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 中高频电源控制板 >> SCR2.7中频控制板说明书 >> SCR2.7中频控制板
 
  
产品编号:
3511322316
产品名称:
SCR2.7中频控制板
规  格:
产品备注:
产品类别:
中高频电源控制板
 
    产 品 说 明
一.    前言
     随着科学技术的不断发展,可控硅中频和IGBT(绝缘栅双极晶体管)高频变频装置目前在我国已越来越广泛的应用于熔炼、透热、淬火、弯管、焊接、加热等工业领域,已取得了明显的经济效益和社会效益。
我公司早期生产的电源设备大多为传统分立器件控制电路,不但电路复杂,而且连线多,接插件多,接点多,况且分立器件离散性大。因此,装置可靠性能差,装配调试繁琐,维修工作量大,已逐渐被集成化控制电路所取代。随着电子技术的不断进步,集成化程度越来越高,我公司产品也由最初的部分集成化控制线路发展为较为先进的单片机控制线路,从一定程度上提高了设备的可靠性,控制能力加强,也从一定程度上减少了维修的工作量。但由于其同步信号的设置为单相同步,加之人们对单片机的内部结构缺乏了解,使整机调试维修变得极为繁琐,并受元器件制造因素的影响,使单片机控制线路的抗干扰性能差的问题日益明显。
  基于以上几个方面,并伴随着新的集成电路的投向市场,其高度的稳定性和集成化受到用户的欢迎。因此,我公司为了满足广大用户的需要,研制开发了SCR系列中频电源控制板和锁相环系统高频电源控制板以及KGPS中频电源和IGBT高频电源成套设备,均采用了先进的芯片及先进的制作工艺生产而成,能够满足广大热加工行业用户的需求。
我公司生产的SCR系列中频电源控制板具有以下优点:
1.   控制板采用了先进的集成电路作为控制系统的核心,控制能力极强,集成度高,整个控制电路安装在一块280*220mm左右的印刷电路板上,与主电路的连线只用四五十条,简单而且可靠,却具有强大的控制功能。
2.   控制板采用三相电源同步直接输入,省去了体积较大的同步变压器等,使整机电路进一步简化,设备体积减少,安装调试简单而且维修方便,控制系统如有故障,只要将备用板换上即可,省时省力,不影响生产。
3.   该控制板采用内置固态继电器代替了外设的中间继电器,进行起动和停止的控制,不仅节省了成本与设备体积,而且使连线变得更加简单。
4.   该控制板具有完善的过流、过压、限流、限压等多路保护系统,一旦电路出现故障,保护系统能在短时间内动作,可靠地保护晶闸管和中频电容等贵重元件,以免损坏,造成不必要的损失。该控制板还具有保护动作后,功率调节电位器反时针旋到底时,保护系统自动复位,有效地防止了误操作且在大功率状态下电源系统快速启动,有大的冲击而造成元器件的损坏。
5.   该控制系统采用零电压软起动和慢起动的功能,并采用了先进的双闭环调节系统,在实际使用中能100%可靠起动,并且起动无冲击。设备在实际运行中,负载变化较大的情况下,也能够稳定可靠地工作。
6.   该控制系统调整点少,控制板安装好后,用户只需将过流、过压、限流、限压调整好即可。
7.   该控制板控制的电源设备对各种负载的适应性强,可广泛应用于煅造、冶炼、精密铸造、热处理、焊接、弯管等工业领域。
我公司生产的IGBT高频电源控制板除具有SCR系列中频电源控制板类似优点外,还设有水压.温度等保护,设备频率范围可从3KHz-50KHz之间变化,对负载的适应性更强,应用范围可扩展到中频电源所不能涉及的领域,可更广泛地应用于热加工行业。本说明书下面将对中频电源系统作更加详细地说明。
 
二. 使用说明
 
1.   使用条件:
1)   环境温度不高于+50℃和不低于-10℃。
       环境介质相对湿度不大于85°。
2)   没有导电和易爆的尘埃,没有腐蚀金属和损坏绝缘的气体及蒸汽的场所。
3)   电源电压波动不大于±10%。
4)   无其它强大电磁干扰的场所。
2.   技术参数:
1)适用功率范围  25KW-1000KW
2)适用频率范围  400Hz-8000Hz
3)起动方式    零电压软起动
4)起动成功率:轻载不小于100%,重载不小于95%
5)调整方式    电流、电压双闭环调节
6)整流触发脉冲移相范围    0-150°
7)整流触发脉冲形式及脉宽 双窄脉冲列18°
8)整流触发脉冲最大触发电流 大于800mA
9)逆变触发脉冲电压大于8V, 最大触发电流大于750mA
3.   操作方法:
1)   熟悉操作面板及仪表指示功能:操作者在操作设备之前应对设备的各个部位的功能有一定程度的了解,应熟悉操作面板上各按钮、开关及指示灯、指示仪表的功能。(操作面板如图1)
2)   操作者在起动设备之前应先打开水路,经检查没有漏水,出水管流量均正常后方可起动中频电源。
3)   每次设备起动之前,必须将功率给定电位器调整到最小,逆变控制电路中的检查开关拨到自激档(起动档)。
4)   起动时先合控制电源,按逆变启动按钮,旋动功率调整电位器观察整流脉冲指示灯全部正常后,才合上设备内部主回路空气开关,启动设备,能听到中频叫声后,再逐步增大功率。
5)   在每次过压、过流后,需要把功率给定电位器反时针旋到底后(即调到最小),系统自动复位。
 
