KGPS中頻電源說(shuō)明書(shū)[1]

1、 KGPS中頻電源裝置SCR系列控制板使用說(shuō)明書(shū)洛陽(yáng)海特科技有限公司 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,可控硅中頻和IGBT(絕緣柵雙極晶體管高頻變頻裝置目前在我國(guó)已越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于熔煉、透熱、淬火、彎管、焊接、加熱等工業(yè)領(lǐng)域,已取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。我公司早期生產(chǎn)的電源設(shè)備大多為傳統(tǒng)分立器件控制電路,不但電路復(fù)雜,而且連線多,接插件多,接點(diǎn)多,況且分立器件離散性大。因此,裝置可靠性能差,裝配調(diào)試繁瑣,維修工作量大,已逐漸被集成化控制電路所取代。隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,集成化程度越來(lái)越高,我公司產(chǎn)品也由最初的部分集成化控制線路發(fā)展為較為先進(jìn)的單片機(jī)控制線路,從一定程度上提高了設(shè)備的可靠性,控

2、制能力加強(qiáng),也從一定程度上減少了維修的工作量。但由于其同步信號(hào)的設(shè)置為單相同步,加之人們對(duì)單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺乏了解,使整機(jī)調(diào)試維修變得極為繁瑣,并受元器件制造因素的影響,使單片機(jī)控制線路的抗干擾性能差的問(wèn)題日益明顯?；谝陨蠋讉€(gè)方面,并伴隨著新的集成電路的投向市場(chǎng),其高度的穩(wěn)定性和集成化受到用戶的歡迎。因此,我公司為了滿足廣大用戶的需要,研制開(kāi)發(fā)了S C R系列中頻電源控制板和鎖相環(huán)系統(tǒng)高頻電源控制板以及K G P S中頻電源和I G B T高頻電源成套設(shè)備,均采用了先進(jìn)的芯片及先進(jìn)的制作工藝生產(chǎn)而成,能夠滿足廣大熱加工行業(yè)用戶的需求。我公司生產(chǎn)的S C R系列中頻電源控制板具有以下優(yōu)點(diǎn):1.

3、控制板采用了先進(jìn)的集成電路作為控制系統(tǒng)的核心,控制能力極強(qiáng),集成度高,整個(gè)控制電路安裝在一塊280*220mm左右的印刷電路板上,與主電路的連線只用四五十條,簡(jiǎn)單而且可靠,卻具有強(qiáng)大的控制功能。2.控制板采用三相電源同步直接輸入,省去了體積較大的同步變壓器等,使整機(jī)電路進(jìn)一步簡(jiǎn)化,設(shè)備體積減少,安裝調(diào)試簡(jiǎn)單而且維修方便,控制系統(tǒng)如有故障,只要將備用板換上即可,省時(shí)省力,不影響生產(chǎn)。3.該控制板采用內(nèi)置固態(tài)繼電器代替了外設(shè)的中間繼電器,進(jìn)行起動(dòng)和停止的控制,不僅節(jié)省了成本與設(shè)備體積,而且使連線變得更加簡(jiǎn)單。4.該控制板具有完善的過(guò)流、過(guò)壓、限流、限壓等多路保護(hù)系統(tǒng),一旦電路出現(xiàn)故障,保護(hù)系統(tǒng)能在

4、短時(shí)間內(nèi)動(dòng)作,可靠地保護(hù)晶閘管和中頻電容等貴重元件,以免損壞,造成不必要的損失。該控制板還具有保護(hù)動(dòng)作后,功率調(diào)節(jié)電位器反時(shí)針旋到底時(shí),保護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位,有效地防止了誤操作且在大功率狀態(tài)下電源系統(tǒng)快速啟動(dòng),有大的沖擊而造成元器件的損壞。5.該控制系統(tǒng)采用零電壓軟起動(dòng)和慢起動(dòng)的功能,并采用了先進(jìn)的雙閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng),在實(shí)際使用中能100%可靠起動(dòng),并且起動(dòng)無(wú)沖擊。設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中,負(fù)載變化較大的情況下,也能夠穩(wěn)定可靠地工作。6.該控制系統(tǒng)調(diào)整點(diǎn)少,控制板安裝好后,用戶只需將過(guò)流、過(guò)壓、限流、限壓調(diào)整好即可。7.該控制板控制的電源設(shè)備對(duì)各種負(fù)載的適應(yīng)性強(qiáng),可廣泛應(yīng)用于煅造、冶煉、精密鑄造、熱處理、焊接

