GJB是基于美国军标,例如GJB151A = MIL-STD -461D. 电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准. 基础标准:描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备,定义了等级和性能判据.基础标准不涉及具体产品.

自动控制系统概要设计

目录 1引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2背景 (3) 1.3技术简介 (4) https://www.360docs.net/doc/7d17420271.html,简介 (4) 1.3.2SQL Server2008简介 (5) 1.3.3Visual Studio2010简介 (5) 1.4参考资料 (6) 2总体设计 (8) 2.1需求规定 (8) 2.2运行环境 (8) 2.3数据库设计 (8) 2.3.1数据库的需求分析 (9) 2.3.2数据流图的设计 (9) 2.3.3数据库连接机制 (10) 2.4结构 (11) 2.5功能需求与程序的关系 (11) 3接口设计 (12) 3.1用户接口 (12) 3.2外部接口............................................................................................错误!未定义书签。 3.3内部接口............................................................................................错误!未定义书签。4运行设计.....................................错误!未定义书签。 4.1运行模块组合....................................................................................错误!未定义书签。 4.2运行控制............................................................................................错误!未定义书签。 4.3运行时间............................................................................................错误!未定义书签。5测试 (13)

电磁学的应用

电磁学的应用—蓝牙技术 摘要:蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。利用“蓝牙”技术,能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信,从而数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。 关键词: 1、蓝牙系统 蓝牙系统一般由以下4个功能单元组成:天线单元、链路控制(固件)单元、链路管理(软件)单元和蓝牙软件(协议)单元。它们的连接关系如图1所示: 图1 蓝牙系统结构图 1.1 天线单元 蓝牙要求其天线部分体积十分小巧、重量轻,因此,蓝牙天线属于微带天线。蓝牙空中接口是建立在天线电平为0dBm的基础上的。空中接口遵循Federal Communications Commission(简称FCC,即美国联邦通信委员会)有关电平为0dBm的ISM频段的标准。如果全球电平达到100mW以上,可以使用扩展频谱功能来增加一些补充业务。频谱扩展功能是通过起始频率为2.402 GHz,终止频率为2.480GHz,间隔为1MHz 的79个跳频频点来实现的。出于某些本地规定的考虑,日本、法国和西班牙都缩减了带宽。最大的跳频速率为1660跳/秒。理想的连接范围为100mm~10m,但是通过增大发送电平可以将距离延长至100m。 蓝牙工作在全球通用的 2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。蓝牙的数据速率为1Mb/s。ISM频带是对所有无线电系统都开放的频带,因此使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源。例如某些家电、无绳电话、汽车房开门器、微波炉等等,都可能是干扰。为此,蓝牙特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道(hop channel),在一次

液位自动控制系统设计与调试

液位自动控制系统设计 与调试 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

课程设计 2016年6月17日

电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日~2016年6月17日(第15~16周) 教研室意见同意开题。审核人:汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。 3.选择电器元件,列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。

2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》和GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理分明,重点突出,篇幅不少于7000字。

温度自动控制系统的设计毕业设计论文

北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

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电磁搅拌器的分类与应用

电磁搅拌器的分类与应用 (一)电磁搅拌器装置 电磁搅拌装置在许多的大型钢铁企业中的到使用,极大的改善了钢铁企业的产品质量。 近年来,随着连铸技术的发展,对连铸坯内部质量提出了更高的要求,而铸坯内部质量在很大程度上取决于铸坯内部是否呈现均匀而致密的等轴晶凝固组织。但是在连铸坯实际凝固过程中,由于冷却速度很快,造成铸坯凝固时柱状晶的发展,往往产生“搭桥”现象,导致铸坯内缩孔偏析、疏松、夹杂物聚集等缺陷产生。 一个载流的导体处于磁场中就要受到电磁力的作用而发生运动。同样,钢水流过磁场,流动的钢水会产生感生电流,感生电流产生的磁场与设定磁场之间的相互作用,会推动钢液运动,这就是电磁搅拌的原理。采用电磁搅拌装置,有利于改善连铸坯的凝固组织,也是改善以及提高铸坯表面的有效措施。 (二)电磁搅拌装置的形式 电磁搅拌装置的形式是多种多样的。根据铸机的类型,铸坯断面和电磁搅拌器安装的位置不同,连铸机常用的有如下几种类型: 1、按感应形式分:有直流传导式、交流感应式和近年来发展起来的永磁式。 2、按激发的磁场形态分:有恒定磁场型,即菜场在空间恒定,不随时间变化;有旋转磁场型,即磁场在空间绕轴以一定的速度作旋转运动;行波磁场型,即磁场在空间以一定的速度向一个方向做直线运动;螺旋磁场型,即磁场在空间以一定速度绕轴做螺旋运动。 目前正在开发多功能组合式电磁搅拌器,即一台搅拌器同时具有旋转、行波或螺旋磁场等多种功能。 3、按使用电源相数分:有两相电源电磁搅拌器,有三相电源电磁搅拌器。 4、按搅拌器在连铸机安装位置分:有结晶器电磁搅拌装置,有二次冷却电磁搅