三.安装与调试
 
    1.控制板接线说明:
    控制板采用两组15-17V交流电源,分别接于18VAC 接线端子上。       
   A、B、C分别为A相同步,B相同步,C相同步接线,分别直接接于三相工频电上。
   28、27、23、为过流,过压保护的继电器输出端,可设计成声、光及其它方式的报警系统。其中27为公共端,23为过流端,28为过压端。当设备主电路发生过压、过流后,整流桥被拉到逆变区的同时,过流、过压继电器动作,过压时27、28两点接通,过流时23、27两点接通,点亮面板上的指示灯,在此同时板子上过压、过流工作指示灯变化(1.2A以前版本发光二极管熄灭或变暗,1.7以后版本发光二极管变亮)。
 X21、G6,X11、G4,X31、G2为整流桥共阳极组SCR6、SCR4、SCR2三只可控硅触发脉冲的输出端,分别与相应的可控硅的控制极和阴极相接。
    G5、1,G3、1,G1、1分别为整流桥共阴极组SCR5、SCR3、SCR1三只可控硅触发脉冲输出端,分别与相应的可控硅的控制极和阴极相接。
33、  34、35为逆变启动和停止控制输入端(其中0.4与0.8版的电路没有35号线,电路结构为后者,其余版本电路结构为前者),其外接线路如下图2所示:(图中指示灯为发光二极管)
K1、K2、K3为三相工频交流互感器输入端,通过进线端的500/5A的互感器,再通过5/0.1A的电流互感器二次转换后,星形接于三个接线端子上。作为过流检测和电流闭环调节的输入信号。
    054、055为中频反馈电压输入端,通过1000/15V的中频变压器转变成合适的电压信号输入,作为过压检测和电压闭环调节的输入信号。
  073、074、075为功率给定调节电位器输入端,075端接于功率调节电位器的右端点,074接于中间接点,073接于左端点,使功率调节的方向为顺时针功率增大,逆时针功率减小。
G7、7,G8、8,G9、9,G10、10,G11、11,G12、12,G13、13,G14、14为逆变可控硅触发脉冲输出端,分别接于相应可控硅的控制极和阴极上,其中G7、G8、G9、G10为逆变桥的一组对角上的可控硅的控制极输入端,G11、G12、G13、G14为另一组对角的可控硅的控制极输入端。(我公司生产的0.4和0.8板的逆变系统为四只晶闸管, 其中G7、G8为逆变桥的一组对角上的可控硅的控制极输入端,G9、G10为另一组对角的可控硅的控制极输入端。)
124、126为反并联二极管的两端。127、128为逆变电路的中频电压、电流合成信号的输入接线端。
    182(-)、183(+)为外接频率表负极与正极的输出接线端。
    2.调整电位器说明:
    将控制板安装于柜子上,使逆变变压器向下方,按此位置固定的各电位器功能如下:
    上端三个电位器W7、W8、W9为A、B、C三相同步信号调节电位器(我公司生产的785板的波形调整用电位器W10、W11、W12,同时调整移相嵌位电压,此板不再设移相嵌位电压调节电位器),用户一般不需调整。电位器W6为移相嵌位电压调节电位器,调节此电位器可改变移相电压的起始电位,应使其满足:当功率调节电位器反时针旋到底时,整流主回路应无输出,但触发脉冲应有输出。最右端的电位器W5为频率表的校正电位器,旋动此电位器,频率表指示可发生变化。左下方四个电位器从左到右依次为W4限压、W3过压和W2过流、W1限流调整电位器,该电位器为多圈精密电位器,顺时针旋转为整定值减小,逆时针旋转为整定值增大。
    3.设备的调试:
    将控制板固定好,按接线图将各线连接好后,仔细检查,无误后,即可通电调试。
    1)控制板的调试:
    按下柜子门上电源开关旋钮,给控制板加电,板子上的电源指示和过压,过流指示灯指示正常。
检查移相范围:用双踪示波器,将CH1 探头接于A与N,CH2探头接于G1、1或G4、X12上,旋转门上给定功率电位器,脉冲位置应如下图3所示, 双脉冲能在0-150°范围内平滑移动,如不正常,应调节限压、限流电位器或检查线路是否有误接。同理检查B、C相脉冲。
检查六路整流脉冲:用示波器的一个探头逐个检查六只整流可控硅上有没有双脉冲,六路脉冲均为正向双脉冲,且依次相差60°,其幅度不小于2V,如果发现缺少脉冲,或幅度过低,应仔细检查。
检查逆变脉冲:将控制板上的检查开关拨到检查位置(他激位置),用同步示波器看逆变可控硅上触发脉冲是否正常。正常情况下,对角两只可控硅脉冲应同相,上下两只可控硅应反相,即互差180度,(如图4)脉冲幅值应大于6V。检查完好后,将检查开关拨到工作位置(它激起动档),发现脉冲应为杂波。
