KGPS可控硅并联中频电源

逆变部分工作原理 本电路逆变触发部分 , 采用的是扫频式零压软起动 , 由于自动调 频的需要, 虽然逆变电路采用的是自励工作方式 , 控制信号也是 取自负载端 , 但是主回路上无需附加起动电路 , 不需要预充磁或 预充电的启动过程,因此,主回路得以简化,但随之带来的问题是 控制电路较为复杂。 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直 流电流时, 便控制它激信号的频率从高向低扫描 ,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。



6. 设备正常工作，电压突然降低，并有“嗡嗡”地 异常声音。

1)整流桥中有一只可控硅击穿或不工作。
2)逆变桥中有一只可控硅击穿或不工作。 3)整流桥中有一只快熔损坏。 4)限压或限流发挥作用所致。 7.过压调整好后，调 整限压整定电位器，过压保护动作。

此为正常现象，应把限压整定电位器调整到合适位置， 按调试说明方法重新调整过压整定值，使其稳定工作。

１、本设备应安装于无剧烈震动，无导电尘埃，无腐蚀性气体，气温 不高于40℃，相对湿度不大于85%，的室内。 ２、本电源室应有防虫，防鼠，防蛇的措施，应有排气通风的设备， 应有消防设备。 ３、地沟应有防水水泥结构，上铺木板或水泥板并有排水设备，通风 和散热良好。 ４、本电源主机外壳应良好接地，(按一般低压电气设备标准接地，并 允许重复接地)应有人身安全措施及电气防护用品。

1.4用外操作台进行控制时，依次将电源柜上的“控制电源” 开关搬向“合”的 位置，“控制电源指示”灯亮。中频启动 开关搬向“外”的位置，“中频指示”灯亮，此时中频电源 受外操作台控制。将操作台上的“推料运行”开关搬向“合” 的位置，“控电指示”灯亮，根据当前所使用的感应线圈将 “程序选择”开关搬向“1、2、3”不同的位置。将“中频启 停”搬向“启”的位置，“中频指示”灯亮。缓慢旋动功率 电位器，调至所须的电压和功率，装置进入正常进行状态。 推料的节拍由外操作台上的时间继电器调节，出料温度的合 格范围由调节器SR3设定，有关SR3的调节方法详见其使用说 明书 。
KGPS可控硅并联 中频电源
目录
#1 #2 #3 #4
可控硅并联中频电源概述 可控硅并联中频电源技术
可控硅并联中频电源发展
可控硅并联中频电源应用
第
可控硅并联中频电源概述
1节

可控硅并联中频电源是将三相工频交流电能转变为单相中频 电能的静止变频装置。本装置采用并联逆变电路，因此负载 适应能力较强，可以作为淬火、透热、熔炼以及其它感应加 热设备的供电电源。

整流触发工作原理 这部分电路包括三相同步、数字触发、末级驱动等电 路。触发部分采用的是数字触发，具有可靠性高、精 度高、调试容易等特点。数字触发器的特征是用计 ( 时钟脉冲 ) 数的办法来实现移相 , 该数字触发器的时 钟脉冲振荡器是一种电压控制振荡器 , 输出脉冲频率 受α 移相控制电压Vk的控制,Vk降低,则振荡频率升高, 而计数器的计数量是固定的(256), 计数脉冲频率高 , 意味着计一定脉冲数所需时间短,也即延时时间短,α 角减小,反之α 角增大。

2．中频电源关机操作程序： 2.1先将功率电位器旋至零位。 2.2 按顺序将“中频启停”开关搬向“停”位置，“推 料运行”开关搬向“分”的位置。再将中频柜面板上 “中频启停”开关搬向“停”的位置，“控制电源”搬 向“分”的位置，再分断主供电开关 , 此时装置完全停 止工作。

2.4 需用冷料置换出感应线圈内尚未推出的热料。



3.静态直流电压不正常。 1)交流输入电压低。 2)整流输出缺相，检查控制板输出脉冲是否正常，可 控硅控制极及阴极接线是否可靠，检查快熔是否正常。 3)主回路各连接点接触不良好。 4)整流可控硅坏。