拌器,有凝固末端电磁搅拌器。 一般公认的就是用第4种分法来说明用什么形式的电磁搅拌装置设备。 (三)电磁搅拌装置的性能,对钢质的影响 1、结晶器电磁搅拌(简称M-EMS或M搅拌) 钢水在结晶器内,电磁搅拌器安装于结晶器外围。电磁搅拌器的铁芯所激发的磁场通过结晶器的钢质水套,和铜套侵入钢水中,借助于电磁感应产生的电磁力,使钢水产生旋转左右或上下垂直运动。 结晶器的电磁搅拌主要改善钢坯的表面质量和皮下质量。图1-2表示结晶器电磁搅拌器引起的冷隔变化。从图中可以看出,在不考虑拉坯频率的情况下,磁通密度较高的地方(在结晶器内壁表面上磁通密度最大),冷隔趋于变浅。这是因为,结晶器内电磁搅拌使得结晶器冷却均匀。事实证明,凝固界面被通过搅拌形成的钢流冲刷和早期形成的凝固坯壳重新熔化,与新进入的钢水混合后再凝固。在进行搅拌的地方,冷隔的深度就变得很浅。因此M搅拌器可以增强结晶器内钢液均匀凝壳的生成,从而导致表面纵裂的消除。 实践证明电源频率取6HZ比较合适。频率没有取下限1HZ的原因是因为频率小于1HZ时搅拌不充分;如果频率超过15HZ,在钢水中衰减严重,结果只能进行表面搅拌,因此不能完全发挥仰制冷隔的作用。 一般有以下几种搅拌方法: 一、单台旋转磁场 电磁搅拌器置于结晶器外围,通以两相低频电流,激发一旋转磁场,使结晶器内钢液产生旋转运动。绕组采用直接水冷,结构简单,冷却效果好。与结晶器水

