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KGPS晶閘管淬火加熱中頻電源技術(shù)說明書　　

　　概述： KGPS型可控硅中頻電源是一種靜止變頻裝置,利用可控硅元件將工頻三相交流電源變換成中頻單相交流電源,主要應用于感應加熱.感應熔煉及其他需要中頻電源供電的場合.由于它具有整機效率高,重量輕,噪音小,起停迅速而且對電網(wǎng)無沖擊,頻率自動跟蹤負載參數(shù)變化,功率調(diào)節(jié)方便等一系列優(yōu)點.因而,它正在逐步取代中頻發(fā)電機組.本裝置主電路采用"交流——直流——交流"變換系統(tǒng)由三相全控橋式整流電路,電感慮波電路,并聯(lián)逆變電路組成.可控硅元件用水冷卻.其控制系統(tǒng)由集成電路組成性能穩(wěn)定,可靠.啟動采用先進的掃頻式零電壓方式,安全,方便.維修簡便,經(jīng)濟,特別使用于金屬彎管、焊接、加熱及熱處理工況.
　　MPU—7恒功率晶閘管中頻電源控制板，主要由電源、調(diào)節(jié)器、移相控制電路、保護電路、啟動演算電路、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生產(chǎn)的高性能、高密度、超大規(guī)模專用MPU集成電路，使其電路除調(diào)節(jié)器外，其余均實現(xiàn)數(shù)字化，整流觸發(fā)器部分不需要任何調(diào)整，而且可靠性高、脈沖對稱度高、抗干擾能力強、反應速度快等特點，又由于有相序自適應電路，無需同步變壓器，所以，現(xiàn)場調(diào)試中免去了調(diào)相序、對同步的工作，僅需把KP晶閘管的門極線接入控制相應的接線端上，整流部分便能投入運行。
　　逆變采用特殊的掃頻式零壓軟啟動方式，啟動性能優(yōu)于普通的掃頻式零壓軟啟動電路和零壓軟啟動電路。并設(shè)有自動重復啟動電路和全電壓啟動電路，自動重復啟動可防止中頻電源偶爾的啟動失敗，使啟動成功率達到100%；全電壓啟動電路設(shè)有給定限幅電路，當電源偶爾啟動失敗時，它能使電源電流控制在一定范圍內(nèi)，并在電源啟動成功后使中頻電流電壓平穩(wěn)上升。因此本控制板可以滿足電源頻繁快速啟動的功能。

2、正常使用條件
2.1海拔不超過2000米。
2.2環(huán)境溫度不低于-10℃，不高于+40℃。
2.3空氣最大相對濕度不超過90%（20℃±5℃時）。
2.4運行地點無導電及爆炸性塵埃，無腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽。
2.5無劇烈振動和沖擊。

3、主要技術(shù)參數(shù)
3.1主電路進線額定電壓：380V（50HZ）
3.2控制供電電源：單相17V/3A。
3.3中頻電壓反饋信號：AC 15V/15mA。
3.4電流反饋信號：AC 15V/5mA三相輸入。
3.5整流觸發(fā)脈沖移相范圍：α=0~130°。
3.6整流觸發(fā)脈沖不對稱度：小于1°。
3.7整流觸發(fā)脈沖信號寬度：≥600μS、雙窄、間隔60°。
3.8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
3.9逆變頻率：1000HZ~10KHZ。
3.10逆變觸發(fā)脈沖信號寬度：30μS
3.11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
　　　　　　　　　　（逆變的觸發(fā)脈沖變壓器是外接的）
3. 12故障信號輸出：
控制板在檢測到故障信號時，輸出一組接點信號，該接點容量為 AC：5A/220V：DC：10A/28V。
4、電路原理
　　整個控制電路除逆變末級觸發(fā)單元外，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)、調(diào)節(jié)器、逆變觸發(fā)、啟動演算等，除調(diào)節(jié)器為模擬運算電路外，其余均為數(shù)字電路。
　　組成該控制板的核心集成電路為U10，型號為MPU它是一塊專用大規(guī)模數(shù)字集成電路，有3路時鐘輸入口，35路輸入/輸出口，內(nèi)部功能包括整流移相觸發(fā)、相序自適應、逆變觸發(fā)、逆變引前角鎖定、逆變重復起動、過流保護、過壓保護、缺相保護、水壓低保護、水溫高保護控制板欠壓保護，另外還有二個外部故障輸入保護。
4.1整流觸發(fā)工作原理
　　這部分電路包括三相同步、相序自適應、壓控時鐘、數(shù)字觸發(fā)、末級驅(qū)動等電路。
　　三相同步信號直接由晶閘管的門極引線K4、K6、K2從主回路的三相進線上取得，由R8、C5、R9、C6、R10、C7進行濾波，再經(jīng)6只光電耦合器進行電位隔離，獲得6個相位互差60度的矩形波同步信號，輸入到U10的輸入口。
　　在U10的內(nèi)部有相序自適應電路，確保了中頻電源的三相交流輸入可以不分相序。
4.2逆變部分工作原理
　　本電路逆變觸發(fā)部分，采用的是特殊掃頻式零壓軟起動，只需取一路中頻電流反饋信號，其本質(zhì)上相當于它激轉(zhuǎn)自激電路，屬于平均值反饋電路。由于主回路上無需附加任何起動電路，不需要預充磁或預充電的起動過程，因此，主回路得以簡化，調(diào)試過程簡單。
　　起動過程大致是這樣的，在逆變電路起動前，先以一個高于槽路諧振頻率的它激信號去觸發(fā)逆變晶閘管，當電路檢測到主回路開始有直流電流時，便控制它激信號的頻率從高向低掃描，同時繼續(xù)加大主回路的直流電流，當它激信號頻率下降到接近槽路諧振頻率時，中頻電壓便建立起來，并反饋到自動調(diào)頻電路。自動調(diào)頻電路一旦投入工作，便停止它激信號的頻率往低掃描動作，轉(zhuǎn)由自動調(diào)頻電路控制逆變動引前角，使設(shè)備進入穩(wěn)態(tài)運行。
　　若一次起動不成功，即自動調(diào)頻電路沒有抓住中頻電壓反饋信號，此時，它激信號便會一直掃描到最低頻率，重復起動電路一旦檢測到它激信號進入到最低頻段，便進行一次再起動，把它激信號再推到最高頻率，重新掃描一次，直至起動成功，重復起動的周期約為0.5秒鐘。
5、控制板的接線端子與參數(shù)
　　控制板共有35個m3接線端子，端子排列圖參見圖一，各端子功能表如下。

6、發(fā)光二極管工作狀態(tài)