中頻爐主控板 中頻爐控制板

一、概述

DLJ-88中頻電源控制板，是本公司開(kāi)發(fā)使用研制的新型雙橋整流（及十二脈波）控制觸發(fā)板。DLJ-8中頻電源控制板用于主回路采用雙橋整流（見(jiàn)附圖1）的中頻電源，雙橋整流中頻電源可以減少運(yùn)行引起的電網(wǎng)諧波、提高功率因數(shù)和運(yùn)行效率。雙橋整流中頻電源必須配專(zhuān)用的整流變壓器，其副邊有△和Y兩組繞組（或＋15º　、－15º兩組繞組），分別工給兩組整流橋，再經(jīng)兩個(gè)濾波電感之后，并聯(lián)供給逆變器。

DLJ-8中頻電源控制板主要由電源、給定調(diào)節(jié)器、平衡調(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(zhuān)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，因此可靠性高、脈沖對(duì)稱(chēng)度高、抗干擾能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快等特點(diǎn)。

二　技術(shù)參數(shù)

1、產(chǎn)品名稱(chēng)

產(chǎn)品名稱(chēng)：DLJ-8十二脈波中頻電源控制板

2、適用裝置

適用于200HZ-1000HZ各種晶閘管并聯(lián)諧振中頻電源。

3、正常使用條件

3.1海拔不超過(guò)2000米。

3.2環(huán)境溫度不低于-10℃，不高于+40℃。

3.3空氣最大相對(duì)濕度不超過(guò)90%（20℃±5℃時(shí)）。

3.4運(yùn)行地點(diǎn)無(wú)導(dǎo)電及爆炸性塵埃，無(wú)腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽。

3.5無(wú)劇烈振動(dòng)和沖擊。

4、主要技術(shù)參數(shù)

4.1主電路進(jìn)線(xiàn)額定電壓：380V~1140V（50HZ）。

4.2控制供電電源：?jiǎn)蜗?8V/1A、單相6V/3A、三相18V/2A、三相18V/2A、。

4.3中頻電壓反饋信號(hào)：AC 15V/15mA。

4.4電流反饋信號(hào)：AC 12V/5mA六相輸入。

4.5整流觸發(fā)脈沖移相范圍：α=0~130°。

4.6整流觸發(fā)脈沖不對(duì)稱(chēng)度：小于1°。

4.7整流觸發(fā)脈沖信號(hào)寬度：≥600μS、雙窄、間隔60°。

4.8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

4.9逆變頻率：200HZ-2500HZ。

4.10逆變觸發(fā)脈沖信號(hào)寬度：1/32×逆變頻率。

4.11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

4.12最大外型尺寸：335×230×40mm。

4.13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。

三、電路原理

整個(gè)控制電路除末級(jí)觸發(fā)單元（整流逆變脈沖板）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)、給定調(diào)節(jié)器、平衡調(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U10、U11，型號(hào)為DLJ，它是二塊專(zhuān)用超大規(guī)模數(shù)字集成電路，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)。

1整流觸發(fā)工作原理

DLJ-88雙橋整流整流電源控制板，有兩套相互獨(dú)立觸發(fā)這部分，它們分別包括三相同步、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)通過(guò)同步變壓器進(jìn)入控制板，再進(jìn)行濾波，再經(jīng)光電耦合器進(jìn)行電位隔離，分別獲得6個(gè)相位互差60度的矩形波同步信號(hào)，輸入到U10(或U11)的輸入端。

在U10(或U11)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。

U3B及其周?chē)娐窐?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(xiàn)性變化。壓控時(shí)鐘信號(hào)輸入到U10(或U11)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U10(或U11)產(chǎn)生。6路整流移相觸發(fā)脈沖經(jīng)晶體管放大后，驅(qū)動(dòng)整流脈沖變壓器輸出。

2給定調(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（U5C），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（U5A）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)到最大值的時(shí)候，即U5C沒(méi)有限幅，而U5A工作于限幅狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的為最小逆變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最大值，即U5C開(kāi)始限幅，整流橋的調(diào)節(jié)不再起作用，而U5A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U10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、I4、I5、I6輸入，經(jīng)二極管整流后，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)。

3逆變部分工作原理

   本電路逆變觸發(fā)部分，采用的是掃頻式零壓軟起動(dòng)，只需取一路中頻電壓反饋信號(hào)，無(wú)需槽路中頻電容器上的電流信號(hào)，其本質(zhì)上相當(dāng)于它激轉(zhuǎn)自激電路，屬于平均值反饋電路。由于主回路上無(wú)需附加任何起動(dòng)電路，不需要預(yù)充磁或預(yù)充電的起動(dòng)過(guò)程，因此，主回路得以簡(jiǎn)化，調(diào)試過(guò)程簡(jiǎn)單。

起動(dòng)過(guò)程大致是這樣的，在逆變電路起動(dòng)前，先以一個(gè)高于槽路諧振頻率的它激信號(hào)去觸發(fā)逆變晶閘管，當(dāng)電路檢測(cè)到主回路開(kāi)始有直流電流時(shí)，便控制它激信號(hào)的頻率從高向低掃描，同時(shí)繼續(xù)加大主回路的直流電流，當(dāng)它少許信號(hào)頻率下降到接近槽路諧振頻率時(shí)，中頻電壓便建立起來(lái)，并反饋到自動(dòng)調(diào)頻電路。自動(dòng)調(diào)頻電路一旦投入工作，便停止它激信號(hào)的頻率往低掃描動(dòng)作，轉(zhuǎn)由自動(dòng)調(diào)頻電路控制逆變動(dòng)引前角，使設(shè)備進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

若一次起動(dòng)不成功，即自動(dòng)調(diào)頻電路沒(méi)有抓住中頻電壓反饋信號(hào)，此時(shí)，它激信號(hào)便會(huì)一直掃描到最低頻率，重復(fù)起動(dòng)電路一旦檢測(cè)到它激信號(hào)進(jìn)入到最低頻段，便進(jìn)行一次再起動(dòng)，把它激信號(hào)再推到最高頻率，重新掃描一次，直至起動(dòng)成功。重復(fù)起動(dòng)的周期約為0.5移鐘。

   由UP1和UP2輸入的中頻電壓信號(hào)，經(jīng)U4B轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)，輸入到U11的12P。由U11的 64P、67P輸出的逆變觸發(fā)信號(hào)，經(jīng)U7隔離放大后，驅(qū)動(dòng)逆變觸發(fā)CMOS晶體管Q5、Q6 、Q16、Q17。U4A和U4D構(gòu)成逆變壓控時(shí)鐘，輸入到U5的83P；同時(shí)又由U9進(jìn)行頻壓轉(zhuǎn)換后用于驅(qū)動(dòng)頻率表。FHZ微調(diào)電位器用于整定外接頻率表的讀數(shù)。

   另外，當(dāng)發(fā)生過(guò)電壓保護(hù)時(shí)，U5內(nèi)部的過(guò)電壓保護(hù)振蕩器起振，輸出2倍于最高逆變頻率的觸發(fā)脈沖，使逆變橋的4只晶閘管均導(dǎo)通。

U3A為起動(dòng)失敗檢測(cè)器，其輸出控制U10內(nèi)部重復(fù)起動(dòng)電路。

四、控制板的接線(xiàn)端子與參數(shù)

五、發(fā)光二極管工作狀態(tài)

六、電位器