电磁搅拌技术的发展_吴存有

世 界 钢 铁2010年第2期 电磁搅拌技术的发展 吴存有,周月明,侯晓光 (宝山钢铁股份有限公司,上海201900) 摘要:主要介绍了电磁搅拌技术的发展历史、在国内的应用现状,探讨了该技术未来的发展方向,特别以辊式搅拌器为例着重介绍了电磁搅拌技术在宝钢的研究进展。根据电磁搅拌的技术特点,探讨了电磁搅拌技术应用过程中设备与工艺之间的相互关系,以及影响电磁搅拌最终使用效果的关键因素。 关键词:电磁搅拌;辊式搅拌器;连铸 A p p l i c a t i o na n dd e v e l o p m e n t o f E MS t e c h n o l o g y W UC u n y o u ,Z H O UY u e m i n g ,H O UX i a o G u a n g (B a o s h a n I r o n &S t e e l C o .,L t d .,S h a n g h a i 201900,C h i n a ) A b s t r a c t :T h e d e v e l o p m e n t o f e l e c t r o m a g n e t i c s t i r r i n g t e c h n o l o g y a n d i t s a p p l i c a t i o ni n C h i n a a r e i n t r o d u c e d ,a n d t h e f u t u r e d e v e l o p m e n t d i r e c t i o n o f t h e t e c h n o l o g y i s d i s c u s s e d .T h e E M S r o l l e r s i n B a o s t e e l a s w e l l a s s i m i l a r E M St e c h n o l o g i e s a n dt h e i r a p p l i c a t i o na r e s t u d i e d .A c c o r d i n g t ot h e c h a r a c t e r i s t i c s o f E M S t e c h n o l o g y ,t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n E M S e q u i p m e n t a n d p r o c e s s ,a s w e l l a s t h e k e y f a c t o r s t h a t i n f l u e n c e t h e f i n a l e f f e c t s o f E M S t e c h n o l o g y a r e d i s c u s s e d .K e y w o r d s :e l e c t r o m a g n e t i c s t i r r i n g ;E M S r o l l e r ;c o n t i n u o u s c a s t i n g 0 前言 高质量、高附加值钢铁产品的生产离不开特殊冶金装备的使用,连铸电磁搅拌装置就是其中之一。电磁搅拌技术的研究历史可以追溯到20世纪20或30年代,经过多年的发展,电磁搅拌技术日趋成熟,但时至今日国外大型钢铁公司对这一技术仍然在开展持续研究,例如日本J F E 就有将近15人左右的研发团队专门从事电磁搅拌等电磁冶金学科相关的研究工作。同时,电磁搅拌技术也还是国际及国内E P M (E l e c t r o m a g n e t i c P r o -c e s s i n go f M a t e r i a l s )学术研究的重要内容之一 [1-3] 。近年来,通过企业与高校及科研机构的 合作研究,国内在这一技术领域也取得了长足发展,特别是装备制造能力方面逐渐缩短了与国际先进水平的差距。目前已经具备了如方圆坯结晶器、凝固末端电磁搅拌器及板坯二冷区电磁搅拌辊的设计制造能力。但是,如板坯结晶器电磁搅拌器/电磁制动、板坯电磁加速/减速器等较为大型和复杂的设备,相关技术实力相对还比较薄弱,特别是当今世界最为先进的多模式电磁搅拌,国 内钢厂还没有使用的先例。其次,在使用参数的优化方面,即电磁搅拌工艺方面的研究还略显不足 [4-8] 。随着钢铁行业竞争日益激烈,国外钢厂 开始加紧了对我国实行技术封锁。因此,针对电磁搅拌相关的设备、工艺等相关技术开展深入的系统研究已变得日益迫切。本文着重介绍了电磁搅拌技术的发展历史、在国内以及宝钢的应用现状和研究成果,并探讨了该技术的特点、关键问题和未来的发展方向。1 电磁搅拌的发展 1.1 电磁搅拌的特点与发展历史 [9-14] 电磁搅拌的本质是根据工艺要求改变铸坯凝固过程中钢液的流场,从而最终改善产品的质量。电磁搅拌的重要优点在于非接触和无污染,前一优点也造就了电磁搅拌设备在使用过程中比起一般的冶金设备更具有复杂性和专业性。实际生产过程中,电磁搅拌的冶金效果受多种因素的影响,包括钢水过热度、拉速、搅拌位置、搅拌强度和钢种等等,是一个和设备及工艺都密切相关的系统问题。 ·36·