4.设备不能启动。 1)逆变脉冲不正常。 2)逆变检查开关没有拨到自激档(工作位置)。 3)中频电容器上的电流互感器坏或者接线错误。更换互感器 的接线端，或者测量互感器的线圈通断情况。 4)中频变压器上的电压信号接线有误。 5)电压或电流信号的瓷盘电位器损坏或接线不可靠，应固定 接线或检查电位器并修复。


操作规程 1.中频电源开机操作程序： 1.1开启水泵，检查各支路流水应畅通无阻。 1.2合断路器开关，并将功率电位器旋至零位。

1.3依次将“控制电源”开关搬向“合”的位置，“控制电源指 示”灯亮。中频启动开关搬向“内”的位置，“中频指示”灯 亮。此时中频电源受电源柜面板上的功率电位器控制。缓慢旋 动功率电位器，观察直流电压和中频电压，当听到中频叫声后， 说明已经启动，继续旋动功率电位器，调至所需的电压和功率， 装置进入正常运行状态。

电流检测采用电流互感器，该电流信号被电流互感器 及5/0.1A电流变换器二次转换后送到控制电路板 《KSRL.SCH》作为电流闭环信号和过电流保护信号。 快速熔断器作为控制电路失控时的短路保护。为了减 少开关操作过电压及由 SCR 换相时产生的 " 毛刺 " ，在 进线处设置了阻容滤波电路及压敏过电压吸收电路。

8.工作时电压升到最大时，但电流较低，功率也较低。 并联谐振电容器容值偏小，应增加电容器。 可改变感应圈的匝数来改变电流。 可改变炉衬的厚度来改变电流。 9.静态直流电压不能够全导通 整流脉冲不全，或触发线接错

主电路原理： 本系列中频电源装置是采用晶闸管元件，将三相工频 交流电整流为直流，经电抗器平波后，成为一个恒定 的直流电流源，再经单相逆变桥，把直流电流逆变成 一定频率的单相中频电流。负载是由感应线圈和补偿 电容器组成的。联接成并联谐振电路。详细原理图见 主电路图《HG250》。三相工频交流电(380V、三相四 线制 ) 送至本装置隔离开关的三个进线端，自动空气 开关ZK作为主回路的电源开关。

本装置采用三相桥式全控整流电路，可以获得较为平 滑的电流波形，并且通过脉冲移相，可实现拉逆变工 作状态。三相全控桥式整流电路的工作原理从略。

控制电路原理： 整个控制电路除逆变末级触发电路板外,做成一块 印刷电路板结构,从功能上分为整流触发部分、调 节器部分、逆变部分、启动演算部分。详细电路 见《KSRL.SCH控制电路原理图》。


第
可控硅并联中频电源发展
3节

2.主回路空气开关合不上。 1)水压力低，水压继电器没有接通，应设法使水压正 常。 2)空气开关失压保护线圈没有得电。检查失压保护回 路，排除出线路的故障，使线圈得电。 3)空气开关合上即跳。主回路中可能有短路现象，应 仔细检查，使短路故障消除，再送电工作。或者是因 为空气开关的脱扣电流整定不对，应重新整定。
2.3冷却水应在中频电源停止工作一小时后再关闭.

1.控制开关合上后，控制板上指示灯不亮。此故障可能 的原因有：

1)控制开关坏，用测电笔或万用表测量控制开关的进线 及出线端是否带电或电压是否正常，若不正常，确认故 障原因，并采取相应措施，使其电压正常。
2)电源变压器坏或者接线不牢靠，先紧固接线，如仍不 完好，可断开变压器的一个接线端，用万用表测量变压 器的线圈通断情况，如线圈断，则需更换电源变压器。 3)控制电源保险断，可用测电笔测量，确认后更换保险 即可。


调节器电路的工作过程可以分为两种情况:一种是在直流电压没 有达到最大值的时候 , 由于阻抗调节器的反馈系数略大 , 阻抗调 节器的给定小于反馈 , 阻抗调节器便工作于限幅状态 ,对应的为 最小逆变 Θ 角, 此时可以认为阻抗调节器不起作用 , 系统完全是 一个标准的电压、电流双闭环系统;另一种情况是直流电压已经 达到最大值,电流调节器开始限幅,不再起作用,电压调节器的输 出增加,而反馈电流却不变化,对阻抗调节器来说,当反馈电流信 号比给定电流略小时,阻抗调节器便退出限幅,开始工作,调节逆 变角调节器的 Θ 角给定值 , 使输出的中频电压增加 , 直流电流也 随之增加, 达到新的平衡。此时, 就只有电压调节器与阻抗调节 器工作,R 的继续增大 , 直至到最大逆变Θ 角。逆变角调节器使 逆变桥能在某一Θ 角下稳定的工作。

