【专业生产销售】中频电源控制板

编号:164159 浏览:286次
供应商
淮北市宏润电炉厂 商铺
认证
报价
人民币¥700.00元每套
品牌
宏润
型号
KJBC
机械刚性
柔性
所在地
中国 安徽 淮北市 安徽省淮北市朔里镇葛堂工业园内
联系电话
86 0561 3919819
手机号
13909618064
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产品详细介绍

品牌 宏润 型号 KJBC
机械刚性 柔性 层数 双面
基材 绝缘材料 有机树脂
绝缘层厚度 其他 阻燃特性 VO板
加工工艺 电解箔 增强材料 玻纤布基
绝缘树脂 环氧树脂(EP) 产品性质 新品
营销方式 现货 营销价格 优惠
一、概述
bx6型恒功率晶闸管中频电源控制板,是本厂经过消化吸收行业先进技术而开发研制的新型控制板,主要由电源、调节器、移相控制电路、保护电路、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,而且具有可靠性高、脉冲对称度好、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,仅需把共阳极kp晶闸管的阴极线接入控制板相应的接线端子上,整流部分便能投入运行。
逆变器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,使启动成功率到。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,而无需取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,在调试和使用过程中,也不会由于中频输出线或取样电流互感器的相位接反,而造成中频电源不能启动的问题。
逆变电路中还加有逆变角调节电路,可以自动调节负载阻抗的匹配,达到恒功率输出、“快速熔炼”的效果。从而节时、节电、提高网侧功率因数。逆变部分的主要电路均在bxic大规模集成电路的内部,亦是数字电路。
bx6型控制板全板仅有6个通用集成电路和1个专用集成电路、6只微调电位器、33个引出端子,安装十分方便,适用于各种规格的晶闸管并联谐振中频电源。
bx6型恒功率晶闸管中频电源控制板分bx6a和bx6b两种,两者的控制原理、元件布局、编号及板面尺寸相同。唯一的区别在于bx6a板上带有整流脉冲变压器,bx6b板上没有整流脉冲变压器,整流脉冲变压器必须外接,同步信号需从“a”、“b”、“c”三个端子接入,功放驱动元件由ic5(2003)改为q101-q106(tip41)。因驱动功率增大故适用于触发多只可控硅线路,如双整流桥6脉波的晶闸管中频电源。
二、产品名称
产品名称:bx6型恒功率晶闸管中频电源控制板。
三、适用装置
适用于200hz-8khz晶闸管并联谐振中频电源。
四、正常使用条件
a)海拔不超过2000米。
b)环境温度不低于-10℃,不高于+40℃。
c)空气Zui大相对湿度不超过90%(20℃±5℃时)。
d)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。
e)无剧烈振动和冲击。
五、主要技术参数
1)主电路进线额定电压:100v-1000v(50hz)(注意r3、r7、r11的匹配)。
2)控制板供电电源:单相17v/2a。
3)中频电压反馈信号:ac 15v/15ma。
4)电流反馈信号:ac 12v/5ma三相输入。
5)整流触发脉冲移相角调节范围:α=0-130°。
6)整流触发脉冲不对称度:小于1°。
7)整流触发脉冲宽度:≥600us、双窄、间隔60°。
8)整流触发脉冲特性: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/?s
9)逆变频率:200hz-10khz。
10)逆变触发脉冲宽度:1/16f(f-逆变频率)。
11)逆变触发脉冲特性:触发脉冲峰值电压:≥22v
           触发脉冲峰值电流:≥1.5a
           触发脉冲前沿陡度:≥2a/?s
(逆变触发脉冲变压器外接)
12)Zui大外型尺寸:245×177×40mm。
13)故障信号输出:控制板在检测到故障信号时,输出一组接点信号,该接点容量为ac:5a/220v  dc:10a/28v。
六、电路原理
整个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ic6,型号为bxic,它是一块专用大规模数字集成电路,内部功能包括整流移相触发、相序自适应、逆变计数触发、逆变引前角锁定、逆变重复起动、过流保护、过压保护、缺相保护、外部故障保护、控制系统欠压保护等。
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、计数触发、末级驱动等电路。
三相同步信号直接由晶闸管的阴极引线k4、k6、k2从主回路的三相进线上取得,由r3、c1、r7、c2、r11、c3进行移相滤波,再经6只光电藕合器进行电位隔离,获得6个相位互差60度的矩形波同步信号,输入到ic6的5p、6p、7p、8p、9p、10p。
在ic6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。
ic1c及其周围电路构成压控时钟,其输出信号的周期随调节器的输出电压vk而线性变化。压控时钟输出信号输入到ic6的11p,作为数字触发的时钟clok1。
