中頻爐控制電路原理

1、控制電路原理整個(gè)控制電路除逆變末級(jí)觸發(fā)電路板外，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)演算部分。詳細(xì)電路見(jiàn)《控制電路原理圖》。1.1整流觸發(fā)工作原理這部分電路包括三相同步、數(shù)字觸發(fā)、末級(jí)驅(qū)動(dòng)等電路。觸發(fā)部分采用的是數(shù)字觸發(fā)，具有可靠性高、精度高、調(diào)試容易等特點(diǎn)。數(shù)字觸發(fā)器的特征是用計(jì)（時(shí)鐘脈沖）數(shù)的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)移相，該數(shù)字觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖振蕩器是一種電壓控制振蕩器，輸出脈沖頻率受移相控制電壓Uk的控制

2、，Uk降低，則振蕩頻率升高，而計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是固定的（256），計(jì)數(shù)器脈沖頻率高，意味著計(jì)一定脈沖數(shù)所需時(shí)間短，也即延時(shí)時(shí)間短，α角小，反之α角大。計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí)刻同樣受同步信號(hào)控制，在α=0時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)。現(xiàn)假設(shè)在某Uk值時(shí)，根據(jù)壓控振蕩器的控制電壓與頻率間的關(guān)系確定輸出振蕩頻率為25KHZ，則在計(jì)數(shù)到256個(gè)脈沖所需的時(shí)間為（125000）256=10.2（ms）相當(dāng)于約180電角度，該觸發(fā)器的計(jì)數(shù)清零脈沖在同步電壓〔線電壓〕的30處

3、，這相當(dāng)于三相全控橋式整流電路β=30位置從清零脈沖起，延時(shí)10.2ms產(chǎn)生的輸出觸發(fā)脈沖也即接近于三相橋式整流電路某一相晶閘管α=150位置，如果需要得到準(zhǔn)確的α=150觸發(fā)脈沖可以略微調(diào)節(jié)一下電位器W4。顯然有三套相同的觸發(fā)電路，而壓控振蕩器和Uk控制電壓為公用，這樣在一個(gè)周期中產(chǎn)生6個(gè)相位差60的觸發(fā)脈沖。數(shù)字觸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是工作穩(wěn)定，特別是用HTL和CMOS數(shù)字集成電路，可以有很強(qiáng)的抗干擾能力。IC16A及其周?chē)娐窐?gòu)成電壓頻率轉(zhuǎn)

4、換器，其輸出信號(hào)的周期隨調(diào)節(jié)器的輸出電壓Uk而線性變化。W4微調(diào)電位器是最低輸出頻率調(diào)節(jié)(相當(dāng)于模擬電路鋸齒波幅值調(diào)節(jié))。三相同步信號(hào)直接由晶閘管的門(mén)極引線K4、K6、K2從主回路的三相進(jìn)線上取得，由R23、C1、R63、C40、R102、C63進(jìn)行濾波、移相，經(jīng)6只光電耦合器進(jìn)行電位隔離，獲得6個(gè)相位互差60、占空比略小于50%的矩形同步信號(hào)。IC3、IC8、IC12(4536計(jì)數(shù)器)構(gòu)成三路數(shù)字延時(shí)器。三相同步信號(hào)對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位后

5、對(duì)電壓頻率轉(zhuǎn)換器的輸出脈沖每計(jì)數(shù)256個(gè)脈沖便輸出一個(gè)延時(shí)脈沖因計(jì)數(shù)脈沖的頻率是受Uk控制的換句話(huà)說(shuō)Uk控制了延時(shí)脈沖。計(jì)數(shù)器輸出的脈沖經(jīng)隔離、微分后變成窄脈沖，送到后級(jí)的NE556，它既有同步分頻器功能，亦有定輸出脈沖寬度的功能。輸出的窄脈沖經(jīng)電阻合成為雙窄脈沖，再經(jīng)晶體管放大，驅(qū)動(dòng)脈沖變壓器輸出。具體時(shí)序圖見(jiàn)附圖。1.2調(diào)節(jié)器工作原理調(diào)節(jié)器部分共有四個(gè)調(diào)節(jié)器：中頻電壓調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、阻抗調(diào)節(jié)器、逆變角調(diào)節(jié)器。其中電壓調(diào)節(jié)器、電流