5、、彎管等工業(yè)領(lǐng)域。我公司生產(chǎn)的I G B T高頻電源控制板除具有S C R系列中頻電源控制板類似優(yōu)點(diǎn)外,還設(shè)有水壓.溫度等保護(hù),設(shè)備頻率范圍可從3K H z-50K H z之間變化,對(duì)負(fù)載的適應(yīng)性更強(qiáng),應(yīng)用范圍可擴(kuò)展到中頻電源所不能涉及的領(lǐng)域,可更廣泛地應(yīng)用于熱加工行業(yè)。本說(shuō)明書(shū)下面將對(duì)中頻電源系統(tǒng)作更加詳細(xì)地說(shuō)明。1.使用條件:1環(huán)境溫度不高于+50和不低于-10。環(huán)境介質(zhì)相對(duì)濕度不大于85°。2沒(méi)有導(dǎo)電和易爆的塵埃,沒(méi)有腐蝕金屬和損壞絕緣的氣體及蒸汽的場(chǎng)所。3電源電壓波動(dòng)不大于±10%。4無(wú)其它強(qiáng)大電磁干擾的場(chǎng)所。2.技術(shù)參數(shù):1適用功率范圍25K W-1000K W2

6、適用頻率范圍400H z-8000H z3起動(dòng)方式零電壓軟起動(dòng)4起動(dòng)成功率:輕載不小于100%,重載不小于95%5調(diào)整方式電流、電壓雙閉環(huán)調(diào)節(jié)6整流觸發(fā)脈沖移相范圍0-150°7整流觸發(fā)脈沖形式及脈寬雙窄脈沖列18°8整流觸發(fā)脈沖最大觸發(fā)電流大于800m A9逆變觸發(fā)脈沖電壓大于8V,最大觸發(fā)電流大于750m A3.操作方法:1熟悉操作面板及儀表指示功能:操作者在操作設(shè)備之前應(yīng)對(duì)設(shè)備的各個(gè)部位的功能有一定程度的了解,應(yīng)熟悉操作面板上各按鈕、開(kāi)關(guān)及指示燈、指示儀表的功能。(操作面板如圖1 (圖1 2操作者在起動(dòng)設(shè)備之前應(yīng)先打開(kāi)水路,經(jīng)檢查沒(méi)有漏水,出水管流量均正常后方可起動(dòng)中

7、頻電源。3每次設(shè)備起動(dòng)之前,必須將功率給定電位器調(diào)整到最小,逆變控制電路中的檢查開(kāi)關(guān)撥到自激檔(起動(dòng)檔。4起動(dòng)時(shí)先合控制電源,按逆變啟動(dòng)按鈕,旋動(dòng)功率調(diào)整電位器觀察整流脈沖指示燈全部正常后,才合上設(shè)備內(nèi)部主回路空氣開(kāi)關(guān),啟動(dòng)設(shè)備,能聽(tīng)到中頻叫聲后,再逐步增大功率。5在每次過(guò)壓、過(guò)流后,需要把功率給定電位器反時(shí)針旋到底后(即調(diào)到最小,系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。1.控制板接線說(shuō)明:控制板采用兩組15-17V交流電源,分別接于18VAC接線端子上。A、B、C、N分別為A相同步,B相同步,C相同步和零線接線,分別直接接于三相工頻電上。28、27、23、為過(guò)流,過(guò)壓保護(hù)的繼電器輸出端,可設(shè)計(jì)成聲、光及其它方式的報(bào)警

