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1、KGPS恒功率晶闸管中频电源使用说明书1、概述Kgps恒功率晶闸管中频电源主要由电源开关、整流器、逆变器、电容组及感应线圈组成。中央控制板由移相控制、保护电路、相序自适应电路、启动演算电路、逆变频率跟踪、逆变脉冲形成、脉冲放大及脉冲变压器组成。其核心部件采用高性能、高密度、大规模专用MPU集成电路，使其电路除调节器外，其余均实现数字化，整流触发器部分不需要任何调整，具有可靠性高、脉冲对称度高、抗干扰能力强、反应速度快等特点。逆变采用扫频式零压软启动方式，启动性能优于普通的零压软启动电路。并设有自动重复启动电路，可防止中频电源偶尔的启动失败，使启动成功率达到100%。频率跟踪电路采用的是平均值取
2、样方案，提高了逆变的抗干扰能力，而且仅需取样中频电压信号，而无需槽路电容器的电流信号，免去了外接中频电流互感器、确定取样电流相位的烦恼。因此，在调试和使用现场中，也不会由于中频输出线或取样电流互感器的相位接反，而产生中频电源不能启动的问题。2、适用装置适用于各种透热、淬火及熔炼等。3、正常使用条件3.1海拔不超过2000米。3.2环境温度不低于-10，不高于+40。3.3空气最大相对湿度不超过90%（205时）。3.4运行地点无导电及爆炸性尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。3.5无剧烈振动和冲击。4、主要技术参数4.1主电路进线额定电压：100V660V（50HZ60HZ）4.2控制供电
3、电源：单相17V/2A。4.3中频电压反馈信号：AC 12V/15mA。4.4电流反馈信号：AC 12V/5mA三相输入。4.5整流触发脉冲移相范围：=0130。4.6整流触发脉冲不对称度：小于1。4.7整流触发脉冲信号宽度：600S、双窄、间隔60。4.8整流触发脉冲特性：触发脉冲峰值电压：12V触发脉冲峰值电流：1A触发脉冲前沿陡度：0.5A/S4.9逆变频率：400HZ8KHZ。4.10逆变触发脉冲信号宽度：1/16逆变频率。4.11逆变触发脉冲特性：触发脉峰值电压：22V触发脉峰值电流：3A触发脉冲前沿陡度：2A/S（逆变的触发脉冲变压器是外接的）5、控制板的接线端子与参数控制板共有3
4、2个M3接线端子，端子排列图参见图一，各端子功能表见表一。表一功 能端子号参 数故障输出CON1-1CON1-2常开接点AC 5A/220V，DC 10A/28V常开接点的定触头，接电源N线电压反馈信号CON2-1CON2-2VF中频电压12V电流反馈信号CON2-3CON2-4CON2-5IFAC，三相12V控制信号CON2-6CON2-7RST悬空为运行状态，接地为停止运行和故障复位GND控制信号接地端（与给定共用）给定CON2-7CON2-8CON2-9GND给定接地端Vg 给定：DC，0+15VVCC DC，+15V，最大输出20Ma电源CON3-1CON3-217VAC 17V/2A
5、逆变脉冲输出CON3-3CON3-4CON3-5+22V 逆变输出公共端 E端OUT 逆变输出端，最大输出15VOUT 逆变输出端，最大输出15V外故障输入CON3-6CON3-7WP 接地为故障状态，OV灯亮，带3秒延时。GND 接地为故障地端频率表CON3-8CON3-9Vcc 频率表正端F 频率表负端（5mA输出）整流脉冲输出G1G6K1K6接16号晶闸管控制极接16号晶闸管阴极6、发光二极管工作状态代 号发光二极管亮时指示状态POWER控制板带电工作WPL水压低故障OC过电流故障LV控制板欠电压故障OV中频过电压故障OP三相输入缺相故障LED1-LED6六路整流脉冲指示，正常为微亮，过
