KGPS六型中频电源控制板
KGPS中频电源常见故障及其防治

关 键词 :中频 电源 ;整 流 ;逆 变
DO I :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 4 - 6 4 5 7 . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 2 1
中图分 类 号 : T M3 0 7
文献标 识码 :A
文章 编 号 : 1 6 7 4 . 6 4 5 7 ( 2 0 1 3 ) O l - 0 0 8 1 0 - 4
1 电路 组成 及 工 作 原 理
K G P S中频 电源基本 电路结构如 图 1 所示。此
收 稿 日期 : 2 0 1 2 - 0 2 - 2 1
单, 但其集成度高 , 控制电路复杂 , 故障原因多样化 , 检修故障点难度大。其常见故 障表现为逆变失败 ,
作者简介 : 杨 大伟 ( 1 9 8 0 一) , 男, 黑 龙 江 齐 齐哈 尔人 , 工程 师 , 主 要从 事 热 冲 压 、 热 处理 方 面的技 术 工作 。
( 国营第 一二 三 厂 ,黑龙 江 齐齐 哈尔 1 6 1 0 4 6 )
摘 要 :阐述 了 K G P S中频 电源 的工作 原理 , 并 结合 实例分 析故 障现 象 , 阐明其 相 关部 分 工作 原理 及 维修
方法, 介 绍 了生产 中产 生 的常见 故 障及 其 解 决方 法。 并对该 系列 中频 电源 的常 见故 障 和 维修 思路 及 方 法进
晶闸管 中频 电源 是一 种将 5 0 Hz 交 流 电转 变 为
中频 5 0— 1 0 0 0 0 H z 交 流 电 的静止 式 变 频 装置 适
中频 由整流 电路 、 逆变 电路 、 触发 控制 电路及 负载 电 路 组成 。整 流 电路 为 三相 全 控桥 式 整 流 电路 , 其作 用是 将 5 0 H z 交 流 电转换 成 直 流 电 。逆 变 电路 由 4 个 可控硅 组成 , 由集 成 电路 控 制 系 统 中 的逆 变 触发 单 元 电路 控制 , 将 直流 电转换 成交 流 电 , 输 出到感应 加 热装置 与 中频 电容 器 组 成 的并 联 谐 振 负 载 电路 , 实 现对感 应加 热装 置 内的坯 料加 热
中频电源kgps_500说明书

KGPS恒功率晶闸管中频电源使用说明书1、概述Kgps恒功率晶闸管中频电源主要由电源开关、整流器、逆变器、电容组及感应线圈组成。
中央控制板由移相控制、保护电路、相序自适应电路、启动演算电路、逆变频率跟踪、逆变脉冲形成、脉冲放大及脉冲变压器组成。
其核心部件采用高性能、高密度、大规模专用MPU集成电路,使其电路除调节器外,其余均实现数字化,整流触发器部分不需要任何调整,具有可靠性高、脉冲对称度高、抗干扰能力强、反应速度快等特点。
逆变采用扫频式零压软启动方式,启动性能优于普通的零压软启动电路。
并设有自动重复启动电路,可防止中频电源偶尔的启动失败,使启动成功率达到100%。
频率跟踪电路采用的是平均值取样方案,提高了逆变的抗干扰能力,而且仅需取样中频电压信号,而无需槽路电容器的电流信号,免去了外接中频电流互感器、确定取样电流相位的烦恼。
因此,在调试和使用现场中,也不会由于中频输出线或取样电流互感器的相位接反,而产生中频电源不能启动的问题。
2、适用装置适用于各种透热、淬火及熔炼等。
3、正常使用条件3.1海拔不超过2000米。
3.2环境温度不低于-10℃,不高于+40℃。
3.3空气最大相对湿度不超过90%(20℃±5℃时)。
3.4运行地点无导电及爆炸性尘埃,无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。
3.5无剧烈振动和冲击。
4、主要技术参数4.1主电路进线额定电压:100V~660V(50HZ—60HZ)4.2控制供电电源:单相17V/2A。
4.3中频电压反馈信号:AC 12V/15mA。
4.4电流反馈信号:AC 12V/5mA三相输入。
