KGPS使用说明指导书.doc
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1、KGPS系列中频固态电源使用说明书西安迪利捷机电科技发展电 话:(办)传 真:网 址:.comE-mail:公 司 简 介西安迪利捷机电科技发展(西安迪利捷科技DeLiJayst),是以研发、设计、制造及销售感应加热设备及控制线路为主企业。企业人员配置合理,其中工程技术人员占企业人数40%以上,含有自主研发电子、自控、机械等多方面能力。在不停吸收国內外优异科技技术同时,长久和西安电炉研究所、交通大学、西安石油大学、浙江大学等多家科研单位合作,已成功开发出用于淬火、透热、熔炼、钎焊、烧结等多领域高、中、低频成套优异设备,尤其是近两年来开发出大功率Insulated Gate Bipolar Tr
2、ansistor电源,填补了中国大功率超音频感应加热用电源空白;为了适应行业发展需要,企业技术人员经过多年不懈努力,相继开发出DLJ-3;DLJ-6;DLJ-7;DLJ-88;DLJ-24;DLJ-G3用于高、中、低频感应加热设备控制主板,其市场拥有率达成感应加热控制板行业60%以上。在开发新产品同时我企业时刻遵照“依靠科技进步 诚信务实发展”标准,依靠强大技术力量,为用户提供高品质、高性能产品,企业产品以其可靠质量和良好售后服务在广大用户中赢得较高赞誉。 企业自创建以来,就确立了“我们信誉和用户满意是最好财富”为目标,以项目带动企业发展、以产品创新来提升企业竞争力战略,企业坚持以人为本、友好
3、发展,从而增强了企业凝聚力和向心力,不停推进企业发展。目录1. 概述(3)2. 技术要求(4)3. 技术数据(5)4. 变频器工作原理(5)5. 调试(12)6. 安装(15)7. 维护和保养(16)8. 操作方法及注意事项(17)9. 控制电路板各故障显示灯(18)一、概述KGPS系列感应加热晶闸管变频装置,是利用晶闸管将三相工频交流电能变换成几百或几千HZ单相交流电能。含有控制方便、效率高、运行可靠、劳动强度低等特点。本装置采取全数字电路控制,扫频开启方法,无需任何中间继电器、同时变压器等配套元件。此线路负载适应能力强,可重载开启,应用于铸钢、合金钢、不锈钢冶炼、真空冶炼、段件加热和钢管弯
4、曲、挤压成型、工件预热、钢件表面淬火、退火等热处理、金属零件焊接、粉末合金、管道防腐、晶体生长等不一样场所。晶闸管变频装置系列型谱,依据不一样用途,以不一样代号表示。KGPS*/ KG晶闸管 P变频器 S冷却方法、S代表水冷*额定输出中频功率(KW)额定输出中频频率(KHZ)二、技术要求1、 产品环境条件:1) 户内安装。2) 环境温度540度。3) 海拔高度不超出1000m。4) 空气中不得含有导电尘埃、酸、盐、腐蚀性及爆炸性气体,相对湿度小于90。5) 垂直安装在无猛烈振动和冲击场所,其倾斜度不得超出5度。2、 冷却水1) 总硬度小于10度。2) 熔解性固体小于300mg/cm。3) PH
5、78.5。4) 导电率小于500us/cm。5) 进水温度535度。6) 出水温度小于55度。7) 进水压力0.10.2Mpa。3电源要求1) 电压波形为正旋波,波形崎变小于5。2) 电网电压波动小于5。三、技术数据额定功率(kW)输入电压(V)输入电流(A)直流电流(A)直流电压(V)中频电压(V)中频频率(Hz)503808510050075050080001003801702005007505008000160380270320500750500800025038043050050075050080003503806007005007505008000500380850100050075
6、05007000750380/6601280/6501500/760500750/125050050001000380/6601700/1000/1200500750/12505002500四、变频器工作原理1主回路工作原理可控硅中频电源基础工作原理(如附图),就是经过一个三相桥式整流电路,把50HZ工频交流电流整流成直流,再经过一个滤波器(直流电抗器)进行滤波,最终经一逆变器将直流变为单相中频电流以供给负载,所以这种逆变器实际上是一只交流直流交流变换器。2控制电路特点及原理DLJ系列中频电压控制板是我企业自主开发研制控制电路,它含有以下特点:l 该控制板适合并联逆变。用于多种金属淬火、熔炼、