6、亮表示SCR门极接反或开路7、电位器代 号电位器工作状态W1 IF最大输出电流设定电位器；当有电流反馈时可设定最大输出电流，顺时针方向为最小，最大调节范围约2倍。W2 VF最大中频输出电压设定电位器；当有电压反馈时可设定最大中频输出电压，顺时针方向为最小，最大调节范围约2倍。W3（MAX）最大逆变引前角设定电位器，顺时针方向为增大，最大调节范围约为40度至60度。W4（MIN）最小逆变引前角设定电位器，顺时针方向为增大，最大调节范围约为20度至40度。W5 FHZ外接频率表设定电位器，顺时针方向为读数增大，最大调节范围约3倍。W6 FMAX最大它激逆变频率设定电位器，顺时针方向为增大，最大调节
7、范围约2倍。8、应用举例图示为一台KGPS中频电源的电气原理图，可作为其它装置原理设计的参考，由于控制电路已经对开机，关机的逻辑进行了设计，因此，不必考虑主回路与控制回路的上电顺序。9、调试9.1调试需准备的工具一台20M示波器，若示波器的电源是三芯插头时，注意“地线”千万不能接，示波器外壳对地需绝缘，仅使用一踪探头，示波器的X轴、Y轴均需较准，探头需在测试信号下补偿好。若无高压示波器探头，应用电阻做一个分压器，以适应600V以上电压的测量。一个500、500W的电阻性负载。9.2整流部分的调试为了调试的安全，调试前，应该使逆变桥不工作。例如：把平波电抗器的一端断开，再在整流桥直流口接入一个5
8、00、500W的电阻性负载。电路板上的IF微调电位器W1顺时针旋至最高端（调试过程发生短路时，可以提供过流保护）。主控板上的DIP-1开关拨在ON位置；用示波器做好测量整流桥输出直流电压波形的准备；把面板上的“给定”电位器逆时针旋至最小。送上三相供电（可以不分相序），检查是否有缺相报警报示，若有，可以检查进线快速熔断器是否损坏。把面板上的“给定”电位器顺时针旋大，直流电压波形应该几乎全放开（A0），6个波头都全在，若中频电源为380V输入，此时的直流电压表应为指示在520V左右。再把面板上的“给定”电位器逆时针旋至最小，直流电压波形几乎全关闭，此时的角约为120度。输出直流波形在整个移相范围内
9、应该是连续平滑的。若在调试中，发现不出来6个整流波头，则应检查6只整流晶闸管的序号是否接对，晶闸管的门级线是否接反或短路。在此过程调试中也检查了面板上的“给定”电位器是否接反，接反了则会出现直流电压几乎为最大，只有把“给定”电位器顺时针旋到头时，直流电压才会减小的现象。在停电状态下，把逆变桥接入，使逆变触发脉冲投入，去掉整流桥口的电阻性负载。把电路板上的VF微调电位器W2顺时针旋至最高端，（调试过程发生逆变过压时，可以提供过压保护）。主控板上的DIP-1开关拨在ON位置，面板上的“给定”电位器逆时旋至最小。上电数秒钟后，把面板上的“给定”电位器顺时针慢慢地旋大，这时逆变桥会出现两种工作状态，一
10、种是逆变桥起振，另一种是逆变桥直通。此时需要的是逆变桥直通，若逆变桥为起振状态，可在停电的状态下，调节中频电压互感器的相位，即把中频电压互感器20V绕组的输出线对调一下，就不会起振了，在缓慢放大面板上“给定”电位器的操作中，应密切注意电流表的反应，若电流表的指示迅速增大，则应迅速把“给定”电位器逆时针旋下来，此时表明电流取样电路有问题，系统处于电流开环状态，应检查电流互感器是否接对，特别是5A：0.1A电流互感器的原、付边是否接反，0.1A绕组上的68电阻是否接上，正常的表现是随着“给定”电位器的缓慢加大，电流表的指示也跟着增大，当停止旋转“给定”电位器时，电流表的指示能稳定的停在某一刻度上。
