1、中频电源使用说明书晶闸管中频电源控制板，是本公司开发使用研制的新型控制板，使用频率 40010KHZ 的中频电源，主要由电压调节器，电流调节器，移项控制，过流保护，过压保护，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。其核心部件采用美国生产的高性能，高密度，大规模专用 DLJ 集成电路，使其内部电路除调节器外。其余均实现数字化，整流器触发部分不需要任何调整，而且可靠性高，脉冲对称度高，抗干扰能力强，反应速度快等特点又由于有相序自适应电路，无需同步变压器，所以，现场调试中免去了调相序对同步的工作，仅需把 KP 晶闸管的门极线接入控制板相应的接线端上，整流部分变能投入运行
2、。逆变采用特殊的扫频使零压软启动方式，启动性能优于普通的扫频式零压软启动电路和零压软启动电路。并设有自动重复启动电路和全电压启动电路，重复启动电路，使启动成功率达到100%；全电压启动电路设有给定限幅电路，当电源偶尔启动失败时，它能使电压电流控制在一定范围内，并在电源启动成功后使中频电流电压平稳上升。以满足电源频繁快速启动的功能。三使用范围适用于 400-10000HZ 的各种晶闸管并联中频电源。3 正常使用条件1）海拔不超过 2000 米。2）环境温度不低于+2 0C，不高于+40 0C，3）空气最大相对湿度不超过 90%（20 0C50C） 。4）运行地点无导电粉尘及爆炸性尘埃，无腐蚀性气
3、体和蒸汽。5）无剧烈振动和冲击。4 对冷却水的要求：1）硬度： CaO mg) 一般情况下 102）溶解性固体： 300mg/L3）PH 值： 77.54）碱度 ： 60mg/L5）进水温度： 50C370C6）出水温度： 60 0C7）进水压力： 0.150.4MPa5 主要技术参数1）主电路进线额定电压：100660V（50HZ）2）控制供电电源：单相 17V/3A3）中频电压反馈信号：20v/15mv.4) 电流反馈信号 15V/5mv。5） 整流触发脉冲移项范围：a=0130 06) 整流触发脉冲不对称度：小于 10。7） 整流触发脉冲信号宽度600us，双窄，间隔 600。8） 整流
4、触发脉冲特性：触发脉冲峰值电压12V。触发脉冲峰值电流1A。触发脉冲前沿陡度0.5A/us.9) 逆变频率：40010000HZ。10) 逆变触发脉冲信号宽度：35us11) 逆变触发脉冲特性：峰值电压22V峰值电流3A触发脉冲前沿陡度2A/us四电路原理整个控制电路除逆变末级触发单元外，做成一块印刷电路板结构。功能上包括电源，整流触发，调节器，逆变触发，启动演算等，除调节器为模拟运算电路外，其余均为数字电路。组成该控制板的核心集成电路为 U10，型号为 DLJ 它是一块专用大规模数字集成电路板，有 3 路时钟输入口，35 路输入/输出口，内部功能包括整流移项触发，相序自适应，逆变触发，逆变引
5、前脚锁定，逆变重复启动，过流保护，过压保护，缺相保护，水压底保护，控制板欠压保护，另外还有外部故障输入保护。1） 整流触发工作原理这部分电路包括三相同步，相序自适应，压控时钟，数字触发，末级驱动等电路。三相同步信号直接由晶闸管的门极线 K4，K6 ，K2 ，从主电路的三相进线上取得。由 R8，C5，R9 ，C6，R10，C7 进行滤波，再经6 只光电耦合器进行电位隔离，获得 6 个相位互差 60 度的矩形波同步信号，输入到 U10 的输入口。在 U10 的内部有相序自适应电路，确保了中频电源的三相交流输入可以不分相序。2） 逆变部分工作原理本电路逆变触发部分，采用的是特殊扫频式零压软启动，只需
6、取一路中频电流反馈信号，其本质上相当于它激转自激电路，属于平均值反馈电路。由于主回路上无需附加任何启动电路，不需要预充磁或预充电的启动过程，因此，主电路得一简化，调试过程简单。启动过程大致是这样的，在逆变电路启动前，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，当电路检测到主电路开始有直流电流时，便控制它激信号的频率从高向低扫描，同时继续加大主回路的直流电流，当它少许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往低扫描的动作，转由自动调频电路控制逆变动作引前脚，使设备进入稳态运行。若一次启动不成功，及自动调频电
7、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，重复启动电路一旦检测到它激信号进入到最低频段，便进行一次再启动。把它激信号再推到最高频率，重新扫描直至启动成功。重新启动的周期约为 0.5秒种。7 控制板接线端子与参数控制板共有 35 个接线端子，端子排列参见图一，各端子功能见表。功能 端子号 参数故障输出 K-1，K-2 常开接点 AC5A/220V DC10A/28V，常开接点定触头，接电源N，电压反馈 UP1，UP2中频电压互感器（1000V/100V ，20V ）电流反馈 I1， I2，I3电流互感器 N/5A：5A/0.1A，AC，三相 15V控制信号 KZ， GND