数字触发的特征是用调节计数(时钟脉冲)周期的办法来实现移相,6路整流相触发脉冲均由ic6产生,6路整流移相触发脉冲经ic5隔离放大后,驱动整流脉冲变压器输出。
2、调节器工作原理
控制板上设有2个调节器:中频电压/电流调节器和逆变引前角调节器。其中电压/电流调节器ic3c,是常规的pi调节器,在启动和运行的整个阶段,该环始终参与工作,逆变角调节器ic3b是一个比例调节器,用于使逆变桥能在某一β角下稳定的工作。
调节器电路的工作过程可以分为两种情况:一种是直流电压没有达到Zui大值的时候,即ic3d没有限幅,而ic3a工作于限幅状态,对应的逆变角为Zui小逆变角,此时系统完全是一个标准的电压/电流闭环系统;另一种情况是直流电压已到Zui大值,即ic3d开始限幅,整流触发的计数脉冲频率不再变化,整流桥的调节不再起作用,而ic3a退出限幅状态工作,逆变角调节器开始起调节作用,使输出的中频电压增加,在新的β角下达到新的平衡,此时,电压/电流调节器与逆变角调节器双环工作。
取自中频电压互感器的中频电压信号由up1、up2输入后,分为两路,一路由ic1a进行电平转换后关这到ic6的30p,另一路经d7-d10整流后,又分为两路,一路送到电压/电流调节器,另一路送到过电压保护。
由主回路电流互感器取得的电流信号,先在外部转换成电压信号,从i1、i2、i3输入,经二极管d11-d16整流后,分为两路,一路作为过流保护信号,另一路作为电压/电流调节器的反馈信号。
3、逆变触发及启动演算工作原理
逆变触发部分采用的是扫频式零压软起动,只需取中频电压反馈信号,无需槽路中电容器上的电流信号,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,调试过程简单。
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往低扫描过程,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捕捉住中频电压反馈信号,此时,它激信号便会一直扫描到Zui低频率,重复起动电路一旦检测到它激信号进入到Zui低频段,便进行一次再起动,把它激信号再推到Zui高频率,重新扫描一次,直至起动成功。重复起动的周期约为0.5秒。
由up1和up2输入的中频电压信号,经ic1a转换成方波信号,输入到ic6的30p。由ic6的15p、16p输出的逆变触发信号,经ic7放大后,驱动逆变触发功率放大管q5、q6。ic4b和ic4c构成逆变压控时钟,输入到ic6的33p;ic7的15p输出经频压转换后驱动频率表。w5微调电位器用于校正外接频率表的读数。
另外,当发生过电压保护时,ic6内部的过电压保护振荡器起振,输出2倍Zui高逆变频的触发脉冲,使逆变桥的四个桥臂晶闸管均导通。ic4b为起动失败检测器,其输出接到ic6的28p控制内部重复起动电路。
过电流保护信号经晶体管q3,送到ic6的20p,封锁整流触发脉冲,驱动“过流”led指示灯和驱动报警继电器。通过w1微调电位器可整定过流电平。
当三相交流电源输入缺相时,本控制板能对电源实现保护和指示。其原理是:由4号、6号、2号晶闸管的阴极k4、k6、k2分别取a、b、c三相电压信号,经过光电耦合器的隔离送到ic6进行检测和判别,一旦出现“缺相”故障时,除了封锁整流触发脉冲外,还驱动“缺相”led指示灯以及报警继电器。
为了使控制电路能够更可靠稳定的运行,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,故设置一个3秒钟左右的定时器。控制板通电后需等预定时间到了才允许输出触发脉冲。这部分电路由ic2b及其外围元件构成。若由于某种原因造成控制扳上直流供电电压过低,稳压器不能稳压,亦会使控制出错。又设置一个欠压检测电路,由ic2a及其外围元件组成,当vcc电压低于12.5v时便封锁整流触发脉冲,防止不正确的触发,同时点亮“控制电压低”led指示灯和驱动报警继电器。
自动重复起动电路在ic6内部。微动开关s1-3用于关闭或打开自动重复起动电路。
中频过电压信号经晶体管q2,输入到ic6的29p,封锁整流触发脉冲;驱动“过压”led指示灯和报警继电器;调节“w2”微调电位器可整定过压电平。
ic4d及周围电路组成水压过低延时保护电路,延时时间约3秒。输入到ic6的27p,封锁整流触发脉冲,驱动“水压低”led指示灯和报警继电器。
以上保护,只有通过复位信号,或通过关机后再开机进行“上电复位”方可再运行。
复位开关信号由rst、gnd输入,闭合状态为复位/暂停状态。
七、控制板的接线端子与参数
控制板共有33个接线端子,端子排列图参见表一
表一
功能 端子号 参数
故障
输出
jk1
jk2
常开接点ac 5a/220v dc 10a/28v
常开接点的定触头,接电源n线
电压反馈
信号
up1
up2
中频电压15v
电流
反馈
信号
i1
i2
i3
ac,三相12v
控制
信号
rst
gnd
rst悬空为运行状态,接地为停止运行和gnd控制信号接地端(与给定共用)
给定 gnd
ug
+15v
gnd给定接地端
ug给定:dc,0-15v
vcc dc +15v,Zui大输出20ma
电源 18v1
18v2
ac 17v/1a
逆变
脉冲
输出
ue
ua
ub
+22v逆变输出公共端  e端
逆变脉冲输出端
逆变脉冲输出端
外部
故障
输入
wp