11、当出现直通现象时，把面板上的“给定”电位器顺时针旋大，使电流表的指示接近额定值的50%左右。用交流电压表测量CON2-3、CON2-4、CON2-5三个接线端子间的电压，三个电压应该是大致相等的，若相差太大，说明电流互感器的同名端接错，必须改对，否则会影响电流调节器的正常工作。继续把面板上的“给定”电位器顺时针旋到头，电流表的指示应接近额定值，逆时针调节主控制板上的W1电流反馈微调电位器，使直流电流表指示到额定输出电流，完成了额定电流的整定。这样整流桥的测试就基本完成，可以进行逆变桥的调试。需要指出的是，当平波电抗器的直流电阻较小时，在直通状态下作额定电流的整定，会出现直流电流振荡的现象，可在
12、直流回路里串一点电阻加以解决。另外，水冷装置在作此项调试时，必须通水冷却。当调试场地的电源供不出装置的额定电流时，额定电流的整定，可放在现场满负荷运行时进行。但是，应先在小电流的状况下，判定一下电流取样回路的工作是否正常。9.2逆变部分的调试9.2.1起振逆变器（W6）首先检查逆变晶闸管的门级线连接是否正确，逆变未级上的LED亮度是否正常，不亮则说明逆变末级的E和C接线端子接反了；再把主控板上CON3-5对外的连线解掉，看熄灭的LED逆变末级是否处在逆变桥的对角线位置。把主控板上的DIP开关均拨在OFF位置，把面板上的“给定”电位器逆时针旋到底，调节控制板上的W6微调电位器，使最高它激频率高于
13、槽路谐振频率的1.2倍，W3、W4 微调电位器旋在中间位置。把面板上的“给定”电位器顺时针稍微旋大，这时它激频率开始从高往底扫描（从频率表中可以看出），逆变桥进入工作状态，开始起振，若不起振，表现为它激信号反复作扫频动作，可调节中频电压互感器的相位，即把中频电压互感器20V绕组的输出线对调一下。若把中频电压互感器20V绕组的输出线对调后，仍然起动不起来。此时应确认一下槽路的谐振频率是否正确，可以用电容/电感表测量一下电热电容器的电容量及感应器的电感量，计算出槽路的谐振频率，当槽路的谐振频率处在最高它激频率的0.6-0.9的范围内时，起动应该是很容易的。再着就是检查一下逆变晶闸管是否有损坏的。9
14、.2.2整定逆引前角（W3 W4）逆变起振后，可做整定逆变引前然的工作，把DIP开关均打在OFF位置，用示波器观察电压互感器100V绕组的波形，调节主控板上W4微调电位器，使逆变换相引前角在22左右，此时中频输出电压与直流电压的比为1.2左右（若换相重叠角较大，可适当增大逆变换相引前角），此步整定的是最小逆变引前角，一般期望它尽可能的小，当然，过小的逆变换相此前角会使逆变换相失败，表现为中频电压升高时，会出现重复起动。再把DIP-2开关打在ON位置，调节主控板上W3微调电位器，整定最大逆变换相引前角。根据不同的中频输出电压的要求，最大逆变换相引前角亦不同，如中频装置三相输入电压为480V，额定
15、中频输出电压为900V时，则要求最大逆变换相引前角在42左右，此时，中频输出电压与直流电压的比为1.5。一般期望它尽可能的大些，这在系统输入电压偏低时，仍可保证中频输出电压到额定值，当系统输入电压偏高时，由于有电压调节器的作用，中频输出仍然不会出现过电压。此项调试工作应在50%额定中频输出电压下进行。注意，必须先调1.2倍关系，再调1.5倍关系，否则顺序反了，会出现互相牵扯的问题。有时由于电压表不准，给调试带来错误的结论，所以应以示波器测得的引前角为准。调试中若出现逆变引前角过大的现象，应检查槽路谐振频率是否过低。9.2.3额定输出电压的整定（W2）在轻负荷的情况下整定额定输出电压，把主控板上的DIP开关均拨在OFF位置、W2微调电位器顺时针旋至最大，把面板上的“给定”电位器顺针旋大，逆变桥工作。继续把面板上的“给定”电位器顺时针旋至最大，此时输出的中频电压接近额定值