4.5整流触发脉冲移相范围:a =0〜130°。
4.6整流触发脉冲不对称度:小于1°。
4.7整流触发脉冲信号宽度:三600R 5、双窄、间隔60°。
4.8整流触发脉冲特性:触发脉冲峰值电压:三12V触发脉冲峰值电流:N1A触发脉冲前沿陡度:三0.5A/R S4.9逆变频率:400Hz~8KHZ。
KGPS中频电源说明书

中频电源使用说明书本公司以提高中频电源的性能,减少中频电源的安装调试工作量为宗旨,设计制造了该中频电源。
采用本控制电路板组装的中频电源,不仅性能好,而且无需同步变压器,无需快熔损坏指示器,无需中频电流信号互感器,无需任何中间继电器,连线极少。
更由于三相交流输入线不分相序,中频输出线不必区别相位的优点,使用户现场调试更为方便。
本控制电路曾经使用功率范围25KW—1500KW,频率200HZ—8000HZ。
控制电路板是中频电源的核心,在结构上也比较简洁,其大小只有16K纸的大小(295mm * 210mm)。
控制板在电路功能上可以分为整流触发电路、逆变电路、调节器电路、操作保护电路为了更好地使用、维护此电源,请在使用前仔细阅读本说明书。
一.型号含义:晶闸管变频装置,是将三相工频交流电能转变为单相中频电能的静止变频装置。
本装置采用并联逆变电路,因此负载适应能力较强,可以作为淬火、透热、熔炼以及其它感应加热设备的供电电源。
标称频率额定功率二.使用条件:1.海拔高度不超过1000米。
2.环境温度不超过+5℃~+35℃。
3.电源电压波动不大于±10%,波形畸变小于5%。
4.环境无易燃、易爆粉尘、无腐蚀性气体,无强烈振动。
5.安装于通风良好、无剧烈振动和冲击的工作场地;安放电源柜时垂直倾斜度不超过5度。
6.装置工作水压0.2~0.3MPa;进水温度不高于+5℃~30℃;水质6≤PH≤9;装置不可在凝露情况下使用。
三.技术数据:四.安装维护:1.设备拆箱后,首先检查各电器元件在运输过程中是否有损坏,所有紧固零件是否有松动或脱落,如果有上述情况发生应及时修复和紧固。
2.设备应安装在通风良好,不受雨水侵袭的室内。
机体与墙壁应保持一定的距离,以便机体前后左右门能正常开启。
3.进出水路由用户连接; 进出水各用两路,进水口管径为1.5英寸;出水口的管径为2英寸。
4.冷却水质应比较纯净;电阻率不小于2.5KΩ. CM(在温度25℃左右测量);PH值在6~9之间。
KGPS可控硅中频电源与IGBT晶体管中频电源的比较解析

KGPS可控硅中频电源与IGBT晶体管中频电源的比较一、新型IGBT中频电源的特点IGBT(绝缘栅双极晶体管)是MOSFET(双极型晶体管)与GTR(大功率晶体管)的复合器件。
因此,它既具有MOSFET的工作速度快、输入阻抗高、驱动电路简单、热温度性好的优点,又包含了GTR的载流量大,阻断电压高等多项优点,是取代GTR和SCR( 可控硅)的理想开关器件。
从1996年至今,尤其是最近几年来IGBT发展很快,目前已被广泛地应用于各种逆变器中。
(1)IGBT控制是采用导通宽度及频率来实现对输出功率进行无级调节的中频电源,且采用串联谐振,无需加启动电路及前级调压装置,因此启动相当方便,启动成功率百分之百,调节输出功率极为方便。
(2)整流部分采用二极管三相全桥整流,使得控制电路极为简单,维修技术量降低。
(3)目前大部分厂家采用德国西门子公司产品作逆变器,中频电源寿命在3万次以上,采用了限压过流过压保护电路,使得故障率极低,并且过流过压保护动作时报警器马上报警显示且保护停机。
综上所述,IGBT中频电源作为铸造熔炼中频感应加热电源,是电力电子技术发展的必然趋势,它将成为二十一世纪铸造行业现代化的重要标志。
二、一拖二感应电炉系统一拖二感应电炉系统即功率共享电源系统的感应电炉,。
即一台中频电源能同时向二台电炉供电,并能在额定功率范围内自由分配向各台电炉的输入功率。
它从上世纪90年代初在国外问世,恰好遇到我国经济改革开放的大发展年代,因此这种电炉系统几乎同步进入我国的铸造业,并且得到铸造界的青睐和认同。
但碍于当时国内电炉制造商尚未开发出该项技术,而进口设备的昂贵价格又使许多铸造厂望而怯步,限制了它在我国铸造业的广泛应用。
