DLJ-6恒功率晶閘管中頻電源控制板,是本公司開(kāi)發(fā)使用研制的新型控制觸發(fā)板。主要由電源、調(diào)節(jié)器、移相控制電路、保護(hù)電路、啟動(dòng)演算電路、逆變頻率跟蹤、逆變脈沖形成、脈沖放大及脈沖變壓器組成。其核心部件采用美國(guó)生產(chǎn)的高性能、高密度、超大規(guī)模專用DLJ集成電路,使其電路除調(diào)節(jié)器外,其余均實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,整流觸發(fā)器部分不需要任何調(diào)整,而且可靠性高、脈沖對(duì)稱度高、抗干擾能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快等特點(diǎn),又由于有相序自適應(yīng)電路,無(wú)需同步變壓器,所以,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中免去了調(diào)相序、對(duì)同步的工作,僅需把KP晶閘管的門極線接入控制板相應(yīng)的接線端上,整流部分便能投入運(yùn)行。
逆變采用掃頻式零壓軟啟動(dòng)方式,啟動(dòng)性能優(yōu)于普通的零壓軟啟動(dòng)電路。并設(shè)有自動(dòng)重復(fù)啟動(dòng)電路,可防止中頻電源偶爾的啟動(dòng)失敗,使啟動(dòng)成功率達(dá)到100%。頻率跟蹤電路采用的是平均值取樣方案,提高了逆變的抗干擾能力,而且僅需取樣中頻電壓信號(hào),而無(wú)需槽路電容器的電流信號(hào),免去了外接中頻電流互感器、確定取樣電流相位的煩惱。因此,在調(diào)試和使用現(xiàn)場(chǎng)中,也不會(huì)由于中頻輸出線或取樣電流互感器的相位接反,而產(chǎn)生中頻電源不能啟動(dòng)的問(wèn)題。
逆變電路中還加有逆變角調(diào)節(jié)電路,可以自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載阻抗的匹配,達(dá)到恒功率輸出,可以制成“快速熔煉”的中頻電源,達(dá)到節(jié)時(shí)、節(jié)電、提高網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)的目的(此功能也可被關(guān)掉)。逆變部分的主要電路均在DLJ大規(guī)模集成電路的內(nèi)部,亦是數(shù)字電路。
DLJ-6控制板全板僅有8只集成電路、4只晶體管、6只微調(diào)電位器、33個(gè)引出端子,安裝十分方便。適用于各種晶閘管并聯(lián)諧振中頻電源。
2、產(chǎn)品名稱
產(chǎn)品名稱:DLJ-6恒功率晶閘管中頻電源控制板
3、適用裝置
適用于400HZ-10KHZ各種晶閘管并聯(lián)諧振中頻電源。
4、正常使用條件
4.1海拔不超過(guò)2000米。
4.2環(huán)境溫度不低于-10℃,不高于+40℃。
4.3空氣大相對(duì)濕度不超過(guò)90%(20℃±5℃時(shí))。
4.4運(yùn)行地點(diǎn)無(wú)導(dǎo)電及性塵埃,無(wú)腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽。
4.5無(wú)劇烈振動(dòng)和沖擊。
5、主要技術(shù)參數(shù)
5.1主電路進(jìn)線額定電壓:100V~660V(50HZ)(注意R8、R9、R10的匹配。)
5.2控制供電電源:?jiǎn)蜗?7V/2A。
5.3中頻電壓反饋信號(hào):AC 15V/15mA。
5.4電流反饋信號(hào):AC 12V/5mA三相輸入。
5.5整流觸發(fā)脈沖移相范圍:α=0~130°。
5.6整流觸發(fā)脈沖不對(duì)稱度:小于1°。
5.7整流觸發(fā)脈沖信號(hào)寬度:≥600μS、雙窄、間 隔60°。
5.8整流觸發(fā)脈沖特性:觸發(fā)脈沖峰值電壓:≥12V
觸發(fā)脈沖峰值電流:≥1A
觸發(fā)脈沖前沿陡度:≥0.5A/μS
5.9逆變頻率:400HZ-10KHZ。
5.10逆變觸發(fā)脈沖信號(hào)寬度:1/16×逆變頻率。
5.11逆變觸發(fā)脈沖特性:觸發(fā)脈峰值電壓:≥22V
觸發(fā)脈峰值電流:≥1.5A
觸發(fā)脈沖前沿陡度:≥2A/μS
(逆變的觸發(fā)脈沖變壓器是外接的)
5.12大外型尺寸:245×175×40mm。
5.13故障信號(hào)輸出:
控制板在檢測(cè)到故障信號(hào)時(shí),輸出一組接點(diǎn)信號(hào),該接點(diǎn)容量為AC:5A/220V;DC:10A/28V。
