SCR3200系列中頻電源控制板：
我公司生產(chǎn)的ＳＣＲ3200系列中頻電源控制板是最新推出的結(jié)合787和785電路高度集成化和恒功率控制的優(yōu)點(diǎn)而生產(chǎn)的最新一代產(chǎn)品,控制板上帶整流和逆變脈沖壓器。 1．控制電路原理整個(gè)控制電路除末級(jí)電路部分外，做成一塊印刷電路板結(jié)構(gòu)，從功能上分為整流觸發(fā)部分、調(diào)節(jié)器部分、逆變部分、啟動(dòng)演示部分。詳細(xì)電路見(jiàn)《SCR3200中頻電源控制板電路原理圖》。
1.1控制板接線說(shuō)明：1.2調(diào)整電位器說(shuō)明：1．4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)，由于自動(dòng)調(diào)頻的需要，雖然逆變電路采用的是自勵(lì)工作方式.，控制信號(hào)也是取自負(fù)載端，但是主回路上無(wú)需附加的起動(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，但隨之帶來(lái)的問(wèn)題是控制電路較為復(fù)雜。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)到主回路直流電流時(shí)，便控制它激信號(hào)的頻率從高到低掃描，當(dāng)它激信號(hào)頻率下降到接近槽路諧振頻率附近時(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)的頻率掃描，轉(zhuǎn)由自動(dòng)調(diào)頻電路控制逆變引前角，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秒鐘，完成一次起動(dòng)到滿功率運(yùn)行的時(shí)間不超過(guò)一秒鐘。由054和055輸入的中頻電壓信號(hào)，經(jīng)變壓器隔離送到中頻起動(dòng)模塊，中頻起動(dòng)模塊輸出的信號(hào)經(jīng)微分后變成窄脈沖輸出，驅(qū)動(dòng)逆變未級(jí)MOS晶體管。IC8D為啟動(dòng)失敗檢測(cè)器，其輸出控制重復(fù)起動(dòng)電路，IC8A為啟動(dòng)成功檢測(cè)器，其輸出控制中頻電壓調(diào)節(jié)器的輸出限幅電平和主回路直流電流。W6為逆變它激信號(hào)的最高頻率設(shè)定電位器。
1．5啟動(dòng)演算工作原理
過(guò)電流保護(hù)信號(hào)經(jīng)IC7B倒相后，送到IC5A組成的過(guò)電流截止觸發(fā)器，封鎖觸發(fā)脈沖(或拉逆變)；驅(qū)動(dòng)“過(guò)流”指示燈亮和驅(qū)動(dòng)報(bào)警繼電器。過(guò)電流觸發(fā)器動(dòng)作后；只有通過(guò)復(fù)位信號(hào)或通過(guò)關(guān)機(jī)后再開(kāi)機(jī)進(jìn)行“上電復(fù)位”，方可再次運(yùn)行。通過(guò)W2微調(diào)電位器可整定過(guò)流電平。自動(dòng)重復(fù)啟動(dòng)電路由IC9A組成。DIP－2開(kāi)關(guān)用于關(guān)閉自動(dòng)重復(fù)啟動(dòng)電路。 IC5B組成過(guò)電壓截止觸發(fā)器，封鎖整流橋觸發(fā)脈沖(或拉逆變)；驅(qū)動(dòng)“電壓”指示燈亮和驅(qū)動(dòng)報(bào)警繼電器。過(guò)電壓觸發(fā)器動(dòng)作后，也象過(guò)電流觸發(fā)器一樣，只有通過(guò)復(fù)位信號(hào)或通過(guò)關(guān)機(jī)后再開(kāi)機(jī)進(jìn)行“上電復(fù)位”，方可再次運(yùn)行。通過(guò)W1微調(diào)電位器可整定過(guò)壓電平。復(fù)位開(kāi)關(guān)信號(hào)由075、復(fù)位輸入，閉合狀態(tài)為復(fù)位暫停。
2．調(diào)試
2．1整流部分的調(diào)試