调节器工作原理 调节器部分共设有四个调节器 : 中频电压调节器、电流调 节器、阻抗调节器、逆变角调节器。 其中电压调节器、电流调节器 , 组成常规的电流、电压双 闭环系统 , 在启动和运行的整个阶段，电流环始终参与工 作，而电压环仅工作于运行阶段;另一阻抗调节器,从输入 上看 , 它与电流调节器 LT2 的输入完全是并联的关系 , 区别 仅在于阻抗调节器的负反馈系数较电流调节器的略大 , 再 者就是电流调节器的输出控制的是整流桥的输出直流电压 , 而阻抗调节器的输出控制的是中频电压与直流电压的比例 关系,即逆变功率因数角。

逆变部分工作原理 本电路逆变触发部分 , 采用的是扫频式零压软起动 , 由于自动调 频的需要, 虽然逆变电路采用的是自励工作方式 , 控制信号也是 取自负载端 , 但是主回路上无需附加起动电路 , 不需要预充磁或 预充电的启动过程,因此,主回路得以简化,但随之带来的问题是 控制电路较为复杂。 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直 流电流时, 便控制它激信号的频率从高向低扫描 ,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。




５、在设计冷却设备时，应考虑外界停电时，能向炉子供给冷却水的 备用水源。

技术参数
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可控硅中频电源的输出功率必须满足感应炉的最大功率,还要 考虑到输出功率能很方便的调节,这是因为通常感应炉的坩埚 的寿命约熔炼数十炉后就损坏了 ,必须重新修筑坩埚炉衬,而 新的坩埚炉衬筑好后必须对其进行低功率烘炉,通常烘炉是从 10-20%的额定功率开始,然后每隔一定时间升高10%功率,直至 额定功率。再则,熔炉过程中,当炉料熔化后,必须对炉料的成 分进行化验,而化验期间为不使炉料熔化后沸腾剧烈 ,这时中 频电源必须减小输出功率,使炉料保温。鉴于以上情况,所以 要求可控硅中频电源能从10%-100%额定输出功率的范围内方 便的调节。用于锻造的透热炉不存在烘炉的过程。

可控硅中频电源的基本工作原理,就是通过一个三相桥式整流 电路,把50 Hz的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,最后经逆变器将直流变为单相中频交 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,其基本线路如图2 。

KGPS 型可控硅中频电源是一种静止变频装置 , 利用可 控硅元件将工频三相交流电源变换成中频单相交流电 源,主要应用于感应加热.感应熔炼及其他需要中频电 源供电的场合 . 由于它具有整机效率高 , 重量轻 , 噪音 小,起停迅速而且对电网无冲击,频率自动跟踪负载参 数变化 , 功率调节方便等一系列优点 . 因而 , 它正在逐 步取代中频发电机组.


6)控制板上的进线电阻(2W/33KΩ )是否损坏。 7)检查电压、电流综合信号的完整线路是否有误。 8)中频电容有短路或有损坏。 9)感应圈有匝间短路或对地短路。 10)逆变桥回路有故障。

5.静态直流电压正常，加负载后电压不能上升。 1)限流调整值过低，此时设备应有“嗡嗡”地异常响 声，可调整限流整定电位器，使其正常工作。 2)限压调整值过低，同上方法调整即可。 3)逆变桥中有一只可控硅击穿或不工作。用示波器观 察触发脉冲和可控硅两端波形，以便确认后采取相应 的措施排除故障。 4)逆变桥中其它部位故障。

本装置主电路采用"交流——直流——交流"变换系统由三相 全控桥式整流电路,电感虑波电路,并联逆变电路组成.可控硅 元件用水冷却.其控制系统由集成电路组成性能稳定,可靠.启 动采用先进的零电压方式,安全,方便.维修简便,经济,特别适 用于金属溶炼、加热及热处理工况.
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可控硅并联中频电源技术
2节
使用条件