中频炉控制板
中频炉控制板
产品价格:¥3000(人民币)
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    商品详情

      一 概述

      晶闸管中频电源是一种将工频50赫兹交流电变为中频500-10000赫兹交流电的静止式变频装置。适用于金属熔炼,透热,淬火及各种金属钎焊等感应加热场合,尤其适用于需要频繁启动的工作场合。

            KGPS型号含义如下:

                   KG P S --/  

                        │ │     

                               

           晶闸管───┘ │     └───额定输出频率(千赫)

           变频装置────┘     

      水冷却───────┘ └────额定输出功率

      DLJ-7晶闸管中频电源控制板,是本公司针对透热炉开发研制的最新型中频控制触发板,适用频率1000HZ~8KHZ的透热用中频电源。其特点如下:

      l  调整简单方便:整个控制板只有三个调整电位器(W1截压、W2截流、W3逆变导通角),因此使用和调整十分方便,调整起来是现有所有控制板中最方便的。

      l  负载适应能力强:逆变导通角采用定角控制,同一电源带不同频率的负载时,可直接更换负载不需重新整定参数。

      l  控制板一致性好:不同频率电源的控制板可互换,更换后只需重新调整W1截压和W2截流。

      l  先进的重复启动功能,实现100%的成功启动。

      l  全电压频繁启动功能,能满足淬火设备对中频电源的要求。

      DLJ-7晶闸管中频电源控制板,主要由调节器、移相控制、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,整流触发器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,整流部分便能投入运行。

      逆变采用特殊的扫频式零压软启动方式,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,自动重复启动可防止中频电源偶尔的启动失败,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,它能使电源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。因此本控制板可以满足电源频繁快速启动的功能。

      二 技术要求

      (一)正常使用条件

      1海拔不超过2000

      2环境温度不低于-10,不高于+40℃。

      3空气最大相对湿度不超过90%20±5时)。

      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。

      5无剧烈振动和冲击。

      6工频进线三相电源应近似对称,其不平衡度不大于5%

      7工频进线三相电源电压波动范围不大于±5%

      (二)主要技术参数

      1主电路进线额定电压:100V~380V50HZ)。

      2控制供电电源:单相17V/3A

      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整流触发脉冲信号宽度:≥600μS、双窄、间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/μS

      9逆变频率:400HZ-10KHZ

      10逆变触发脉冲信号宽度:30μS

      11逆变触发脉冲特性:触发脉峰值电压:≥22V

                         触发脉峰值电流:≥1.5A

                         触发脉冲前沿陡度:≥2A/μS

                   (逆变的触发脉冲变压器是外接的)

      12最大外型尺寸:260×190×40mm

      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AC5A/220VDC10A/28V

       (  ) 外型及结构:

          1. 本设备为柜式装置:

            在门上装有直流电压表、直流电流表、中频电压表、功率表、中频频率表、保护、指示灯、操作开关及按钮、调功电位器等。

      2. 其余元器件均装在柜内。

      3  三相工频电源线从柜顶下引入,中频电源线由柜侧或柜底输出。冷却水管从下部引入,出水从柜侧面漏斗处零压回水。

      .三 变频器工作原理

      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,有3路时钟输入口,35路输入/输出口,内部功能包括整流移相触发、相序自适应、逆变触发、逆变触发、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、水压低保护、水温高保护控制板欠压保护,另外还有二个外部故障输入保护。

      3.1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引线K4K6K2从主回路的三相进线上取得,由R8C5R9C6R10C7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。

      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。

      3.2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起动,只需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动作,转由自动调频电路控制逆变动引前角,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,便进行一次再起动,把它激信号再推到最高频率,重新扫描一次,直至起动成功。重复起动的周期约为0.5移钟。

      3.3  控制板的接线端子与参数:

      控制板共有35M3接线端子,各端子功能表如下。

      功能

      端子号

        

      故障

      输出

      K-2

      K-1

      常开接点AC 5A/220VDC  10A/28V

      常开接点的定触头,接电源N线

      电压反馈信号

      UP1

      UP2

      中频电压互感器(1000V/100V   20V)

      电流

      反馈

      信号

      I1

      I2

      I3

      三相电源的电流互感器

      AC,三相15V

      控制

      信号

      KZ

      GND

      KZ悬空为运行状态,接地为停止运行和故障复位平

      GND控制信号接地端(与给这共用)

      取样

      信号

      XH1

      XH2

      电容器上中频电流互感器

      给定

      GND

      ADJ

      115V

      GND给定接地端

      ADJ给定:DC0~+15V

      VCC   DC+15V,最大输出20MA

      电源

      ~17V

      ~17V

      17V

      AC17V/3A

      逆变

      脉冲

      输出

      UE

      UA

      UB

      +22V逆变输也公共端   E

      OUT   逆变脉冲输出端

      OUT   逆变脉冲输出端

      故障

      输入

      SY

      GND

      接地为故障状态,“SYLED灯亮,带3秒延时。

      外故障接地端

      整流脉冲输出

      G1~G6

      K1~K6

      1~6号晶闸管控制极

      1~6号晶闸管阴极

      3.4 发光二极管工作状态

      代号

      发光二极管亮时指示状态

      +15V

      控制板+15V电源工作

      +5V

      控制板+5V电源工作

      QD

      中频电源启动成功

      GY

      中频过电压故障

      GL

      中频过电流故障

      QY

      控制板欠电压故障

      QX

      三相输入缺相故障

      SY

      水压低故障

      D9~D14

      六路整流脉冲指示,正常为微亮,亮表示SCR门极接反或开路

      3.5 DIPS1)开关工作状态

      开关

      工作状态

      DIP-

      DIP-2

      重复起动开关:打在OFF时,重复起动关;