調(diào)試前，應(yīng)該便逆變橋不工作。例如：把平波電抗器的一端斷開(kāi)或斷開(kāi)逆變末級(jí)輸入線，便逆變橋的晶閘管無(wú)觸發(fā)脈沖。再在整流橋口接一個(gè)1－2KW的電阻性負(fù)載。電路板上的If微調(diào)電位器W2順時(shí)針旋至靈敏最高端，在調(diào)試過(guò)程發(fā)生短路時(shí)，可以提供過(guò)流保護(hù)，主控板上的開(kāi)關(guān)均撥在ON位置，用示波器作好測(cè)量整流橋輸出電流電壓波形的準(zhǔn)備，把面板上的“給定”電位器逆時(shí)針旋至最小。
送上三相供電(可以不分相序)，檢查是否有缺相報(bào)警指示，若有，可以檢查進(jìn)線快速熔斷器是否損壞。把面板上的“給定”電位器順時(shí)針旋大，直流電壓波形應(yīng)該幾乎全放開(kāi)，再把面板上的“給定”電位器逆時(shí)針旋至最小，調(diào)節(jié)整流板上的W4微調(diào)電位器，使直流電壓波形全關(guān)閉，移相角約120度。輸出直流波形在整個(gè)移相范圍內(nèi)應(yīng)該是連續(xù)平滑的。把逆變橋接入，使逆變觸發(fā)脈沖投入。把電路板上的Vf微調(diào)電位器W1順時(shí)針旋至靈敏最高端，(調(diào)試過(guò)程發(fā)生過(guò)壓時(shí)，可以提供過(guò)壓保護(hù))。把面板上的“給定”電位器順時(shí)針稍微旋大，這時(shí)逆變橋便工作。當(dāng)出現(xiàn)直通現(xiàn)象時(shí)，繼續(xù)把面板上的“給定”電位器順時(shí)針旋至一半，此時(shí)直流電流表指示到額定電流的25%左右，若電流表的指示不為額定值的25%，可調(diào)節(jié)整流板上的W2電流反饋微調(diào)電位器，使直流電流表指示到額定輸出電流的25%左右。一旦逆變起振后，直流電流就可接近額定電流值，精確的額定電流整定，要在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)才可進(jìn)行。若把面板上的“給定”電位器順時(shí)針稍微旋大，逆變器便起振，不出現(xiàn)直通現(xiàn)象，可調(diào)節(jié)中頻電壓互感器的相位，即把中頻電壓互感器20V繞組的輸出線調(diào)一下，就不會(huì)起振了。這樣整流橋的調(diào)試就基本完成，可以進(jìn)行逆變橋的調(diào)試。
2．2逆變部分的調(diào)試
3．注意事項(xiàng)
3．1調(diào)試需準(zhǔn)備的工具：一臺(tái)20M的示波器，若示波器的電源線是三芯插頭時(shí)，注意“地線”千萬(wàn)不能接，示波器外殼對(duì)地需絕緣，僅使用一蹤探頭。示波器的X軸、Y軸均需校準(zhǔn)，探頭需在測(cè)試信號(hào)下補(bǔ)償好，若無(wú)高壓示波器探頭，應(yīng)用電阻做一個(gè)分壓器，以適應(yīng)600V電壓的測(cè)量。一個(gè)≤5000、≥500W的電阻性負(fù)載。
3．2整流部分調(diào)試中的問(wèn)題：若在整流部分調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)出不來(lái)6個(gè)整流波頭，則應(yīng)檢查6只整流晶閘管的序號(hào)是否接對(duì)。晶閘管的門(mén)級(jí)線是否接反或短路。在整流部分調(diào)試過(guò)程中也間接檢查了面板上的“給定”電位器是否接反，接反了則會(huì)出現(xiàn)直流電壓幾乎為最大，只有把“給定”電位器順時(shí)針旋到頭時(shí)，直流電壓才會(huì)減小的現(xiàn)象。
3．3整定額定輸出電流中的注意事項(xiàng)：上電數(shù)秒鐘后，把面板上的“給定”電位器順時(shí)針慢慢旋大，這時(shí)逆變橋會(huì)出現(xiàn)兩種工作狀態(tài)，一種是逆變橋起振，另一種是逆變橋直通，此時(shí)需要的是逆變橋直通，若逆變橋?yàn)槠鹫駹顟B(tài)，可在停電的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)中頻電壓互感器的相位，即把中頻電壓互感器20V繞組的輸出線對(duì)調(diào)一下，就不會(huì)起振了。