gnd
接地为故障状态,“水压低”led灯亮,带3秒延时
外部故障公共端(接地端)
频率表 hz+
zh-
频率表正端(+15v、5ma 输出)
频率表负端
整流脉冲
输出
g1-g6
k1-k6
接1-6号晶闸管控制极
接1-6号晶闸管阴极

八、发光二极管工作状态

代 号 发光二极管亮时指示状态
power 控制板+5v电源工作
过压 中频过电压故障
过流 中频过电流故障
电压低 控制板欠电压故障
缺相 三相输入缺相故障
水压低 水压低故障
led1-led6 六路整流脉冲指示

九、电位器

代 号 电位器工作状态
电流整定
w1
Zui大电流设定电位器。当有电流反馈时,可设定Zui大输出电流,顺时针方向为Zui小,Zui大调节范围约2倍。
电压整定
w2
Zui大中频电压设定电位器。当有电压反馈时,可设定Zui大中频输出电压,顺时针方向为Zui小,Zui大调节范围约2倍。
Zui大角整定
w3
Zui大逆变引前角设定电位器,顺时针方向为增大,Zui大调节范围约为40度至60度。
Zui小角整定w4 Zui小逆变引前角设定电位器,顺时针方向为增大,Zui大调节范围约为20度至40度。
频率表校正
w5
外接频率表校正电位器,顺时针方向为读数增大,Zui大调节范围约3倍。
扫频频率
w6
Zui大它激频率设定电位器,顺时针方向为增大,Zui大调节范围约2倍。

十、dip(s1)开关工作状态

开关 工作状态
s1-1 它激频率调节开关:打在off时频率高;打在on时,频率低(与w6电位器配合使用)。
s1-2 逆变角度开关:打开off时自动调角运行;打在on时,自动调角关闭,可进行Zui大角整定。
s1-3 重复起动开关:打在off时,重复起动开;打在on时,重复起动关。