8、系統(tǒng)。其中27為公共端,23為過(guò)流端,28為過(guò)壓端。當(dāng)設(shè)備主電路發(fā)生過(guò)壓、過(guò)流后,整流橋被拉到逆變區(qū)的同時(shí),過(guò)流、過(guò)壓繼電器動(dòng)作,過(guò)壓時(shí)27、28兩點(diǎn)接通,過(guò)流時(shí)23、27兩點(diǎn)接通,點(diǎn)亮面板上的指示燈,在此同時(shí)板子上過(guò)壓、過(guò)流工作指示燈變化(1.2A以前版本發(fā)光二極管熄滅或變暗,1.7以后版本發(fā)光二極管變亮。X21、G6,X11、G4,X31、G2為整流橋共陽(yáng)極組S C R6、S C R4、S C R2三只可控硅觸發(fā)脈沖的輸出端,分別與相應(yīng)的可控硅的控制極和陰極相接。G5、1,G3、1,G1、1分別為整流橋共陰極組S C R5、S C R3、S C R1三只可控硅觸發(fā)脈沖輸出端,分別與相應(yīng)的可

9、控硅的控制極和陰極相接。33、34、35為逆變啟動(dòng)和停止控制輸入端,其外接線路如下圖2所示:(圖中指示燈為發(fā)光二極管 (圖2 K1、K2、K3為三相工頻交流互感器輸入端,通過(guò)進(jìn)線端的500/ 5A的互感器,再通過(guò)5/0.1A的電流互感器二次轉(zhuǎn)換后,星形接于三個(gè)接線端子上。作為過(guò)流檢測(cè)和電流閉環(huán)調(diào)節(jié)的輸入信號(hào)。054、055為中頻反饋電壓輸入端,通過(guò)1000/15V的中頻變壓器轉(zhuǎn)變成合適的電壓信號(hào)輸入,作為過(guò)壓檢測(cè)和電壓閉環(huán)調(diào)節(jié)的輸入信號(hào)。073、074、075為功率給定調(diào)節(jié)電位器輸入端,075端接于功率調(diào)節(jié)電位器的右端點(diǎn),074接于中間接點(diǎn),073接于左端點(diǎn),使功率調(diào)節(jié)的方向?yàn)轫槙r(shí)針功率增大,

10、逆時(shí)針功率減小。G7、7,G8、8,G9、9,G10、10,G11、11,G12、12,G13、13,G14、14為逆變可控硅觸發(fā)脈沖輸出端,分別接于相應(yīng)可控硅的控制極和陰極上,其中G7、G8、G9、G10為逆變橋的一組對(duì)角上的可控硅的控制極輸入端,G11、G12、G13、G14為另一組對(duì)角的可控硅的控制極輸入端。(我公司生產(chǎn)的0.4和0.8板的逆變系統(tǒng)為四只晶閘管,其中G7、G8為逆變橋的一組對(duì)角上的可控硅的控制極輸入端, G9、G10為另一組對(duì)角的可控硅的控制極輸入端。124、126為反并聯(lián)二極管的兩端。127、128為逆變電路的中頻電壓、電流合成信號(hào)的輸入接線端。182(-、183(+為

11、外接頻率表負(fù)極與正極的輸出接線端。2.調(diào)整電位器說(shuō)明:將控制板安裝于柜子上,使逆變變壓器向下方,按此位置固定的各電位器功能如下:上端三個(gè)電位器W7、W8、W9為A、B、C三相同步信號(hào)調(diào)節(jié)電位器,用戶一般不需調(diào)整。電位器W6為移相嵌位電壓調(diào)節(jié)電位器,調(diào)節(jié)此電位器可改變移相電壓的起始電位,應(yīng)使其滿足:當(dāng)功率調(diào)節(jié)電位器反時(shí)針旋到底時(shí),整流主回路應(yīng)無(wú)輸出,但觸發(fā)脈沖應(yīng)有輸出。最右端的電位器W5為頻率表的校正電位器,旋動(dòng)此電位器,頻率表指示可發(fā)生變化。左下方四個(gè)電位器從左到右依次為W4限壓、W3過(guò)壓和W2過(guò)流、W1限流調(diào)整電位器,該電位器為多圈精密電位器,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為整定值減小,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為整定值增大。