据相关资料介绍,从我国1993年引进第一台一拖二电炉系统起到目前为止,全国现有一拖二电炉系统大约共计有近100套左右,其中功率最大的一套为6000kW功率共享电源配置二台8吨电炉。
一拖二电炉的优点采用中频感应电炉可以配置比工频感应电炉更大的功率密度(例如可以配置比工频电炉的极限配置功率密度300kW/t大3倍左右的功率密度,即达到900kW/t以上),并可实现批料熔化法。
KGPS使用说明书

KGPS系列中频固态电源使用说明书西安迪利捷机电科技发展有限公司电话:(办)传真:网址:E-mail:公司简介西安迪利捷机电科技发展有限公司(西安迪利捷科技\DeLiJayst),是以研发、设计、制造及销售感应加热设备及控制线路为主的企业。
公司人员配备合理,其中工程技术人员占公司人数的40%以上,具有自主研发电子、自控、机械等多方面的能力。
在不断吸收国內外先进科技技术的同时,长期与西安电炉研究所、交通大学、西安石油大学、浙江大学等多家科研单位合作,已成功开发出用于淬火、透热、熔炼、钎焊、烧结等多领域的高、中、低频成套先进设备,特别是近两年来开发出的大功率Insulated Gate Bipolar Transistor 电源,填补了国内大功率超音频感应加热用电源的空白;为了适应行业发展需要,公司技术人员经过多年的不懈努力,相继开发出DLJ-3;DLJ-6;DLJ-7;DLJ-88;DLJ-24;DLJ-G3用于高、中、低频感应加热设备的控制主板,其市场占有率达到感应加热控制板行业的60%以上。
在开发新产品的同时我公司时刻遵循“依靠科技进步诚信务实发展”的原则,依靠强大的技术力量,为客户提供高品质、高性能的产品,公司产品以其可靠的质量与良好的售后服务在广大客户中赢得较高的赞誉。
公司自创立以来,就确立了“我们的信誉和客户的满意是最好的财富”为目标,以项目带动企业发展、以产品创新来提升企业竞争力的战略,公司坚持以人为本、和谐发展,从而增强了企业的凝聚力和向心力,不断推动企业发展。
目录1.概述―――――――――――――――――――――――(3)2.技术要求―――――――――――――――――――――(4)3.技术数据―――――――――――――――――――――(5)4.变频器工作原理――――――――――――――――――(5)5.调试―――――――――――――――――――――――(12)6.安装―――――――――――――――――――――――(15)7.维护与保养――――――――――――――――――――(16)8.操作方法及注意事项――――――――――――――――(17)9. 控制电路板各故障显示灯――――――――――――――(18)一、概述KGPS系列感应加热晶闸管变频装置,是利用晶闸管将三相工频交流电能变换成几百或几千HZ的单相交流电能。
KGPS中频感应加热电源

注意事项
1、晶闸管装置在做绝缘耐压测试时,请取下控制
板,否则可能造成控制板永久性损坏。 2、内部电路及参数的更改,恕不另行通知。 3、如果在使用中造成控制板以外的零部件损坏, 本公司概不负责。 4、KC198器件是一种CMOS器件,使用时应注意。 器件的两个引脚之间严禁短路,否则将损坏芯片, 为保证器件的安全,因此忌用万用表直接测量器 件的引脚。 5、当控制板接入主回路后,控制板上标有DANGER HIGH VOLTAGE(注意高压)的区域便带有高压电, 敬请注意,以免触电。
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可控硅中频电源采用国际先进ISP工业模块控
制,全数字化运算,硬软件可靠保护,功能 更加齐全,适应于金属的熔炼、保温、透热、 金属热处理、淬火、烧结等场合。负载由感 应线圈和补偿电容器组成,连接成并联谐振 电路。 主要应用于感应加热.感应熔炼及其他需要中 频电源供电的场合.由于它具有整机效率高, 重量轻,噪音小,起停迅速而且对电网无冲击, 频率自动跟踪负载参数变化,功率调节方便等 一系列优点。
1.经常清除电源柜内积尘,尤其是可控硅管芯外部,要