在緩慢旋大面板上“給定”電位器的操作中，應(yīng)密切注意電流表的反應(yīng)，若電流表的指示迅速增大，則應(yīng)迅速把“給定”電位器逆時(shí)針旋下來(lái)，此時(shí)表明電流取樣電路有問(wèn)題，系統(tǒng)處于電流開(kāi)環(huán)狀態(tài)，應(yīng)檢查電流互感器是否接對(duì)，特別是5A：0.1A電流互感器的原、付邊是否接反，0.1A繞組上的68Ω電阻是否接上。正常的表現(xiàn)是隨著“給定”電位器的緩慢加大，電流表的指示也跟著增大，當(dāng)停止旋轉(zhuǎn)“給定”電位器時(shí)，電流表的指示能穩(wěn)定的停在某一刻度上。當(dāng)出現(xiàn)直通現(xiàn)象時(shí)，繼續(xù)把面板上的“給定”電位器順時(shí)針旋大，使直流電流表指示到額定電流的20%左右，用示波器觀察主控板上D15的正極波形，即電流取樣波形，(示波器探頭的地線夾在主控板的跳線上)，正常的電流取樣波形，應(yīng)該是6個(gè)負(fù)極性波頭高低一致，若波頭相差太大，說(shuō)明電流互感器的同名端沒(méi)有接對(duì)，必須改對(duì)，否則會(huì)影響電流調(diào)節(jié)器的正常工作。需要指出的是，當(dāng)平波電抗器的直流電阻較小時(shí)，在直通狀態(tài)下作額定電流的整定，會(huì)出現(xiàn)直流電流振蕩的現(xiàn)象，可在直流回路里串一點(diǎn)電阻加以解決，另外，水冷裝置在作此項(xiàng)調(diào)試時(shí)，必須通水冷卻。當(dāng)調(diào)試場(chǎng)地的電源供不出裝置的額定電流時(shí)，額定電流的整定，可放在現(xiàn)場(chǎng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)進(jìn)行。這與一般的中頻電源的電流整定是一樣的。但是，應(yīng)先在小電流的狀況下，判定一下電流取樣回路的工作是否正常。
3．4校準(zhǔn)頻率表：若中頻電源用的是專用中頻頻率表，則可免去此步調(diào)試。但還是推薦使用直流毫安表頭改制的頻率表，這一方面是可以測(cè)得最高它激頻率，另一方面是價(jià)格便宜。
3．5逆變脈沖的簡(jiǎn)便檢查：為了判斷逆變晶閘管的門(mén)級(jí)線連接是否正確，首先檢查逆變末級(jí)上的LED亮度是否正常，不太亮則說(shuō)明逆變未級(jí)的E和C端子接反了，再把主控板上CON3-5對(duì)外的連線解掉，看熄滅的LED末級(jí)是否處在逆變橋的對(duì)角線位置。 3．6逆變不起振若把中頻電壓互感器20V繞組輸出線對(duì)調(diào)后，仍然啟動(dòng)不起來(lái)，此時(shí)應(yīng)確認(rèn)一下槽路的諧振頻率是否正確，可以用電容/電感表測(cè)量一下電熱電容器的電容量及感應(yīng)器的電感量，計(jì)算出槽路的諧振頻率，當(dāng)槽路的諧振頻率處在最高它激頻率的0.6－0.9的范圍內(nèi)時(shí)，起動(dòng)應(yīng)該是很容易的。再者就是檢查一下晶閘管是否有損壞的。
3．7整定逆變引前角中的問(wèn)題：逆變起振后，可做整定逆變引前角的工作，把DIP開(kāi)關(guān)均打在OFF位置，用示波器觀察電壓互感器100V繞組的波形，調(diào)節(jié)主控板上微調(diào)電位器，使逆變換相引前角在22°左右，此時(shí)中頻輸出電壓與直流電壓的比為1.2左右(若換相重疊角較大，可適當(dāng)增大此比例值)，此步整定的是最小逆變引前角，一般希望它盡可能的小，當(dāng)然，過(guò)小的換相引前角會(huì)使換相失敗，表現(xiàn)為中頻電壓升高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)重復(fù)起動(dòng)。
3．9它激頻率：一定要便它激頻率高于槽路可能的最大諧振頻率，否則，系統(tǒng)由于它激頻率的“拽著”而不能正常運(yùn)行。它激頻率高于槽路可能的最大諧振頻率1.2倍是合適的。
3．10恒功率輸出：對(duì)熔煉負(fù)載來(lái)說(shuō)，恒功率輸出是很重要的，要想使恒功率區(qū)的范圍大，就要使逆變引前角從最小變到最大的范圍盡可能的大，同時(shí)負(fù)載阻抗的匹配也很重要。即使不是熔煉負(fù)荷，這樣做也有利于提高整流的功率因數(shù)。