      打在ON时,重复起动开。

      3.6 电位器

      代号

      功能

      W1   VF

      最大中频输出电压设定电位器,当有电压反馈时可设定最大中频输出电压,顺时针方向为最小,最大调节范围约2倍。

      W2   IF

      最大输出电流设定电位器,当有电流反馈时可设定最大输出电流,顺时针方向为最小,最大调节范围约2倍。

      W3   θ

      逆变引前角设定电位器,顺时针方向引前角减小;逆时针方向引前角增大。

      四、调试

      4.1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,仅使用一踪探头,示波器的X轴、Y轴均需较准,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≤500Ω、≥500W的电阻性负载。

      4.2 整流部分的调试(VF

      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)。主控板上的DIP-1开关拨在OFF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报示,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(A0°),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520V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,此时的A角约为120度。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对,晶闸管的门级线是否接反或短路。

      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,去掉整流桥口的电阻性负载。把电路板上的W1 VF微调电位器顺时针旋至最高端,(调试过程发生逆变过压时,可以提供过压保护)。主控板上的DIP-1开关拨在OFF位置,面板上的“给定”电位器逆时旋至最小。

      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,调节中频电流互感器的相位,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”电位器逆时针旋下来,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,使电流表的指示接近额定值的50%左右。用交流电压表测量I1I2I3三个接线端子间的电压,三个电压应该是大致相等的,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,电流表的指示应接近额定值,逆时针调节主控制板上的W1电流把馈微调电位器,使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。

      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的工作是否正常。

      4.3逆变部分的调试

      4.3.1起振逆变器

      首先检查逆变晶闸管的门级线连接是否正确,逆变末级上的LED亮度是否正常,不亮则说明逆变末级的EC接线端子接反了;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开关的DIP-1拨在OFF位置,把面板上的“给定”电位器逆时针旋到底。把面板上的“给定”电位器顺时针销微旋大,这时它激频率开始从高往底扫描。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。若不起振,表现为它激信号反复作扫频动作,可调节中频电流互感器的相位;若以起振,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   增大逆变引前角。

      4.3.2整定逆引前角

      逆变起振成功“QD发光二极管亮后,可做整定逆变引前角的工作:调节电位器“W3 ”,此时中频输出电压与直流电压的比为1.4左右,直至满意为止。

      4.3.3额定输出电压的整定(VF

      在轻负荷的情况下整定额定输出电压,“W2  IF”微调电位器顺时针旋至最大,把面板上的“给定”电位器顺针旋大,逆变桥工作。继续把面板上的“给定”电位器顺时针旋至最大,此时输出的中频电压接近额定值,逆时针调节“W1 VF”微调电位器,使输出的中频电压达到额定值。

      五、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 DLJ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  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倍不合适,可改变控制板上的R48电阻值,减小R48,过压保护电平增高;反之减小。

      6  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板上的R51电阻值,减小R51,过流保护电平增高;反之减小。

      7  额定电流整定

      4.2步聚中没有进行额定电流整定的话,可在系统运行于重负荷下,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源整定是一样的。

      六、设备的安装及使用

      1.设备到货后,应检查各电器元件,有在运输中受震,损坏脱落和受潮现象的,必须进行修正。

      2.装置应安装在通风良好,不受水侵袭的地方,装置和墙要有一定的距离,以保证后门开启方便。

      3.中频柜进线均由柜顶电缆引入,出线有由柜底或侧面引出两种方式。

      4.装置使用时应检查电路是否接线正确,元件是否有损坏,各接点是否有松动,焊点有无脱落等现象。

      5.接电源至开关时,须保证自左至右为顺相序接地螺钉应牢固接地(最好在电源柜近旁作二次接地)

      6.检查水路,保证水路畅通无阻,无渗漏现象,水压应保持在2-3kg/cm,进水温度不大于35°,防止凝露现象,冷却水应符合晶闸管对水质的要求。

      7.中频电容器不接地,周围应有明显的绝缘标志,连接总进出水管的橡皮管长度不应短于1.5,以保证必要的对地绝缘电阻。

      8.电源柜与中频电容器之间连接线必须可靠(此线在运行时若断裂、脱落将损坏KK晶闸管元件且无法保护)

      七、维护和检修:

        晶闸管变频装置与中频发电机比较,有省电、噪音小、调节方便、启动、停止迅速等优点,但是,由于半导体器件的过载能力差,因此,合理使用,正确操作与精心维护是晶闸管中频电源安全运行避免故障的重要保证,在连续运行的生产线上,必需搞好装置的维护。

      1.经常消除配电柜内的积尘,尤其是晶闸管芯外部要用酒精擦除干净。

      2.经常检查水管是否扎结牢固,及时清除冷却水管内壁的水垢,以保证足够的水流量,对老化及有裂纹的水管要及时更换,冷却水池的脏物须及时清除,以免堵塞水管。

      3.定时对装置进行检修,装置各部分的螺栓,螺母连接要定期进行检查,紧固。接触器,继电器的触头有松动,接触不良时,应及时修理,更换,不能勉强使用。

      4.定期校验过流,过压保护系统,防止失灵。定期检验水压继电器。

      5.经常检查负载接线是否良好,绝缘是否可靠。透热炉感应体内积存的氧化渣应及时清除,隔热炉衬有裂纹时应及时更换。熔炼、保温炉在更新炉衬后,要首先检查绝缘。变频装置的负载因工作场合的环境恶劣,从而使故障率高的事实容易被匆视因此,加强对负载的维护,防止故障波及电源装置,是保证系统安全运行的重要一环。以上文档由西安蓝辉科技股份有限公司提供,敬请指正。  联系人:王冲   联系电话:13991865828

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