用酒精擦除干净。运行中的变频装置一般都有专用机房, 但实际作业环境并不理想。在熔炼锻压工序,粉尘很大 振动强烈;在透热淬火工序,装置常靠近酸洗、磷化等 作业设备,有较多腐蚀性气体,这些都会对装置的元件 起到破坏作用,降低装置的绝缘强度。在积尘较多时, 往往会发生元件表面放电现象,因此必须注意经常清洗 工作,防止故障发生。
2、体积小重量轻 可控硅变频装置由半导体元件组成,没有复杂的机械旋转部
分无震动,噪音小,安装时对地面基础无特殊要求。
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3、操作方便
可控硅装置的功率调节范围大。频率可随负载参数改变
而自动变化(既所谓频率跟踪)。负载回路保持在近乎谐 振状态,既在最佳状态下工作。再加上它有一系列的自动 保护装置,使它的工作稳定可靠。 4、启动灵活 可控硅变频装置一般采用零压软启动,启动成功率高无冲 击,快而平稳。 基于以上几个方面,并伴随着新的专有集成电路的开发成 功,其高度的稳定性及结构紧凑性,深受广大用户的欢迎。 因此;洛阳市大好机电公司为了满足用户需要。研制开发 了SCR系列宽频带中频电源控制板。1)均采用了先进的大 规摸芯片,元件少工作可靠2)先进的控制电路设计,性能 稳定故障率低。3)频率适应范围宽,在50Hz—10000Hz范 围内不必调整可直接使用。4)采用零压软启动,启动成功 率高无冲击。完全能够满足广大热加工行业用户的需求。
浅谈KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法
总第283期 ·65·电气工程及自动化浅谈KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法唐更生【摘 要】本文阐述了KGPS 中频感应加热电源的工作原理及组成,列举了KGPS 中频感应加热电源常见的故障和处理措施,并介绍了中频电源常用的检修方法,对相关的维修人员和工程技术人员有一定的借鉴作用。
【关键词】KGPS 中频感应加热电源;故障现象;维修方法;检测方法作者简介:唐更生,桂林金格电工电子材料科技有限公司,工程师。
一、引言KGPS中频感应加热电源,它是利用电磁感应原理来加热,即交变的电流,产生交变的磁场,交变的磁场会在导体中产生感应涡流,从而导致导体发热。
由于它是非接触式加热,热源和受热物件可以不直接接触,加热效率高,速度快,可实现局部加热等优点,因此广泛应用于熔化、淬火、热处理、焊接等领域。
诸多领域中,要应用到KGPS 中频感应加热电源,掌握一定的检修方法是很必要的,只有熟练掌握其工作原理和检修方法,才能根据故障现象,快速、准确地分析、判断、排除故障。
二、工作原理及组成KGPS中频电源装置的工作原理:利用晶闸管元件,采用三相桥式全控整流电路,将三相工频交流电整流为直流电,经电抗器平波后,成为一个恒定的直流电流源,再经单相逆变桥,把直流电流逆变成1000-8000赫兹的单相中频电流。
KGPS中频电源装置一般由主回路和控制电路两部分组成,主回路由断路器、整流器、直流电抗器、逆变器、电容与感应加热线圈等组成,主回路电气原理图见图一。
整流器采用三相桥式全控整流电路,包括6个快速熔断器、6个KP 型晶闸管。
逆变器采用由4个KK型晶闸管组成的单相全控桥式逆变电路。
负载由感应线圈和补偿电容器组成,负载联接方式主要有并联谐振和串联谐振两种。
控制电路一般采用数字电路,集成到一块印刷电路板上,可靠性好、使用方便。
三、常见故障现象及原因KGPS中频感应加热电源在使用过程中,经常会遇到各种各样的故障,以下列举了几种常见故障现象及处理措施。
KGPS晶闸管中频电源保护电路的设计
过对 K P G S品 闸 管 中频 电源 产 生 故 障 的原 因 进 行 分析 , 计 了相 应 的保 护 电路, 其在 发 生 故 障 时 能及 时保 护 电源 设 备 。 设 使 关 键 词 : 品 闸管 中 频 电源 过 电压保 护 过 电流保 护
中 图分 类 号 :T 6 文献 标 识 码 :A 文章 编 号 : 17.8 1( 0 8 36 .2 N8 6 24 0 2 0 )0 .20
