中頻爐控制電路原理

1、控制電路原理整個控制電路除逆變末級觸發(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、啟動演算部分。詳細(xì)電路見《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)、末級驅(qū)動等電路。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。數(shù)字觸發(fā)器的特征是用計（時鐘脈沖）數(shù)的辦法來實現(xiàn)移相，該數(shù)字觸發(fā)器的時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，而計數(shù)器的計數(shù)值是固定的（256），計數(shù)器脈沖頻率高，意味著計一定脈沖數(shù)所需時間短，也即延時時間短，α角小，反之α角大。計數(shù)器開始計數(shù)時刻同樣受同步信號控制，在α=0時開始計數(shù)?，F(xiàn)假設(shè)在某Uk值時，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，則在計數(shù)到256個脈沖所需的時間為（125000）256=10.2（ms）相當(dāng)于約180電角度，該觸發(fā)器的計數(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，這樣在一個周期中產(chǎn)生6個相位差60的觸發(fā)脈沖。數(shù)字觸發(fā)器的優(yōu)點是工作穩(wěn)定，特別是用HTL和CMOS數(shù)字集成電路，可以有很強的抗干擾能力。IC16A及其周圍電路構(gòu)成電壓頻率轉(zhuǎn)

4、換器，其輸出信號的周期隨調(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))。三相同步信號直接由晶閘管的門極引線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個相位互差60、占空比略小于50%的矩形同步信號。IC3、IC8、IC12(4536計數(shù)器)構(gòu)成三路數(shù)字延時器。三相同步信號對計數(shù)器進(jìn)行復(fù)位后

5、對電壓頻率轉(zhuǎn)換器的輸出脈沖每計數(shù)256個脈沖便輸出一個延時脈沖因計數(shù)脈沖的頻率是受Uk控制的換句話說Uk控制了延時脈沖。計數(shù)器輸出的脈沖經(jīng)隔離、微分后變成窄脈沖，送到后級的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)動脈沖變壓器輸出。具體時序圖見附圖。1.2調(diào)節(jié)器工作原理調(diào)節(jié)器部分共有四個調(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)。在啟動和運行的整個階段，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)器電路的工作過程可以分為兩種情況：一種是在直流電壓沒有達(dá)到最大值的時候，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)，對應(yīng)的為最小逆變θ角，此時可以認(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，對阻抗調(diào)節(jié)位器可整定過流電平。當(dāng)三相交流輸入缺相時，本控制板均能對電源實現(xiàn)保護及指示。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，經(jīng)

8、光電耦合器隔離后送到IC14及IC16B進(jìn)行檢測和判別，一旦出現(xiàn)缺相現(xiàn)象，除了封鎖觸發(fā)脈沖外，還驅(qū)動“缺相”指示燈以及報警繼電器。為了使控制電路能夠更可靠地運行，控制電路上還設(shè)置了啟起定時器和控制電源欠壓檢測保護。在開機的瞬間，控制電路的工作是不穩(wěn)定的，設(shè)置一個3秒鐘左右的定時器，待定時后，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低，也會使控制出錯。設(shè)置一個欠壓檢測電路（由DW4

9、、IC9B等組成），當(dāng)VCC電壓低于12.5V時便封鎖觸發(fā)脈沖，防止不正確的觸發(fā)。自動重復(fù)起動電路IC9A組成。DIP2開關(guān)用于關(guān)閉自動重復(fù)起動電路。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“過壓”指示燈亮和驅(qū)動報警繼電器。另通過Q9使過壓保護振蕩器IC18A起振。過電壓觸發(fā)器動作后，也象過流觸發(fā)器一樣，只有通過復(fù)位信號或通過關(guān)機后再開機進(jìn)行上電復(fù)位，方可再次起動。調(diào)節(jié)W1微調(diào)電位器可整定過壓電平。Q7及周圍電路