    2)主回路的调试:
   (1)断开控制板上逆变触发器的电源或断开整流回路与逆变回路之间的电抗器和铜排。
   (2)在整流主回路上并联一负载(如两只相串联的500W-1KW的电炉丝或200W、220V电灯泡),将示波器探头衰减档放在×10档,将柜子上功率调节电位器反时针旋转到底,把探头接在主回路上负载两端,先按下起动开关,然后合上空气开关,主回路得电,此时示波器上应基本为一直线,没有脉冲,直流电压表指示应为0。
(3)慢慢顺时针转动功率电位器仔细观察示波器上整流输出波形,应为平滑的脉冲直流电压,不应有缺波现象,直流电压表也平滑上升,有稳定的电压读数,功率电位器旋转到底,直流电压最高。(如图5,6)
  (4)功率调节电位器反时针旋转到底,断开空气开关。
3)逆变回路的调试:
 (1)拆掉上述电阻性负载,把逆变触发电源接上,用前面控制板调试的方法再检查一下变触发脉冲是否正常,检查负载连接是否完好,电容器是否绝缘是否可靠,感应器有无匝间短路,对地短路现象。确保无误后,可合上空气开关,缓缓旋转功率给定电位器,试起动。
(2)起动时,注意观察直流电压表,电流表和中频电压表。如果直流电流表超过100A时。仍未听到有中频啸叫声,可将功率电位器反时针旋到底,将电流互感器两个输入端对调或把控制板输入线127、128对调。如此调动几次,应能正常启动,直流电压,电流和中频电压均应建立起来,调整电流,电压反馈电位器至合适的位置,使中频电压和直流电压比值为1.4左右(此比值也称为截止角),一般应保持在1.3-1.5之间。
4)过压保护调整:
中频电压启动后,在空载情况下,将中频电压加到逆变额定输出电压的1.05-1.1倍(一般为780V左右),调整过压整定电位器W3,
使过压保护电路动作,柜门上过压指示灯亮,同时控制板上过压指示发
光二极管变化(1.2以前版本发光二极管熄灭或变暗,1.7以后版本发光二极管变亮),整流回路的电压输出立即回到零,此时应将功率电位器反时针旋转到底,待复位后再重新启动,如此反复数次,确认无误后即可。
    5)限压反馈调整:
    过压保护调整稳定后,启动中频电源,顺时针旋转限压整定电位器W4,使中频电压升到比过压保护动作值略低30-40V不再上升为止,稳定工作即可。(限压一般整定在750V左右)。(注意:调整限压可能会引起过压整定值的改变,限压与过压应综合调整多次,以便能够稳定的工作。)
    6)过电流保护调整:
    中频电源起动后,将感应圈内加铁,使直流电流增加到装置额定电流的1.05-1.1倍,调整过流整定电位器W2,使过流电路保护动作,柜门上过流指示灯亮,同时控制板过流指示发光二极管变化(1.2以前版本发光二极管熄灭或变暗,1.7以后版本发光二极管变亮),整流回路的电压输出立即回到零,此时应将功率电位器反时针旋转到底,待复位后再重新启动,如此反复数次,确认无误后即可。
    7)限流反馈调整:
过流保护调整稳定后,重载启动中频电源,顺时针调整限流电位器W1,使电流升到比过流保护动作值略低5%时不能再上升为止,稳定工作即可。
四.常见故障的处理
  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。
  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。
  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。
    6)控制板上的进线电阻(5W,470--600Ω)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。
  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。
  8.工作时电压升到最大时,但电流较低,功率也较低。
1)  并联谐振电容器容值偏小,应增加电容器。
2)  可改变感应圈的匝数来改变电流。
3)  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。
1)  相序错误,调整任意两相线路即可。
2)  调节功率电位器阻值不对。
    3)保护电路一直处于动作状态。
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