8、KZ 接地为停止运行和故障复位 GND 为接地端取样信号 XH1XH2 中频电流互感器信号 300A/1A 取自槽路电容器给定 GND，ADJ，11.5V GND 接地线，ADJ 给定信号，VCC +15V/20mA 电源电源 17VX2 控制板进线电源 AC 17V/3A，两路逆变脉冲输出1)UE, 2)UA 3),UB1）+22V 逆变电源输出端，2，3）OUT 逆变输出 15V水压 SY，GND 接地为故障状态，5 秒延时 SY 灯亮。 ，整流脉冲输出G1G6K1K6G1G6 为晶闸管控制极K1K6 为晶闸管控制极8 发光二极管工作状态代号 发光二极管亮时指示状态+15V+5V 控制板电
9、源工作QD 中频电源启动成功GY 过电压故障指示GL 过电流故障指示QY 控制板欠电压故障指示QX 三相输入缺相故障指示SY 水压不足故障指示D9D14 六路整流脉冲指示9 电位器代号 功能W2 VF 电压反馈电位器：可设定最大中频输出电压，顺时针反馈强，反时针反馈弱。W1 F 电流反馈电位器：可设定最大输出电流，顺时针反馈强，逆时针反馈弱。W3 W 逆变引前脚设定电位器：顺时针方向引前脚减小，逆时针方向引前脚为大。10 DP 开关工作状态DP 开关打在 OFF 时重复启动工作，开关打在 ON 时重复启动关闭。五调试1） 调试需准备的工具一台 20M 示波器，若示波器的电源线是三芯插头时，注意
10、接地线千万不能接，示波器外壳对地需绝缘，示波器的 X 轴，Y 轴均需校准， 探头需在测试信号下补偿好。若无高压示波器探头，应用电阻做一个分压器，以适应 600V以上电压的测量。一个500：500W 的电阻性负载。2） 整流部分的调试为了调试的安全，调试前应该使逆便桥不工作。例如：把平波电抗器的一端断开，再在整流桥直流端接入一个500500W 的电阻性负载。电路板上的 IF 微调电位器 W1 顺时针旋至最高端， （调试过程发生短路时，可以提供过流保护） 。把主控板上的 DIP 开关拨在 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。这时可以送电了。
11、合控制电源开关，控制变压器得电，主控板得电，逆变脉冲板灯亮，电源指示灯亮。按主电路合闸，主接触器吸合， 主电路得电。指示灯亮。再合中频启动开关。关机时由后向前依次进行。送上三相交流电后（不分相序） ，检查是否有缺相报警指示，若有，可以检查进线是否缺相，主控板上 K4，K6 ，K2 线是否连上。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开放（a=0 0) ,6 个波头都全在，若中频电源为 380V 输入，此时的直流电压表应指示在 530V 左右。再把面板上的给定电位器逆时针旋至最小，直流电压波形几乎全关闭，此时 a=1200。输出直流波形在整个移相范围内应该是连续平滑的。若在调试中，
12、发现出不来 6 个整流波头，则应检查 6 只整流晶闸管的序号是否接对，晶闸管的门极是否接反或者短路在此过程调试中也检查了面板上的给定电位器是否接反，接反了则会出现直流电压几乎为最大，只有把给定电位器顺时旋到头时，直流电压才会减小的现象。在停电状态下，把逆变桥接入，是逆变触发脉冲投入，取掉整流桥两短的电阻性负载。把电路板上的 W2， VF 微调电位器顺时针旋至最高端， （调试过程发生逆变过电压，可以提供过压保护） 。主控板上 DIP 开关拨在 OFF 位置，面板上的给定电位器逆时针旋至最小。上电数秒后，把面板上的给定电位器顺时针慢慢地旋大，这时逆变桥会出现两种工作状态，一种是逆变桥导通，另一种是
13、逆变桥直通。此时需要的是逆变桥直通，若逆变桥为启振状态，可在停电的状态下，调节中频电流互感器的极性。就不会启振了，在缓慢旋大面板上给定电位器的操作中，应密切注意电流表的反应，若电流表的指示迅速增大，则应迅速把给定电位器逆时针旋下来，此时说明电流取样部分有问题，系统处于电流开环状态，应检查电流互感器是否接上，接线是否正确。正常的表现是随着给定电位器的缓慢加大，电流表的指示也跟着增大，当停止旋转给定电位器时，电流表的指示能稳定的停在某一刻度上，当出现直通现象时，把面板上的给定电位器顺时针旋大是电流表的指示接近额定值的 50%左右。用交流电压表测量 11，12，13，三个接线端子间的电压，三个电压应