1 引 言
品 闸管 中频 电源 以其 效 率高 、制造 周 期短 、 安装 维 修方便 、操作 简便 、 占地 面积 小 、容 易 实 现 自动控 制 、环保 等 突 出的优 点,得 到 了越 来越 广泛 的 应用 。然而 ,由于 品闸管 中频 电源装 置 的
工 作受 供 电电 网及 负 载的 影响较 大 ,而且 晶 闸管 元件 的超 载 能力又 较 小 ,故 要使 装置 可靠] 作 ,
3KGP S晶 闸 管 中频 电源 的常 见故 障
K S 品闸管 中频 电源 常见 的故 障类型 有 : GP
保护 电路 。限流 限压 电路设 计如 图 2所 示 ,电流 、 电压 检 测 电路 分别 取 出负载 的 电流 和 电压信 号 , 经过 桥式整 流 电路后 ,分 别从 R 5 R 6 P 和 P 上得 出
缘 被击 穿而造成相 间短 路等等 。在 K S晶闸管 GP
中频 电源装 置 中,整流 桥 的某个 品 闸管若 由于某
必须 要有 完备 的保护措 施 。本 文分析 了 K P G S品 闸管 中频 电源 产 生故 障的 原因 ,设计 了相应 的保 护 电路 , 使其 在发 生故障 时能及 时保护 电源 设备 。
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0KGPS系列感应加热电源用户手册
KGPS系列感应加热电源用户手册清华大学电力电子厂2006.1编制目录1.KGPS系列感应加热电源使用说明书............................2第一节 概述...............................................................................................3第二节 电源基本工作原理.......................................................................5第三节 并联逆变电路的工作原理.............................................................8第四节 保护系统.. (12)第五节 使用与维护 (12)2.KGPS系列感应加热电源故障检修手册 (17)第一节 各控制板功能及故障分析 (18)第二节 整机故障分析 (22)3.KGPS系列感应加热电源售后服务办法 (24)4.KGPS系列感应加热电源现场安装反馈表 (25)KGPS系列感应加热电源使用说明书第一节 概述一、型号含义:KGPS100~500/1~8型并联逆变晶闸管中频电源,额定功率分100、160、200、250、300、350、500kW等几个规格,其额定工作频率为8kHz,根据实际负载配置情况,可在8kHz以下各频率段工作。
电源型号含义如下:K G P S - □/ □输出频率输出功率水冷式变频器晶闸管可控二、安装使用条件1、本电源应在下列条件下使用:海拔不超过1000m;设备周围环境温度不应超过+40℃,不低于-2℃;设备应在无导电及易爆炸尘埃,无腐蚀金属和破坏绝缘的气体的场合;安装于通风良好,无剧烈震动和冲击,垂直倾斜度不超过5°的场合;2、冷却水的进水要求:¾机械特性:透明,不浑浊,无沉淀物,总固体含量不超过250mg/L;¾化学特性:PH值为6~8,硬度不大于10度(即每升水中氧化钙含量≦100mg);¾电阻率:大于2.5kΩ/cm;¾进水温度:不低于5℃,不高于35℃,冷却水的温升不超过20℃;¾进水压力:0.1~0.2MPa;电源设备、感应器、淬火变压器、补偿用电热电容器等均采用水冷,所提供冷却水状况的好坏直接影响电源正常运行的可靠性。
KGPS中频熔炼炉使用说明书模板
前言非常感谢您购买陕西科文机电设备有限公司KGPS系列中频电炉设备。
本说明书主要介绍KGPS系列中频电炉设备。
KGPS系列中频电炉设备是按目前最先进的技术设计、制造的,其先进性和可靠性将给您带来高效率和低维修量。