6、調(diào)節(jié)器組成常規(guī)的電壓、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)。在啟動(dòng)和運(yùn)行的整個(gè)階段，電流調(diào)節(jié)器始終參與工作，而電壓環(huán)僅工作于運(yùn)行階段。另一阻抗調(diào)節(jié)器從輸入上看，它與電流調(diào)節(jié)器LT2的輸入完全是并聯(lián)關(guān)系，區(qū)別僅在于阻抗調(diào)節(jié)器的負(fù)反饋系數(shù)較電流調(diào)節(jié)器略大，再者就是電流調(diào)節(jié)器的輸出控制的是整流橋的輸出直流電壓，而阻抗調(diào)節(jié)器的輸出控制的是中頻電壓與直流電壓的比例關(guān)系，即逆變功率因數(shù)角。調(diào)節(jié)器電路的工作過(guò)程可以分為兩種情況：一種是在直流電壓沒(méi)有達(dá)到最大值的時(shí)候，由于阻

7、抗調(diào)節(jié)器的反饋系數(shù)略大，阻抗調(diào)節(jié)器的給定小于反饋，阻抗調(diào)節(jié)器便工作于限幅狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的為最小逆變?chǔ)冉?，此時(shí)可以認(rèn)為阻抗調(diào)節(jié)器不起作用，系統(tǒng)完全西是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電壓、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)。另一種情況是直流電壓巳經(jīng)達(dá)到最大值，電流調(diào)節(jié)器開(kāi)始限幅不再起作用，電壓調(diào)節(jié)器的輸出增加，而反饋電流卻不變化，對(duì)阻抗調(diào)節(jié)位器可整定過(guò)流電平。當(dāng)三相交流輸入缺相時(shí)，本控制板均能對(duì)電源實(shí)現(xiàn)保護(hù)及指示。其原理是由K4、K6、K2晶閘管的陰極分別取A、B、C三相電壓信號(hào)，經(jīng)

8、光電耦合器隔離后送到IC14及IC16B進(jìn)行檢測(cè)和判別，一旦出現(xiàn)缺相現(xiàn)象，除了封鎖觸發(fā)脈沖外，還驅(qū)動(dòng)“缺相”指示燈以及報(bào)警繼電器。為了使控制電路能夠更可靠地運(yùn)行，控制電路上還設(shè)置了啟起定時(shí)器和控制電源欠壓檢測(cè)保護(hù)。在開(kāi)機(jī)的瞬間，控制電路的工作是不穩(wěn)定的，設(shè)置一個(gè)3秒鐘左右的定時(shí)器，待定時(shí)后，才容許輸出觸發(fā)脈沖。這部分電路由C11、R20等元件構(gòu)成。若由于某種原因造成控制板上直流供電電正過(guò)低，也會(huì)使控制出錯(cuò)。設(shè)置一個(gè)欠壓檢測(cè)電路（由DW4

9、、IC9B等組成），當(dāng)VCC電壓低于12.5V時(shí)便封鎖觸發(fā)脈沖，防止不正確的觸發(fā)。自動(dòng)重復(fù)起動(dòng)電路IC9A組成。DIP2開(kāi)關(guān)用于關(guān)閉自動(dòng)重復(fù)起動(dòng)電路。IC5B組成電壓截止觸發(fā)器，封鎖整流橋觸發(fā)脈沖（或拉逆變），驅(qū)動(dòng)“過(guò)壓”指示燈亮和驅(qū)動(dòng)報(bào)警繼電器。另通過(guò)Q9使過(guò)壓保護(hù)振蕩器IC18A起振。過(guò)電壓觸發(fā)器動(dòng)作后，也象過(guò)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，方可再次起動(dòng)。調(diào)節(jié)W1微調(diào)電位器可整定過(guò)壓電平。Q7及周?chē)娐?/p>