12、3.設(shè)備的調(diào)試:將控制板固定好,按接線圖將各線連接好后,仔細(xì)檢查,無(wú)誤后,即可通電調(diào)試。1控制板的調(diào)試:按下柜子門(mén)上電源開(kāi)關(guān)旋鈕,給控制板加電,板子上的電源指示和過(guò)壓,過(guò)流指示燈指示正常。檢查移相范圍:用雙蹤示波器,將C H1探頭接于A與N,C H2探頭接于G1、1或G4、X12上,旋轉(zhuǎn)門(mén)上給定功率電位器,脈沖位置應(yīng)如下圖3所示,雙脈沖能在0-150°范圍內(nèi)平滑移動(dòng),如不正常,應(yīng)調(diào)節(jié)限壓、限流電位器或檢查線路是否有誤接。同理檢查B、C相脈沖。檢查六路整流脈沖:用示波器的一個(gè)探頭逐個(gè)檢查六只整流可控硅上有沒(méi)有雙脈沖,六路脈沖均為正向雙脈沖,且依次相差60°,其幅度不小于2V,

13、如果發(fā)現(xiàn)缺少脈沖,或幅度過(guò)低,應(yīng)仔細(xì)檢查。檢查逆變脈沖:將控制板上的檢查開(kāi)關(guān)撥到檢查位置(他激位置,用同步示波器看逆變可控硅上觸發(fā)脈沖是否正常。正常情況下,對(duì)角兩只可控硅脈沖 應(yīng)同相,上下兩只可控硅應(yīng)反相,即互差180度,(如圖4脈沖幅值應(yīng)大于6V。檢查完好后,將檢查開(kāi)關(guān)撥到工作位置(它激起動(dòng)檔,發(fā)現(xiàn)脈沖應(yīng)為雜波。(3慢慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)功率電位器仔細(xì)觀察示波器上整流輸出波形,應(yīng)為平滑的脈沖直流電壓,不應(yīng)有缺波現(xiàn)象,直流電壓表也平滑上升,有穩(wěn)定的電壓讀數(shù),功率電位器旋轉(zhuǎn)到底,直流電壓最高。(如圖5,6(4功率調(diào)節(jié)電位器反時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底,斷開(kāi)空氣開(kāi)關(guān)。3逆變回路的調(diào)試:(1拆掉上述電阻性負(fù)載,把逆變觸發(fā)

14、電源接上,用前面控制板調(diào)試的方法再檢查一下變觸發(fā)脈沖是否正常,檢查負(fù)載連接是否完好,電容器是否絕緣是否可靠,感應(yīng)器有無(wú)匝間短路,對(duì)地短路現(xiàn)象。確保無(wú)誤后,可合上空氣開(kāi)關(guān),緩緩旋轉(zhuǎn)功率給定電位器,試起動(dòng)。(2起動(dòng)時(shí),注意觀察直流電壓表,電流表和中頻電壓表。如果直流電流表超過(guò)100A時(shí)。仍未聽(tīng)到有中頻嘯叫聲,可將功率電位器反時(shí)針旋到底,將電流互感器兩個(gè)輸入端對(duì)調(diào)或把控制板輸入線127、128對(duì)調(diào)。如此調(diào)動(dòng)幾次,應(yīng)能正常啟動(dòng),直流電壓,電流和中頻電壓均應(yīng)建立起來(lái),調(diào)整電流,電壓反饋電位器至合適的位置,使中頻電壓和直流電壓比值為1.4左右(此比值也稱為截止角,一般應(yīng)保持在1.3-1.5之間。 (圖44