6、電路原理
整個(gè)控制電路除逆變末級(jí)觸發(fā)單元外,做成一塊印刷電路板結(jié)構(gòu)。功能上包括電源、整流觸發(fā)、調(diào)節(jié)器、逆變觸發(fā)、啟動(dòng)演算等,除調(diào)節(jié)器為模擬運(yùn)算電路外,其余均為數(shù)字電路。
組成該控制板的核心集成電路為U5,型號(hào)為DLJ它是一塊專用超大規(guī)模數(shù)字集成電路,有3路時(shí)鐘輸入口,33路輸入/輸出口,內(nèi)部功能包括整流移相觸發(fā)、相序自適應(yīng)、逆變觸發(fā)、逆變引前角鎖定、逆變重復(fù)起動(dòng)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、缺相保護(hù)、水壓低保護(hù)、水溫高保護(hù)控制板欠壓保護(hù),另外還有二個(gè)外部故障輸入保護(hù)。
6.1整流觸發(fā)工作原理
這部分電路包括三相同步、相序自適應(yīng)、壓控時(shí)鐘、數(shù)字觸發(fā)、末級(jí)驅(qū)動(dòng)等電路。
三相同步信號(hào)直接由晶閘管的門極引線K4、K6、K2從主回路的三相進(jìn)線上取得,由R8、C5、R9、C6、R10、C7進(jìn)行濾波,再經(jīng)6只光電耦合器進(jìn)行電位隔離,獲得6個(gè)相位互差60度的矩形波同步信號(hào),輸入到U5的54P、56P、58P、60P、61P、63P。
在U5的內(nèi)部有相序自適應(yīng)電路,確保了中頻電源的三相交流輸入可以不分相序。
U3D及其周圍電路構(gòu)成壓控時(shí)鐘,其輸出信號(hào)的周期隨調(diào)節(jié)器的輸出電壓VK而線性變化。壓控時(shí)鐘信號(hào)輸入到U5的3P,作為數(shù)字觸發(fā)的時(shí)鐘CL0K1。
數(shù)字觸發(fā)的特征是用計(jì)數(shù)(時(shí)鐘脈沖)的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)移相,6路整流移相觸發(fā)脈沖均由U5產(chǎn)生。6路整流移相觸發(fā)脈沖經(jīng)U6晶體管陳列放大后,驅(qū)動(dòng)整流脈沖變壓器輸出。
6.2調(diào)節(jié)器工作原理
共設(shè)有2個(gè)調(diào)節(jié)器:中頻電壓/電流調(diào)節(jié)器、逆變角調(diào)節(jié)器。
其中電壓/電流調(diào)節(jié)器(U3C),是常規(guī)的PI調(diào)節(jié)器,在啟動(dòng)和運(yùn)行的整個(gè)階段,該環(huán)始終參與工作;逆變角調(diào)節(jié)器(U3B)用于使逆變橋能在某一Э角下穩(wěn)定的工作。
調(diào)節(jié)器電路的工作過(guò)程可以分為兩種情況;一種是直流電壓沒(méi)有達(dá)到大值的時(shí)候,即U3D沒(méi)有限幅,而U3A工作于限幅狀態(tài),對(duì)應(yīng)的為小逆變Э角,此時(shí)系統(tǒng)完全是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電壓/電流閉環(huán)系統(tǒng);另一種情況是直流電壓已到大值,即U3D開(kāi)始限幅,整流橋的調(diào)節(jié)不再起作用,而U3A退出限幅狀態(tài)開(kāi)始工作,調(diào)節(jié)逆變角調(diào)節(jié)器的Э角給定值,使輸出的中頻電壓增加,達(dá)到新的平衡。此時(shí),就有電壓/電流調(diào)節(jié)器與逆變角調(diào)節(jié)器雙環(huán)工作。
中頻電壓互感器過(guò)來(lái)的中頻電壓信號(hào)由UP1、UP2輸入后,分為兩路,一路由U2C進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后送到U5的12P,另一路經(jīng)D35-D38整流后,又分為兩路,一路送到電壓/電流調(diào)節(jié)器,另一路送到過(guò)電壓保護(hù)。
由主回路交流互感器取得的電流信號(hào),先在外部轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),從I1、I2、I3輸入,經(jīng)二極管D39~D44整流后,再分為兩路,一路作為過(guò)流保護(hù)信號(hào),另一路作為電壓/電流調(diào)節(jié)器的反饋信號(hào)。
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