电磁成形技术及应用

电磁成形技术及应用 规模工业化应用的程度,但具有广阔的应用前景。文章介绍了电磁成形技术的原理及发展状况,并介绍了在平板件成形以及粉末压制领域的应用。 关键词:电磁成形;平板件成形;粉末压制 电磁成形的基本原理就是电磁感应定律,由电磁感应定律可知变化的电场周围会产生变化的磁场,变化的磁场又会在其周围空间激发涡旋电场,处于此电场中的导体中就会产生感应电流,带电导体在变化的磁场中就会受到电磁力,电磁成形技术就是以此为动力作用在工件上,使工件发生变形。由于工件发生变形的速度非常快,时间短,所以能够显著改善材料的塑性行为,并能减小回弹量及残余应力。 1 电磁成形技术的发展概况 20世纪20年代,研究人员在脉冲磁场实验中发现在磁场中用来成形的线圈会发生膨胀甚至破裂,这激发了研究人员对于电磁成形技术的研究。从20世纪50年代末出现第一台电磁成形机后陆续出现各种能量的电磁成形机,电磁成形技术开始在航空航天,汽车等行业得到应用。80年代后,电磁成型技术已经发展较为成熟并在欧美等发达国家开始广泛的应用,并且已经系列化、标准化。 目前,电磁成形技术已可应用于板料的冲压成形,管件的连接扩孔以及粉末压制等众多领域。 2 电磁成形在板材成形中的应用 对板材的电磁成形加工,其示基本原理如图1所示。 当储能电容器向成形线圈中放电时,线圈中就产生变化的电流,由电磁感应定律可知,变化的电流会在其周围空间产生变化的磁场,随着电容器的不断充放电,就在线圈周围空间将产脉冲磁场,脉冲磁场中的工件中就会感应出电流(涡流),工件就成为带电体,而处于急剧变化的磁场中的带电体会受到磁场力的作用,当该磁场力超过材料的屈服极限时,工件就会发生塑性变形,从而达到加工零件的目的。 2.1 电磁成形加工高强钢 随着全球汽车数量的不断增加,能源短缺、环境污染等一系列问题随之而来,采用高强度钢来使汽车轻量化已经成为目前汽车行业的发展趋势。但高强度钢的屈服强度和抗拉强度都很高,在压力加工过程中容易出现破裂和回弹等现象,零件的形状尺寸也难以得到精确的控制。因此,高强钢的加工成形技术已成为当前汽车行业急需解决的难点问题。

电磁搅拌

电磁搅拌 电磁搅拌技术和应用效果目前已经比较成熟。对于大方坯和小方坯(>150mm,≤150mm)连铸,为了生产高质量铸坯和轧材,电磁搅拌是必须采取的措施,而且必须采取提高铸坯表面质量的结晶器电磁搅拌(M-EMS)和改善中心偏析的二冷电磁搅拌(S-EMS)的组合式搅拌。由于方圆坯断面积比板坯小,所以表面的清理损耗和工作量要比板坯大得多,因此提高方圆坯的表面质量的经济效益也比板坯大得多。M-EMS搅拌对提高铸坯表面质量有重要作用。其机理是:(1)液芯的运动均匀了内部钢水的温度,并使保护渣均匀熔化,因此形成振痕稳定和厚度均匀的坯壳并与结晶器壁接触良好;(2)液芯的流动冲洗使凝固壳内表层的夹杂和气泡上浮到液面中心,人工捞出可提高铸坯的表面质量和钢的纯净度。S-EMS搅拌的作用是大幅度减小铸坯表层细等轴晶内侧的柱状晶厚度,使其变成等轴晶,从而可以明显降低中心偏析和疏松。这对最终成品圆钢和线材的质量判定和二次加工性带有决定性。为了消除轧材的柱状晶,不使用S-EMS的铸坯压缩比约在10左右,而采取S-EMS的压缩比为5时就可以达到。因此采用S-EMS也可以使用较小尺寸的铸坯生产较大规格的成品,或在同等条件下进一步提高轧材的强度、塑性和冲击性。中心偏析产生的原因是铸坯在凝固过程中碳、硫、磷、锰等溶质(含非金属夹杂物及气相等轻质相)元素的浓度逐渐增高的结果,因此S-EMS的作用机理是铸坯出结晶器后,利用电磁的作用使液芯钢水在转动的过程中凝固,这样,一方面使溶质元素分布均匀,改善中心偏析度;另一方面,由于钢水的转动冲刷凝固的前沿,使已成固态的微粒变成新的结晶核,因此扩大了等轴晶比率,相对减少了柱状晶量。M-EMS与S-EMS组合式电磁搅拌可以适应优质钢和不锈钢的质量需要,但是对于碳含量>0.50%的高碳钢和弹簧钢等钢种,为了解决芯部碳的偏析,应在铸坯凝固末期对糊状钢液进行电磁搅拌,即F-EMS。 电磁搅拌的原理,以电磁感应原理为基础,闭合电路的一部分导体在磁场中运动会产生电流,带电的导体在磁场中运动会产生阻碍其运动的电磁力。在结晶器内安装电磁搅拌,使钢水形成与之运动相反方向的力。 电磁搅拌分为螺旋搅拌、直线搅拌、旋转搅拌。直线搅拌使钢水产生上下的运动;旋转搅拌使之产生水平方向的运动;螺旋搅拌即能产生水平方向也能产生竖直方向的运动。目前中小方坯使用旋转搅拌,板坯使用直线旋转和螺旋旋转。 连铸机上电磁搅拌安装的位置一般有三处:1、结晶器电磁搅拌(M-EMS或E-MBR)2、二冷区电磁搅拌(S-EMS)3、凝固末端电磁搅拌(F-EMS)。 结晶器电磁搅拌的安装,线圈位置安装偏下,防止旋转钢液将表面保护渣卷入钢中。有些结晶器还在搅拌线圈上安装一个能使钢液向相反方向运动的制动线圈(线圈通电方向与搅拌线圈方向相反)。为保证有足够的电磁力能穿透结晶器壁,使用低频电流,采用不锈钢或铝等非铁磁性物质作结晶器水套(铜)。结晶器电磁搅拌能够均匀钢水温度,减少钢水过热,促进气体和夹杂物的上浮,增加等轴晶晶核。 二冷区电磁搅拌安装在二冷区铸坯柱状晶“搭桥”之前,即坯壳厚度是铸坯的1/4处;其搅拌效果最好,也有利于减少中心疏松和中心偏析。一般情况下小方坯搅拌器安装在结晶器下口1.3-4m 处,采用旋转搅拌方式较多;大方坯和厚板坯可安装在离结晶器下口9-10m处,采用直线搅拌或旋转搅拌方式。当采用旋转搅拌时,为了防止在钢中产生负偏析白亮带,可采用正转-停止-反转(小方坯、大方坯、板坯、均采用此方法?)的间歇式搅拌技术。二冷区电磁搅拌主要用来获得中心宽大的等轴晶带,使晶粒细化,减少中心疏松和中心偏析,使夹杂物在横断面上分布均匀,从而使铸坯内部质量得到改善。 凝固末端电磁搅拌安装在连铸坯凝固末端,可根据液心长度计算出具体的安装位置。凝固末端电磁搅拌可使铸坯得到中心宽大的等轴晶带,消除或减少中心疏松和中心偏析。对于高碳钢效果尤其明显。 结晶器电磁制动:在板坯连铸中,结晶器内向下的流股将夹杂物带入铸坯液相穴深处难于上浮;同时热中心下移造成坯壳重熔和发生角裂,水口外壁附近钢液容易凝结,保护渣不能均匀流动等。为此在结晶器宽面加两个恒定磁场,产生于注流方向相反的电磁力,对流股起到制动作用,