15、過(guò)壓保護(hù)調(diào)整:中頻電壓?jiǎn)?dòng)后,在空載情況下,將中頻電壓加到逆變額定輸出電壓的 1.05-1.1倍(一般為780V左右,調(diào)整過(guò)壓整定電位器W3,使過(guò)壓保護(hù)電路動(dòng)作,柜門(mén)上過(guò)壓指示燈亮,同時(shí)控制板上過(guò)壓指示發(fā)光二極管變化(1.2以前版本發(fā)光二極管熄滅或變暗,1.7以后版本發(fā)光二極管變亮,整流回路的電壓輸出立即 回到零,此時(shí)應(yīng)將功率電位器反時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底,待復(fù)位后再重新啟動(dòng),如此反復(fù)數(shù)次,確認(rèn)無(wú)誤后即可。5限壓反饋調(diào)整:過(guò)壓保護(hù)調(diào)整穩(wěn)定后,啟動(dòng)中頻電源,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)限壓整定電位器W4,使中頻電壓升到比過(guò)壓保護(hù)動(dòng)作值略低30-40V不再上升為止,穩(wěn)定工作即可。(限壓一般整定在750V左右。(注意:調(diào)整限壓

16、可能會(huì)引起過(guò)壓整定值的改變,限壓與過(guò)壓應(yīng)綜合調(diào)整多次,以便能夠穩(wěn)定的工作。6過(guò)電流保護(hù)調(diào)整:中頻電源起動(dòng)后,將感應(yīng)圈內(nèi)加鐵,使直流電流增加到裝置額定電流的1.05-1.1倍,調(diào)整過(guò)流整定電位器W2,使過(guò)流電路保護(hù)動(dòng)作,柜門(mén)上過(guò)流指示燈亮,同時(shí)控制板過(guò)流指示發(fā)光二極管變化(1.2以前版本發(fā)光二極管熄滅或變暗,1.7以后版本發(fā)光二極管變亮,整流回路的電壓輸出立即回到零,此時(shí)應(yīng)將功率電位器反時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底,待復(fù)位后再重新啟動(dòng),如此反復(fù)數(shù)次,確認(rèn)無(wú)誤后即可。Array=60°=30°=0°(圖6 7限流反饋調(diào)整:過(guò)流保護(hù)調(diào)整穩(wěn)定后,重載啟動(dòng)中頻電源,順時(shí)針調(diào)整限流電位器W1

17、,使電流升到比過(guò)流保護(hù)動(dòng)作值略低5%時(shí)不能再上升為止,穩(wěn)定工作即可。我公司生產(chǎn)的S C R-2.2中頻電源控制板具有溫度控制電路,使用說(shuō)明如下:33、34、35為逆變啟動(dòng)和停止控制輸入端。35、36、37為溫度控制投入和釋放控制輸入端。操作時(shí),溫度控制須在逆變啟動(dòng)后才能夠起作用。其外接線路如下圖7所示:(圖中指示燈為發(fā)光二極管Usc+、Usc-為溫度控制信號(hào)輸入端,輸入0-10V的溫度控制信號(hào),經(jīng)過(guò)倒相放大控制移相電路。溫度控制范圍可通過(guò)調(diào)節(jié)電位器W6(2.1版或W10(2.2版選擇,在10V信號(hào)下調(diào)節(jié)電位器W6,使移相雙脈沖正好在0°位置即可(控制原理可參考原理圖8。1.控制開(kāi)關(guān)合

