凝壳炉是铸造贵重精密金属件必用设备,通常此类设备所用的电源为低压大电流,这就需用整流装置将电网的高压交流变为所需的低压直流电。而晶闸管到今仍是电力电子器件中单管容量最大的,所以在电流达10kA以上的直流电源中,仍然多使用晶闸管作为主功率器件。同时,随着各种电力电子变流设备不断投入工业生产,电网谐波污染日益严重。在本论文中,为克服以往大功率直流电源体积大、注入电网谐波较大等不足,首先对可采用电源方案进行了分析与对比,为降低谐波污染,选用24脉波整流变压器和整流柜,每个变压器一次侧采用外延三角形接线,二次侧为4个三相桥式同相逆并联结构,首次选用环氧浇铸干式整流变压器,获得总输出为100kA/80V的直流供电电源。应用纯水冷却器为整流柜进行散热。整套系统还设计了电压、电流采样调理电路及多种保护电路。为了实现电源的高度智能化,系统设计有PLC与上位机检测单元。控制部分采用DSP和CPLD两者配合,完成24路触发脉冲的产生、动态热备用、数据监测和处理、输出脉冲与输入同步电压相序自适应、闭环调节。最后,对样机的软硬件设计进行仿真和调试,验证设计方案的正确性和电源运行的可靠性。