十一、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“地线”千万不能接,示波器外壳对地需绝缘,使用单踪探头,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≤500ω、≥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,应该使逆变桥不工作。例如:把平波电抗器的一端断开,再在整流桥直流口接入一个≤500ω、≥500w的电阻性负载。电路板上的“w1”微调电位器顺时针旋至Zui高端,(调试过程发生短路时,可以提供过流保护),主控板上的s1-3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Zui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,应找出原因。
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(a=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为指示在530v左右。再把面扳上的“给定”电位器逆时针旋至Zui小,直流电压波形几乎全关闭,此时的a角约为120°,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,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错,晶闸管的门极线是否接反或短路。
在此调试过程中也检查了面板上的“给定”电位器是否接反,接反了则会出现一上电直流电压几乎为Zui大,只有把“给定”电位器顺时针旋到头时,直流电压才会减小的现象。
在停电状态下,把逆变桥接入,使逆变触发脉冲投入,去掉整流桥直流口的电阻性负载。把电路板上的“w2”微调电位器顺时针旋至Zui高端,(调试过程中发生逆变过压时,可以提供过压保护)。主控板上的s1-3开关拨在on位置,面板上的‘给定’电位器逆时针旋至Zui小。
上电数秒钟后,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,一种是逆变桥起振,另一种是逆变桥直通,此时需要的是逆变桥直通。若逆变桥为起振状态,可在停电的状态下把中频电压互感器的20v绕组的输出线对调一下,就不会起振了。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”电位器逆时针旋到底,此时表明电流取样电路有问题,系统处于电流开环状态,应检查电流互感器是否接上。正常的当表现是随着“给定”电位器的缓慢加大,电流表的指示也跟着缓慢增大, 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,使电流表的指示接近额定值的50%左右。用交流电压表测量i1、i2、i3三个接线端子间的电压,三个电压应该大致相等的。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”电位器顺时针旋到头,调节主控制扳上的“w1”电流反馈微调电位器,使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。
当调试场地的电源无法提供装置的额定电流时,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的工作是否正常。
3、逆变部分的调试
3.1、校准频率表
主控板上的s1开关的s1-3投在on位置、s1-2拨在off位置,面板上的“给定”电位器逆时针旋至Zui小。把示波器接在q5或q6的管壳上,测逆变触发脉冲的它激频率,调节w5微调电位器,使频率表的读数与示波器测得的相一致。
若中频电源用的是专用中频频率表,则可免去此步调试。但还是推荐使用直流毫安表头改制的频率表,
3.2、启动逆变器
检查逆变晶闸管的触发线连接是否正确。把主控板上的s1开关的s1-3拨在off位置、s1-2拨在off位置,把面板上的“给定”电位器逆时针旋到底,调节控制板上的“w 6”微调电位器和s1-1,使Zui高它激频率高于槽路谐振频率的1.4倍,“w3、w4”微调电位器旋在中间位置。把面板上的“给定”电位器顺时针稍微旋大,这时它激频率开始从高往低扫描(从频率表中可以看出)。逆变桥进入工作状态,开始起振。若不起振,表现为它激信号反复作扫频动作,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。
若把中频电压互感器20v绕组的输出线对调后,仍然不能起动,此时应确认一下槽路的谐振频率是否正确,可以用电容/电感表测量一下电热电容器的电容量及感应器的电感量,计算出槽路的谐振频率。当槽路的谐振频率处在Zui高它激频率的0.6-0.9倍的范围内时,起动应该是极容易的。再有就是检查一下逆变晶闸管是否有损坏的。
3.3、整定逆引前角
逆变起振后,可做整定逆变引前角的工作。把s1开关的s1-3打在off位置,s1-2打在off位置,用示波器观察电压互感器100v绕组的波形,调节主控板上,w4微调电位器,使逆变换相引前角在25°左右,此时中频输出电压与直流电压的比为1.3左右。
再把s1-2开关打在on位置,调节主控板上“w3”微调电位器,整定Zui大逆变换相引前角。根据不同的中频输出电压要求,确定不同逆变引前角。若中频电压要求为750v时,则要求Zui大逆变换相引前角在42°左右,此时,中频输出电压与直流电压的比为1.5。
调试中若出现逆变引前角过大的现角,应检查槽路谐振频率是否过低。
3.4、额定输出电压的整定(w2)
在轻负荷的情况下整定额定输出电压。把主控板上的s1-3打在off位置、s1-2拨在off位置,“w2”微调电位器顺时针旋到底,把面板上的‘给定’电位器顺针旋大,此时输出的中频电压接近额定值,逆时针调节“w2” 微调电位器,使输出的中频电压达到额定值。
十二、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。
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、bxic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。
十三、其它问题
1、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1.2倍,若不合适,可改变控制板上的r28电阻值。减小r28,过压保护电平增高;反之降低。
2、过流保护
控制电路上已经把过流保护电平固定在额定直流电流的1.4倍上,当进行额定电流的整定时,过流保护就自动设定好了。若觉得1.4倍不合适可改变控制扳上的r27电阻值,减小r27,过流保护电平增高,反之降低。
3、额定电流整定
当13.2步骤中没有进行额定电流整定的话,可在系统运行于重荷下,逆时针调节控制板上的“w1”电流反馈微调电位器,使直流表达到额定值。这与一般的中频电源的电流整定是一样的。
4、它激频率
一定要使它激频率高于槽路可能的Zui大谐振频率,否则,系统由于它激频率“拽着”而不能正常运行。它激频率高于槽路可能出现的Zui高谐振频率1.3倍是合适的。
5、恒功率输出
对熔炼负载来说,恒功率输出是很重要的,要想使恒功率的范围大,就要使逆变引前角从Zui小变到Zui大的范围尽可能的大,同时负载阻抗的匹配也很重要。即使不是熔炼负荷,这样做也有利于提高整流的功率因数。

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