18、上后,控制板上指示燈不亮。此故障可能的原因有:1控制開(kāi)關(guān)壞,用測(cè)電筆或萬(wàn)用表測(cè)量控制開(kāi)關(guān)的進(jìn)線及出線端是否帶電或電壓是否正常,若不正常,確認(rèn)故障原因,并采取相應(yīng)措施,使其電壓正常。2電源變壓器壞或者接線不牢靠,先緊固接線,如仍不完好,可斷開(kāi)變壓器的一個(gè)接線端,用萬(wàn)用表測(cè)量變壓器的線圈通斷情況,如線圈斷,則需更換電源變壓器。3控制電源保險(xiǎn)斷,可用測(cè)電筆測(cè)量,確認(rèn)后更換保險(xiǎn)即可。2.主回路空氣開(kāi)關(guān)合不上。1水壓力低,水壓繼電器沒(méi)有接通,應(yīng)設(shè)法使水壓正常。Array(圖7 2空氣開(kāi)關(guān)失壓保護(hù)線圈沒(méi)有得電。檢查失壓保護(hù)回路,排除出線路的故障,使線圈得電。3空氣開(kāi)關(guān)合上即跳。主回路中可能有短路現(xiàn)象,應(yīng)仔

19、細(xì)檢查,使短路故障消除,再送電工作?；蛘呤且?yàn)榭諝忾_(kāi)關(guān)的脫扣電流整定不對(duì),應(yīng)重新整定。3.靜態(tài)直流電壓不正常。1交流輸入電壓低。2整流輸出缺相,檢查控制板輸出脈沖是否正常,可控硅控制極及陰極接線是否可靠,檢查快熔是否正常。3主回路各連接點(diǎn)接觸不良好。4整流可控硅壞。4.設(shè)備不能啟動(dòng)。1逆變脈沖不正常。2逆變檢查開(kāi)關(guān)沒(méi)有撥到自激檔(工作位置。3中頻電容器上的電流互感器壞或者接線錯(cuò)誤。更換互感器的接線端,或者測(cè)量互感器的線圈通斷情況。4中頻變壓器上的電壓信號(hào)接線有誤。5電壓或電流信號(hào)的瓷盤(pán)電位器損壞或接線不可靠,應(yīng)固定接線或檢查電位器并修復(fù)。6控制板上的進(jìn)線電阻(5W,470-600是否損壞。7檢

20、查電壓、電流綜合信號(hào)的完整線路是否有誤。8中頻電容有短路或有損壞。9感應(yīng)圈有匝間短路或?qū)Φ囟搪贰?0逆變橋回路有故障。5.靜態(tài)直流電壓正常,加負(fù)載后電壓不能上升。1限流調(diào)整值過(guò)低,此時(shí)設(shè)備應(yīng)有“嗡嗡”地異常響聲,可調(diào)整限流整定電位器,使其正常工作。2限壓調(diào)整值過(guò)低,同上方法調(diào)整即可。3逆變橋中有一只可控硅擊穿或不工作。用示波器觀察觸發(fā)脈沖和可控硅兩端波形,以便確認(rèn)后采取相應(yīng)的措施排除故障。4逆變橋中其它部位故障。6.設(shè)備正常工作,電壓突然降低,并有“嗡嗡”地異常聲音。1整流橋中有一只可控硅擊穿或不工作。 2逆變橋中有一只可控硅擊穿或不工作。3整流橋中有一只快熔損壞。4限壓或限流發(fā)揮作用所致。7.過(guò)壓調(diào)整好后,調(diào)整限壓整定電位器,過(guò)壓保護(hù)動(dòng)作。此為正常現(xiàn)象,應(yīng)把限壓整定電位器調(diào)整到合適位置,按調(diào)試說(shuō)明方法重新調(diào)整過(guò)壓整定值,使其穩(wěn)定工作。8.工作時(shí)電壓升到最大時(shí),但電流較低,功率也較低。1并聯(lián)諧振電容器容值偏小,應(yīng)增加電容器。2可改變感應(yīng)圈的匝數(shù)來(lái)改變電流。3可改變爐襯的厚度來(lái)改變電流。9.靜態(tài)直流電壓不能夠全導(dǎo)通。1相序錯(cuò)誤,調(diào)整任意兩相線路即可。2調(diào)節(jié)功率電位器阻值不對(duì)。3保護(hù)電路一直處于動(dòng)作狀態(tài)。1 3 106 104 105 G1 G3 G5 Va 100V A 500/5A K1 X1 B FU2 L2 FU3 X31 R 12