銅箔生產企業(yè)節(jié)能技術研究及工程應用.pdf

1、本文以典型傳統(tǒng)的銅箔高能耗企業(yè)合肥某銅材有限公司為研究對象，研究一種適用于高能耗銅箔企業(yè)生產的低壓大電流節(jié)能高效型高頻開關電源裝置。從精簡的拓撲結構和有效的控制方法兩方面降低電源損耗、提高裝置運行效率、改善網側電能質量。同時，針對銅箔企業(yè)綜合節(jié)能管理需求，研究開發(fā)了一套電源設備監(jiān)控與管理優(yōu)化系統(tǒng)，有效提高企業(yè)電源設備的集中控制和優(yōu)化管理程度，實現(xiàn)企業(yè)綜合節(jié)能目標。本文主要從以下幾個方面進行了研究:
　　(1)首先對銅箔生產企業(yè)的生

2、產工序和管理方式進行了全面的了解和掌握，分析了高能耗設備傳統(tǒng)整流電源的拓撲結構和工作原理，傳統(tǒng)大功率銅箔生產電源采用可控硅交流調壓后整流實現(xiàn)低壓大電流直流輸出。本文從輸出效率和能耗方面進行了對比，總結了傳統(tǒng)可控硅整流電源存在的主要問題。提出了一種新型的高效節(jié)能的三相四開關高頻開關電源拓撲結構，即前級采用三相四開關PWM整流器和后級采用半橋逆變器的高頻開關電源，對前后級電路的工作原理進行了詳細闡述并搭建仿真模型驗證。本文還將新型高效節(jié)能高

3、頻開關電源與傳統(tǒng)可控硅整流電源進行了詳細的能耗對比分析，分析結果證明了提出的高頻開關電源較傳統(tǒng)銅箔整流電源有自身損耗低、電能利用率高等特點。
　　(2)深入研究了低壓大電流銅箔生產高頻開關電源的控制策略。針對本文提出的新型高頻開關電源前級三相四開關PWM整流器提出了一種功率前饋的電流無差拍控制方法，實現(xiàn)了對負載功率變化實時跟蹤;后級半橋逆變器采用了電流電壓雙閉環(huán)的控制策略，保證其高效、低紋波輸出。仿真驗證了所提出的控制策略的正確性

4、和有效性。針對多臺高頻開關電源并聯(lián)均流的問題，本文提出了一種基于虛擬電阻的控制策略，通過控制高頻開關電源的輸出特性，實現(xiàn)多臺高頻開關電源并聯(lián)的自均流控制。
　　(3)開發(fā)了一套適用于企業(yè)的電源設備監(jiān)控與優(yōu)化管理系統(tǒng)。本文分別從系統(tǒng)硬件控制和系統(tǒng)軟件實現(xiàn)方面進行了深入研究。采用工業(yè)PC機以及WINDOWSXP為平臺，通過加載FCS軟件做控制器，以可編程控制器PLC結合RS485現(xiàn)場總線通訊網絡連接各現(xiàn)場設備，構成基于現(xiàn)場總線的雙RS