PWM温度自动控制系统的设计

《计算机控制技术》 课程设计 学生姓名: 学号: 专业班级:电气工程及其自动化(1)班 指导教师: 二○一二年十月二十九日

目录 1.课程设计目的 (3) 2.课程设计题目和要求 (3) 3.设计内容 (3) 4.设计总结 (10) 4.参考书目 (11) 5.附录

1.课程设计目的 通过本课程设计, 主要训练和培养学生的以下能力: (1).查阅资料:搜集与本设计有关部门的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力; (2).方案的选择:树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意提高分析和解决实际问题的能力; (3).迅速准确的进行工程计算的能力,计算机应用能力; (4).用简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 2.课程设计题目和要求 题目:PWM温度自动控制系统的设计 要求: 1.要求设计温度控制系统,设定温度为230度,采用电阻丝作为加热器件,要求无余差,超调小,加热速度快。 2.硬件采用51系列单片机,采用固态继电器作为控制元件。 3采用keil c作为编程语言,采用结构化的设计方法。 4.要求用protel设计出硬件电路图。 5画出系统控制框图。 6 画出软件流程图。 3.设计内容 3.1 PID控制原理 将偏差的比例,积分和微分通过线性组合构成控制量,用这一控制对被控对象进行控制,这一样的控制器称PID控制器