本说明书详述了KGPS系列中频电炉设备的工作原理、操作方法和维护要点等等,在使用前务必请详细阅读,并按要求进行日常维护工作,以延长设备的使用寿命,降低故障。
本说明书仅是KGPS系列可控硅中频电炉设备及其相关附件的技术说明文件。
说明书中提到的附件并不一定装在每一套电源内。
电源的具体成套范围应以供货合同和技术协议书为准。
本说明书所标示的有关技术数据,说明和规格是根据现有产品而定的,鉴于产品的不断改进和提高,我们有可能调整部分技术数据和零部件规格,调整之处我们会提供附加的技术说明文件。
今后若有与本说明书不符的产品应以改进后的产品和附加的技术说明文件为准。
对以前生产的产品我们不承担改进的责任。
目录第一章概述 (3)第二章规格和技术参数 (4)第三章主电路工作原理 (5)第四章控制板原理 (14)第五章操作和安全守则 (22)第六章日常维护 (24)第七章故障诊断 (25)第八章安装 (29)第九章中频电炉的产品概述 (31)第十章附图第一章中频电源概述KGPS系列中频电源的作用是将输入的三相工频电能转变为单相中频电能,它主要用于中频感应熔化、保温、加热、淬火等等,作为此类设备的供电电源。
本系列电源的输出功率从100kW至12000kW,工作频率从100Hz至10kHz。
本系列电源的型号由二部分组成,见下图:KGPS1000/0.5表示KGPS系列晶闸管中频电源,输出功率1000kW,工作频率500Hz。
本系列中频电源采用交流-直流-交流变频方式,中频电源部分包括并联电容器组,160 kW以下中频电源规格的电容器组装在电源柜内,其它规格的中频电源均外置电容器组。
本系列电源的工作环境应符合下列要求:1.海拔高度不超过2000米。
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KGPS六型中频电源控制板恒功率中频电源控制板是我们积多年从事中频电源工作而开发的第六代中频电源控制板。
1.控制电路原理整个控制电路除逆变末级触发电路板外,做成一块印刷电路板结构,从功能上分为整流触发部分、调节器部分、逆变部分、起动演算部分。
(1) 整流触发工作原理这部分电路包括三相同步、数字触发、末级驱动等电路。
触发部分采用的是数字触发,具有可靠性高、精度高、调试容易等特点。
数字触发器的特征是用计(时钟脉冲)数的办法来实现移相,该数字触发器的时钟脉冲振荡器是一种电压控制振荡器,输出脉冲频率受α移相控制电压Vk的控制,Vk降低,则振荡频率升高,而计数器的计数量是固定的(256),计数器脉冲频率高,意味着计一定脉冲数所需时间短,也即延时时间短,α角小,反之α角大。
计数器开始计数时刻同样受同步信号控制,在α=0度时开始计数。
现假设在某Vk值时,根据压控振荡器的控制电压与频率间的关系确定输出振荡频率为25kHz,则在计数到256个脉冲所需的时间为(1/25000)×256=10.2(mS),相当于约180°电角度,该触发器的计数清零脉冲在同步电压(线电压)的30度处,这相当于三相全控桥式整流电路的β=30度位置,从清零脉冲起,延时10.2mS产生的输出触发脉冲,也即接近于三相桥式整流电路某一相晶闸管α=150度位置,如果需要得到准确的α=150度触发脉冲,可以稍微调节一下电位器W4。
显然,有三套相同的触发电路,而压控振荡器和Vk控制电压为公用,这样在一个周期中产生6个相位差60度的触发脉冲。
数字触发器的优点是工作稳定,特别是用HTL或CMOS数字集成电路,则可以有很强的抗干扰能力。
IC16A及其周围电路构成电压——频率转换器,其输出信号的周期随调节器的输出电压Vk而线性变化。
这里W4微调电位器是最低输出频率调节(相当于模拟电路锯齿波幅值调节)。
三相同步信号直接由晶闸管的门极引线K4、K6,K2从主回路的三相进线取得,由R23,C1,R63,C40,R102,C63进行滤波及移相,再经6只光电耦合器进行电位隔离,获得6个相位互差60度、占空比略小于50%的矩形波同步信号(如IC2C、IC2D)的输出。
IC3、IC8、IC12(14536计数器)构成三路数字延时器。