14、该是基本相等的，若相差太大，说明电流互感器的同名端接错，必须改对，否则会影响电流调节器的正常工作。继续把面板上的给定电位器顺时针旋到最大，电流表的指示应该接近额定值。逆时针调节主控制板上的 W1 电流反馈电位器，是直流电流表指示到额定输出电流，完成了额定电流的整定。这样整流桥的调试就基本完成，可以进行逆变桥的调试了。当调试场地的电源供不出装置的额定电流时，额定电流的整定，可放在现场满负荷运行时进行。但是，应先在小电流的状况下，判定一下电流取样回路工作是否正常。3） 逆变部分的调试首先检查逆变晶闸管的门极线连接是否正确，逆变末级上的LED 亮度是否正常，不亮则说明逆变末级的 E 和 C 接线端子
15、接反了，再把主控板上 UA 对外的连线解掉，看熄灭的 LED 逆变末级是否处在逆变桥的对角线位置。把主控板上的 DIP 开关拨在 OFF 位置，把面板上的给定电位器逆时针旋到底，把2 微调电位器顺时针旋到最大。这时，把面板上的给定电位器顺时针梢微旋大，使它激频率开始从高往地扫描。逆变桥进入工作状态，开始起振，当中频电压达到 150V200V时 QD 发光二极管亮，启动成功。若不启振，表现为它级信号反复作扫频动作，可调节中频电流互感器的极性，若启振，但中频电压达到 150V200V 时，逆变又失败，QD 发光二极管不亮，可逆时针方向调节电位器 W3 增大逆变引前脚。4） 整定逆变引前脚逆变启动成
16、功 QD 发光二极管亮后，可作整定逆变引前脚的工作。当中频电压升到 300V 时，调整主控板上 W3 微调电位器，是直流电压升到 220V，此时中频电压与直流电压的比植为 1.35 左右。5） 额定输出电压的整定在轻负荷的情况下整定额定输出电压，把面板上的给定电位器顺时针旋大，使输出的中频电压上升，调功电位器以旋至最大，输出电压还不到额定植，此时逆时针调节主控板上2 微调电位器，是输出的中频电压达到额定植。这时电源就调试完成了。注意事项） 晶闸管装置在作绝缘耐压测试时，请取下主控制板，否则可能造成主控板永久性损坏。） 内部电路及参数的更改，恕不另行通知。） 如果在使用中造成控制板以外的零件顺损
17、坏，本公司概不负责。） 器件是一种器件，使用时应注意，两个引脚之间严禁短路，否则将损坏芯片。过压保护控制电路上已经把过压保护电平固定在额定输出电压的.倍，如不合适可改变控制板上的电阻值，减小电阻过电压保护电平增高，反之减小。过电流保护控制电路上已经把过电流保护电平固定在额定直流电流的.倍，当进行反馈信号整定时，过电流保护就自动设定好了。若.倍不合适可改变控制板上的电阻值，减小电阻过电流保护电平增高，反之减小。六. 维护与保养：1 晶闸管变频装置与中频电机组比较，又省电、无噪音、调节方便等许多优点，但是，由于半导体器件的过载能力较差，因此，合理使用，正确操作与精心维护，是晶闸管变频电源安全运行避
18、免故障的重要保证。在连续运行的生产线上搞好装置的维护保养尤为重要。1.经常清除电源柜的内积尘，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，有较多腐浊性气体，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 经常检查水管接头扎结是否牢固，清理冷却水管内壁水垢，在使用自来水、井水作为装置的冷却水源时，更易积存水垢，影响冷却效果。在塑料水管老化产生裂纹时，应及时更换。装置在夏
19、天运行时采用自来水、井水冷却往往容易发生凝露现象。应该考虑使用循环水系统，凝露严重时应该停止运行。3 定时对装置进行检修，对装置各部的螺栓、螺母、压接进行检查和紧固。接触器、继电器的触头有松动或接触不良，均应及时修理更换，不要勉强使用，防止引起更大事故。定期效验装置的过流、过压等保护系统，防止保护失灵。4 经常检查负载的接线是否良好，绝缘是否可靠，透热感应圈内积存的氧化皮要及时清理；隔热炉衬有裂纹时，要及时更换；熔炼炉在更换新炉衬后，更应注意绝缘。变频装置的负载都设在工作现场，故障比较高，而往往被人忽视，因此，加强对设备的维护，防止故障波及变频电源是保证装置正常运行的重要一环。七操作规程：1
20、中频电源开机操作程序：11 开启水泵，检查各支路流水应畅通无阻。12 合空气开关，并将功率电位器旋至零位。13 依次将“控制电源”开关搬向“合”的位置， “控制电源指示”灯亮。中频启动开关搬向“启动”的位置， “中频指示”灯亮。14 以上动作完成后，缓慢旋动功率电位器，观察直流电压和中频电压，当听到中频叫声后，说明已经启动，继续旋动功率电位器，调至所需的电压和功率，装置进入正常运行状态。15 配有外操作台的设备，将中频启动开关转向“外” ，则设备由外操作台控制，具体操作方法同上或参阅与之相关的说明。2中频电源关机操作程序：21 先将功率电位器旋至零位。22 按顺序将“中频”开关搬向“停”位置， “控制电源”搬向“分”的位置，再分断主供电开关，此时装置完全停止工作。注意：冷却水应在中频电源停止工作 20 分钟后再关闭、