3.1.1.模拟PID控制原理 在模拟控制系统中,控制器最常用的控制规律是PID控制。为了说明控制器 (t)与实际输出信号n(t)进行比的原理,以图1.1的例子说明。给定输入信号n (t)-n(t),经过PID控制器调整输出控制信号u(t),u(t)对目较,其差值e(t)=n 标进行作用,使其按照期望运行。 常规的模拟PID控制系统原理框图如同1.2所示。该系统有模拟PID和被控对象组成。图中r(t)是给定的期望值,y(t)是系统的实际输出值,给定值与实际输出值,给定值与实际值构成控制偏差e(t): e(t)作为PID控制的输入,u(t)作为PID控制的输出和被控对象的输入。构成PID和被控对象的输入。构成PID控制的规律为: 其中:Kp为控制器的比例系数 Ti为控制器的积分时间,也称积分系数 Td为控制器的未分时间,也称微分系数

电磁搅拌器的分类与应用

电磁搅拌器的分类与应用 电磁搅拌器的分类与应用 (一)电磁搅拌装置 电磁搅拌装置在许多的大型钢铁企业中的到使用,极大的改善了钢铁企业的产品质量。 近年来,随着连铸技术的发展,对连铸坯内部质量提出了更高的要求,而铸坯内部质量在很大程度上取决于铸坯内部是否呈现均匀而致密的等轴晶凝固组织。但是在连铸坯实际凝固过程中,由于冷却速度很快,造成铸坯凝固时柱状晶的发展,往往产生“搭桥”现象,导致铸坯内缩孔偏析、疏松、夹杂物聚集等缺陷产生。 一个载流的导体处于磁场中就要受到电磁力的作用而发生运动。同样,钢水流过磁场,流动的钢水会产生感生电流,感生电流产生的磁场与设定磁场之间的相互作用,会推动钢液运动,这就是电磁搅拌的原理。采用电磁搅拌装置,有利于改善连铸坯的凝固组织,也是改善以及提高铸坯表面的有效措施。 (二)电磁搅拌装置的形式 电磁搅拌装置的形式是多种多样的。根据铸机的类型,铸坯断面和电磁搅拌器安装的位置不同,连铸机常用的有如下几种类型: 1、按感应形式分:有直流传导式、交流感应式和近年来发展起来的永磁式。 2、按激发的磁场形态分:有恒定磁场型,即菜场在空间恒定,不随时间变化;有旋转磁场型,即磁场在空间绕轴以一定的速度作旋转运动;行波磁场型,即磁场在空间以一定的速度向一个方向做直线运动;螺旋磁场型,即磁场在空间以一定速度绕轴做螺旋运动。 目前正在开发多功能组合式电磁搅拌器,即一台搅拌器同时具有旋转、行波或螺旋磁场等多种功能。 3、按使用电源相数分:有两相电源电磁搅拌器,有三相电源电磁搅拌器。 4、按搅拌器在连铸机安装位置分:有结晶器电磁搅拌装置,有二次冷却电磁搅拌器,有凝固末端电磁搅拌器。 一般公认的就是用第4种分法来说明用什么形式的电磁搅拌装置设备。 (三)电磁搅拌装置的性能,对钢质的影响 1、结晶器电磁搅拌(简称M-EMS或M搅拌) 钢水在结晶器内,电磁搅拌器安装于结晶器外围。电磁搅拌器的铁芯所激发的磁场通过结晶器的钢质水套,和铜套侵入钢水中,借助于电磁感应产生的电磁力,使钢水产生旋转左右或上下垂直运动。 结晶器的电磁搅拌主要改善钢坯的表面质量和皮下质量。图1-2表示结晶器电磁搅拌器引起的冷隔变化。从图中可以看出,在不考虑拉坯频率的情况下,磁通密度较高的地方(在结晶器内壁表面上磁通密度最大),冷隔趋于变浅。这是因为,结晶器内电磁搅拌使得结晶器冷却均匀。事实证明,凝固界面被通过搅拌形成的钢流冲刷和早期形成的凝固坯壳重新熔化,与新进入的钢水混合后再凝固。在进行搅拌的地方,冷隔的深度就变得很浅。因此M搅拌