三相同步信号对计数器进行复位后,对电压——频率转换器的输出脉冲每计数256个脉冲便输出一个延时脉冲,因计数脉冲的频率是受Vk控制的,换句话说,Vk控制了延时脉冲。
计数器输出的脉冲经隔离、微分后,变成窄脉冲,送到后级的LM556,它既有同步分频器功能,亦有定输出脉宽的功能。
输出的窄脉冲经电阻合成为双窄脉冲,再经晶体管放大,驱动脉冲变压器输出。
具体的时序图见附图。
(2) 调节器工作原理调节器部分共设有四个调节器:中频电压调节器、电流调节器、阻抗调节器、逆变角调节器。
其中电压调节器、电流调节器,组成常规的电流、电压双闭环系统,在启动和运行的整个阶段,电流环始终参与工作,而电压环仅工作于运行阶段;另一阻抗调节器,从输入上看,它与电流调节器LT2的输入完全是并联的关系,区别仅在于阻抗调节器的负反馈系数较电流调节器的略大,再者就是电流调节器的输出控制的是整流桥的输出直流电压,而阻抗调节器的输出控制的是中频电压与直流电压的比例关系,即逆变功率因数角。
调节器电路的工作过程可以分为两种情况:一种是在直流电压没有达到最大值的时候,由于阻抗调节器的反馈系数略大,阻抗调节器的给定小于反馈,阻抗调节器便工作于限幅状态,对应的为最小逆变θ角,此时可以认为阻抗调节器便工作于限幅状态,对应的为最小逆变θ角,此时可以认为阻抗调节器不起作用,系统完全是一个标准的电压、电流双闭环系统;另一种情况是直流电压已经达到最大值,电流调节器开始限幅,不再起作用,电压调节器的输出增加,而反馈电流却不变化,对阻抗调节器来说,当反馈电流信号比给定电流略小时,阻抗调节器便退出限幅,开始工作,调节逆变角调节器的θ角给定值,使输出的中频电压增加,直流电流也随之增加,达到新的平衡。
此时,就只有电压调节器的与阻抗调节器工作,若负载等效电阻RH继续增大,逆变θ角亦相应增大,直至最大逆变θ角。
逆变角调节器用于使逆变桥能在某一θ角下稳定的工作。
中频电压互感器过来的中频电压信号由CON2-1和CON2-2输入后,分为两路,一路送到逆变部分,另一路经D7~D10整流后,又分为三路,一路送到电压调节器;一路送到过电压保护;一路用于电压闭环自动投入。
电压PI调节器由IC13A组成,其输出信号由IC13D进行钳位限幅。
IC13C和IC21C组成电压闭环自动投入电路,DIP-3开关用于进行电压开环调试。
内环采用了电流PI调节器进行电流自动调节,控制精度在1%以上,由主回路交流互感器取得的电流信号,从CON2-3、CON2-4、CON2-5输入,经二极管三相整流桥(D11~D15)整流后,再分为三路。
一路作为电流保护信号,另一路作为电流调节器的反馈信号,还有一路作为阻抗调节器的反馈信号。
由IC17B构成电流PI调节器,然后由IC17A隔离,控制触发电路的电压——频率转换器。
IC17C构成阻抗调节器,它与电流调节器是并列的关系,用于控制逆变桥的引前角。
其作用可间接地达到恒功率输出,或者可提高整流桥的输入功率因数。
DIP-1可关掉此调节器。
IC19B构成逆变角调节器,其输出由IC19C为其钳位限幅。
(3) 逆变部分工作原理本电路逆变触发部分,采用的是扫频式零压软起动,由于自动调频的需要,虽然逆变电路采用的是自励工作方式,控制信号也是取自负载端,但是主回路上无需附加的起动电路,不需要预充磁或预充电的起动过程,因此,主回路得以简化,但随之带来的问题是控制电路较为复杂。
起动过程大致是这样的,在逆变电路起动前,先以一个高于槽路谐振频率的它激信号去触发逆变晶闸管,当电路检测到主回路直流电流时,便控制它激信号的频率从高向低扫描,当它激信号频率下降到接近槽路谐振频率时,中频电压便建立起来,并反馈到自动调频电路,自动调频电路一旦投入工作,便停止它激信号的频率扫描,转由自动调频电路控制逆变引前角,使设备进入稳态运行。
若一次起动不成功,即自动调频电路没有抓住中频电压反馈信号,此时它激信号便会一直扫描到最低频率,重复起动电路一旦检测到它激信号进入到最低频段,便再进行一次起动,把它激信号再推到最高频率,重新扫描一次,直至起动成功。
重复起动的周期为0.5秒钟,完成一次起动到满功率运行的时间不超过1秒钟。