7、保温及感应加热电源设备控制。l 控制板为单板全集成化控制板,采取数字触发,含有可靠性高、精度高、调试轻易、继电元件少。l 优异扫频开启方法使操作者无需选择开启电压和开启频率就能实现100成功开启。l 逆变控制参考美国ABB、PILLAR、AJAX企业,日本富士电机等国外优异技术、含有极强抗干扰能力。l 自动跟随负载改变,在运行时含有非故障性自动再开启功效和功率自动调整功效。l 含有理想截流、截压、正确关断时间和逆变控制角,确保设备可靠运行。l 含有完善多级保护系统(水压、缺相、欠压、过流、过压、关断时间、操作连锁等)含有较高变频效率、开启成功率1000HZ及以下95。l 适合控制50KWKW/
8、5008000HZ中频电源。整个控制电路除逆变末級触发电路板外,做成一块印刷电路板结构,从功效上分为整流触发部分、调整器部分、开启演算部分。(具体电路见附图)1) 整流触发工作原理这部分电路包含三相同时、数字触发、末級驱动等电路。触发部分采取是数字触发,含有可靠性高 ,精度高,调试轻易等特点数字触发器特点是用计数(时钟脉冲)措施来实现移相,该数字触发器时钟脉冲振荡器是一个电压控制振荡器,输出脉冲频率受a移相控制电压vk控制,vk降低,则振荡频率升高,而计数器计数量是固定(256),计数器脉冲频率高,意味着计一定脉冲数所需时间短,也即延时时间短,a角小,反之a角大计数器开始计数时刻一样受同时信号
9、控制,在a0时开始计数现假设在某Vk值时,依据压控振荡器控制电压和频率间关系确定输出振荡频率为25KHZ,则在计数到256个脉冲所需时间为(1/25000)25610.2(),相当于约180电角度,该触发器计数清零脉冲在同时电压(线电压)30处,这相当三相全控桥式整流电路30位置,从清零脉冲起,延时10.2mS产生输出触发脉冲,也即靠近于三相桥式整流电路某一相晶闸管a=150位置,假如需要得到正确a=150触发脉冲,能够略徽调整一下电位器W4。显然,有三套相同触发电路,而压控振荡器和VK控制电压为公用,这么在一个周期中产生6个相位差60触发脉冲。数字触发器优点是工作稳定,尤其是用HTL或CMO
10、S数字集成电路,则能够有很强抗干扰能力。IC16A及其周围电路组成电压频率变换器VFC,其输出信号频率随调整器输出电压VK而线性改变。这里W4微调电位器是最低输出频率调整(相当于模拟电路锯齿波幅值调整)。三相同时信号直接由晶闸管门极引线K4、K6、K2从主回路三相进线上取得,由R23、C1、R63、C40、R102、C63进行滤波及移相,再经只光电耦合器进行电位隔离,取得个相位互差度、占空比小于矩形波同时信号(如IC2C、IC2D)输出。IC3、IC8、IC12()计数器组成三路数字延时器。三相同时信号对计数器进行复位后,对电压频率变换器输出脉冲每计数个脉冲便输出一个延时脉冲,因计数脉冲频率是
11、受VK控制,换句话说,VK控制了延时脉冲。计数器输出脉冲经隔离、微分后,变成窄脉冲,送到后级LM556,它现有同时分频器功效,亦有定输出脉宽功效。输出窄脉冲经电阻合成为双窄脉冲,再经晶体管放大,驱动脉冲变压器输出。具体时序图见附图。)调整器工作原理调整器部分共设有四个调整器:电压调整器、电流调整器、阻抗调整器、逆变角调整器。其中电压调整器、电流调整器、组成常规电流、电压双闭环系统,在开启和运行整个阶段,电流环一直参与工作,而电压环仅工作于运行阶段;另一阻抗调整器,从输入上看,它和电流调整器LT2输入完全是并联关系,区分仅在于阻抗调整器负反馈系数较电流调整器略大,再者就是电流调整器输出控制是整流