电磁兼容技术及应用

电磁兼容技术及应用 摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理 摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理方法,从干扰源、耦合路径、敏感源方面逐步分析验证,提高产品可靠性。 关键词:电磁兼容接地屏蔽滤波 目前,电磁兼容技术已经发展成为专门的针对电子产品抗电磁干扰和电磁辐射的技术,成为考察电子产品的安全可靠性的一个重要指标,覆盖所有电子产品。 各个电子设备在同一空间工作时,会在其周围产生一定强度的电磁场,这些电磁场通过一定的途径(辐射、传导)耦合给其他的电子设备,影响其他设备的正常工作,可能使通讯出错或者系统死机等,设备间相互干扰相互影响,这种影响不仅仅存在设备间,同时也存在元件与元件之间,系统与系统之间。甚至存在与集成芯片内部。 电磁兼容技术主要包括接地、滤波、屏蔽技术等,在特定场合需要注意的是不一样的,A、在结构方面,需要注意屏蔽和接地,B、在线缆方面注意接地和滤波,C、在PCB设计方面,需要注意信号布局布线、滤波等。 一、电磁兼容技术 首先从构成电磁干扰的三要素入手,即干扰源、敏感源、耦合路径,★干扰源是产生电磁干扰的设备,通过电缆、空间辐射等耦合路径影响干扰敏感源设备。高频电压/电流是产生干扰的根源,电磁能量在设备之间传播有两种方式:传导发射和辐射发射,传导

电磁搅拌在钢水连铸中的应用

电磁技术在连铸中的应用 摘要:介绍了电磁技术的产生及发展,以及电磁技术在连铸过程中的应用,包括电磁搅拌、电磁制动、软接触电磁连铸技术,总结了前人的研究,分析了电磁连铸的优点与不足,以便连铸工作者们参考。 关键词:电磁搅拌连铸 1 前言 19世纪以来,钢铁工业出现了最重要的三大技术,连续铸钢就是其一。连续铸钢工艺的出现带来了节能降耗,降低生产成本,减轻环境负荷,提高金属收得率,实现连铸连轧短流程生产工艺,还能净化钢液、改善铸坯的组织、细化晶粒、提高钢材成品的质量[1- 2]。 目前世界上先进国家的钢铁连铸比几乎达到的100%,我国的钢铁企业总体连铸比也达到了95%以上[3]。刚成形的连铸坯要喷水冷却,在运动过程中具有很长的液相穴凝固过程,受钢水运动和传热两个基本物理现象所控制。液相穴钢水对流运动对减轻成分偏析、改善凝固组织和消除过热度有重大影响[4]。 对钢材质量要求日益严格的今天,炼钢技术也日益提高,作为提高钢材生产率的辅助手段,可以控制钢液流动状态的电磁力在冶金中得到越来越广泛的应用[5]。 电磁流体力学(MHD)是电磁冶金理论的基础,它的发展,带动了电磁连铸技术在冶金工业中的应用和发展。电磁搅拌最早应用于钢铁的连铸工艺中[6],主要是由于熔融金属是电的良导体,在磁场和电流作用下,金属熔体产生电磁力,利用电磁力就可以对熔融金属进行非接触性搅拌、传输和形状控制。电磁冶金技术具有能量的高密度性和清洁性、优越的响应性和可控性、易于自动化以及能量利用率高等特点,被广泛地应用于冶炼、精炼、铸造、连铸、钢水的检测等领域,并已在许多领域取得了重大进展[7]。在冶金中应用电磁场力,一是应用电磁感应热,如熔炼金属;二是应用其搅拌力以改善材料的性能[8-9]。 2 电磁搅拌 2.1 电磁搅拌简介 电作用产生电磁力,该电磁力推动钢水运动,从而控制铸坯的凝固过程,达到增大等磁搅拌的实质是借助借助在铸坯液相穴中感生的电磁力,强化钢水的运动[10]。具体地说,搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水,就在其中产生感应电流,感应电流与当地磁场相互轴晶率,改善铸坯表面、皮下和部质量的目的[4]。 电磁搅拌技术可以大幅度提高钢的清洁度,减小皮下气孔,扩大铸坯的等轴晶区,降低成分偏析和过热度,减少钢水中的夹渣,减轻或消除金属的中心疏松和中心缩孔的现

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