由CON2-1和CON2-2输入的中频电压信号,经变压器隔离送到ZPMK(中频起动模块)、ZPMK 引脚3、引脚4输出的信号经微分后由IC18B和IC20B变成窄脉冲输出,驱动逆变末级MOS晶体管。
IC20A构成频率电压转换器,用于驱动频率表。
W7用于整定频率表的读数。
IC18A构成过电压保护振荡器,当逆变桥发生过电压时,振荡器起振,使逆变桥的4只晶闸管均导通。
IC19D为起动失败检测器,其输出控制重复起动电路。
IC19A为起动成功检测器,其输出控制中频电压调节器的输出限幅电平,即主回路的直流电流。
W6为逆变它激信号的最高频率设定电位器。
(4) 起动演算工作原理过电流保护信号经IC13B倒相后、送到IC15A组成的过电流截止触发器,封锁触发脉冲(或拉逆变);驱动“过流”指示灯亮和驱动报警继电器。
过电流触发器动作后,只有通过复位信号或通过关机后再开机进行“上电复位”,方可再次运行。
通过W2微调电位器可整定过流电平。
当三相交流输入缺相时,本控制板均能对电源实现保护和指示。
其原理是:由4#、6#、2#晶闸管的阴极(K)分别取A、B、C三相电压信号(通过门极引线),经过光电耦合器的隔离送到IC14及IC16进行检测和判别,一旦出现“缺相”故障时,除了封锁触发脉冲外,还驱动“缺相”指示灯以及报警继电器。
为了使控制电路能够更可靠准确的运行,控制电路上还设置了启动定时器和控制电源欠压检测保护。
在开机的瞬间,控制电路的工作是不稳定的,设置一个3秒种左右的定时器,待定时后,才容许输出触发脉冲。
这部分电路由C11、R20等元件构成。
若由于某种原因造成控制板上直流供电电压过低,稳压器不能稳压,亦会使控制出错。
设置一个欠压检测电路(由DW4、IC9B等组成),当VCC电压低于12.5V时便封锁触发脉冲,防止不正确的触发。
自动重复起动电路由IC9A组成。
DIP-2开关用于关闭自动重复起动电路。
IC5B组成过电压截止触发器,封锁整流桥触发脉冲(或拉逆变);驱动“过压”指示灯亮和驱动报警继电器;通过Q9使过压保护振荡器IC18A起振。
过电压触发器动作后,也像过流触发器一样,只有通过复位信号或通过关机后再开机进行“上电复位”,方可再次运行。
调节W1微调电位器可整定过压电平。
Q7及周围电路组成水压过低,延时保护电路延时时间约8秒。
复位开关信号由CON2-6、CON2-7输入,闭合状态为复位暂停。
2.调试(1) 整流部分的调试调试前,应该使逆变桥不工作。
例如:把平波电抗器的一端断开或断开逆变末级的输入线,使逆变桥的晶闸管无触发脉冲。
再在整流桥口接入一个约1~2kW的电阻性负载。
电路板上的If微调电位器W2顺时针旋至灵敏度最高端(调试过程发生短路时,可以提供过流保护)。
主控板上的DIP开关均拨在ON位置;用示波器做好测量整流桥输出直流电压波形的准备;把面板上的“给定”电位器逆时针旋至最小。
送上三相供电(可以不分相序),检查是否有缺相报警指示,若有,可以检查进线快速熔断器是否损坏。
把面板上的“给定”电位器顺时针旋大,直流电压波形应该几乎全放开,再把面板上的“给定”电位器逆时针旋至最小,调节整流控制板上的W4微调电位器,使直流电压波形全关闭,移相角约120度。
输出直流波形在整个移相范围内应该是连续平滑的。
把逆变桥接入,使逆变触发脉冲投入。
把电路板上的Vf微调电位器W1顺时针旋至灵敏最高端(调试过程发生逆变过压时,可以提供过压保护)。
把面板上的“给定”电位器顺时针稍微旋大,这时逆变桥便工作。
当出现直通现象时,继续把面板上的“给定”电位器顺时针旋至一半,此时直流电流表应该指示到额定电流的25%左右,若电流表的指示不为额定的25%,可调节控制板上的W2电流反馈微调电位器,使直流电流表指示到额定输出电流的25%左右。
一旦逆变起振后,直流电流就可接近额定电流值,精确的额定电流整定,要在满负荷运行时才可进行。
若把面板上的“给定”电位器顺时针稍微旋大,逆变器便起振,不出现直通现象,可调节中频电压互感器的相位,即把中频电压互感器20V绕组的输出线对调一下,就不会起振了。
这样整流桥的调试就基本完成,可以进行逆变桥的调试。
(2) 逆变部分的调试1) 首先应校准频率表。