12、桥输出直流电压,而阻抗调整器输出控制是中频电压和直流电压百分比关系,即逆变功率因数角。调整器电路工作过程能够分为两种情况:一个是在直流电压没有达成最大值时候,因为阻抗调整器反馈系数大,阻抗调整器给定小于反馈,阻抗调整器便工作于限幅状态,对应为最小逆变角,此时能够认为阻抗器不起作用,系统完全是一个标准电压,电流双闭环系统;另一个情况是直流电压已经达成最大值,是流调整器开发始限幅,不再起作用,电压调整器输出增加,而反馈电流却不改变,对阻抗调整器来说,当反馈电流信号比给定电流略小时,阻抗调整器工作,若负载等效电阻RH继续增大,逆变角亦对应增大,直至最大逆变角。逆变角调整器用于使逆变桥能在某一角稳定工
13、作。中频电压互感器过来中频电压信号由CON2-1和CON2-2输入后,分为两路一路送到逆变部分,另一路经D7-D10整流后,又分为三路,一路送到电压调整器;一路送到过电压保护;一路用于电压闭环自动投入。电压PI调整器由IC13A组成,其输出信号由IC13D进行钳位限幅。IC13C和IC21C组成电压闭环自动投入电路,DIP-3开关用于电压开环调试,内环采取了电流PL调整器进行电流自动调整,控制精度在以上,由主回路交流互感器取得电流信号,从CON2-3、CON2-4、CON2-5输入,经二极管三相整流桥(D11D16)整流后,再分为三路。一路作为电流保护信号,另一路作为电流调整器反馈信号,还有一
14、路作为阻抗调整器反馈信号。由IC17B组成电流PI调整器,然后由IC17A隔离,控制触发电路电压频率变换器VFC。IC17C组成阻抗调整器,它和电流调整器是并列关系。用于控制逆变桥引前角,其作用可间接地达成恒功率因数,DIP1可关掉此调整器。)逆变部分工作原理本电路逆变触发部分,采取是扫频式零压软开启,因为自动调频需要,即使逆变电路采取是自激方法,控制信号也是取自负载端,不过主回路上无需附加开启电路,不需要预充磁或预充电开启过程,所以主回路得以简化,但随之带来问题是控制电路较为复杂。开启过程大致是这么:在逆变开启前,先以一个高于槽路谐振频率它激信号去触发逆变晶闸管,当电路检测到主回路直流电流时
15、,便控制它激信号频率从高向低扫描,当它激信号频率下降到靠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控制逆变引前角,使设备进入稳态运行。若一次开启不成功,即自动调频电路没有抓住中频电压信号,此时,它激信号便会一直扫描到最低频段,便进行一次再开启,把它激信号再推到最高频率,从新扫描一次直至开启成功,反复开启周期为0.5秒钟,完成一次开启到满功率运行时间不超出1分种。由CON2-1和CON2-2输入中频电压信号,经变压器隔离送到中频开启电路,由开启电路输出信号经微分后由IC18B和IC20B变成窄脉冲输出,驱动末级MOS晶体管。IC20A组成频率电压变换器FVC,用于驱动频率表。W7用于
16、整定频率表度数,IC18A组成过电压保护震荡器,当逆变桥发生过电压时,震荡器起振,使逆变桥4只晶闸管导通。IC19D为开启失败检测器,其输出控制反复开启电路,IC19A为开启成功检测器,其输出控制中频电压调整器输出限幅电平,即主回路直流电流,W6为逆变它激信号最高频率设定电位器。4)开启演算工作原理过电流保护信号经IC13B倒相后,送到IC5A组成过电流截止触发器,封锁触发脉冲(或拉逆变);驱动“过流”指示灯和驱动报警继电器。过电流触发器动作后,只有经过复位信号或经过关机后再开机进行“上电复位”,方可再开启。经过W2电位器可整定过流电平。当三相交流输入缺相时,本控制板均能实现保护和指示。其原理
17、是:由、晶闸管阴级(K)分别取A、B、C三相电压信号(经过门级引线),经过光电耦合器隔离送到IC14及IC16进行检测和判别,一旦出现“却相”故障时,除了封锁触发脉冲外,还驱动“缺相”指示灯和报警继电器。为了使控制电路能够更可靠正确运行,控制电路上还设置了开启定时器和控制电源欠压检测保护。在开机瞬间,控制电路工作是不稳定,设置一个3秒钟左右定时器,待定时后,才许可输出触发脉冲,这部分电路由C11、R20等元件组成,若因为某种原因造成控制板上直流供电电压过低,稳压器不能稳压,亦会使控制犯错。设置一个欠压检测电路(由DW4、IC9B等组成),当VCC电压低于12.5V时便封锁触发脉冲,预防不正确触
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