中频炉主控板 中频炉控制板

一、概述

DLJ-88中频电源控制板，是本公司开发使用研制的新型双桥整流（及十二脉波）控制触发板。DLJ-8中频电源控制板用于主回路采用双桥整流（见附图1）的中频电源，双桥整流中频电源可以减少运行引起的电网谐波、提高功率因数和运行效率。双桥整流中频电源必须配专用的整流变压器，其副边有△和Y两组绕组（或＋15?　、－15?两组绕组），分别工给两组整流桥，再经两个滤波电感之后，并联供给逆变器。

DLJ-8中频电源控制板主要由电源、给定调节器、平衡调节器、移相控制电路、保护电路、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。其核心部件采用美国生产的高性能、高密度、超大规模专用DLJ集成电路，使其电路除调节器外，其余均实现数字化，因此可靠性高、脉冲对称度高、抗干扰能力强、反应速度快等特点。

二　技术参数

1、产品名称

产品名称：DLJ-8十二脉波中频电源控制板

2、适用装置

适用于200HZ-1000HZ各种晶闸管并联谐振中频电源。

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%（20℃±5℃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：380V~1140V（50HZ）。

4.2控制供电电源：单相18V/1A、单相6V/3A、三相18V/2A、三相18V/2A、。

4.3中频电压反馈信号：AC 15V/15mA。

4.4电流反馈信号：AC 12V/5mA六相输入。

4.5整流触发脉冲移相范围：α=0~130°。

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：≥600μS、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/μS

4.9逆变频率：200HZ-2500HZ。

4.10逆变触发脉冲信号宽度：1/32×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：≥1.5A

                   触发脉冲前沿陡度：≥2A/μS

4.12最大外型尺寸：335×230×40mm。

4.13故障信号输出：

   控制板在检测到故障信号时，输出一组接点信号，该接点容量为AC：5A/220V；DC：10A/28V。

三、电路原理

整个控制电路除末级触发单元（整流逆变脉冲板）外，做成一块印刷电路板结构。功能上包括电源、整流触发、给定调节器、平衡调节器、逆变触发、启动演算等，除调节器为模拟运算电路外，其余均为数字电路。

组成该控制板的核心集成电路为U10、U11，型号为DLJ，它是二块专用超大规模数字集成电路，内部功能包括整流移相触发、相序自适应、逆变触发、逆变引前角锁定、逆变重复起动、过流保护、过压保护、缺相保护、水压低保护、水温高保护、控制板欠压保护。

1整流触发工作原理

DLJ-88双桥整流整流电源控制板，有两套相互独立触发这部分，它们分别包括三相同步、相序自适应、压控时钟、数字触发、末级驱动等电路。

三相同步信号通过同步变压器进入控制板，再进行滤波，再经光电耦合器进行电位隔离，分别获得6个相位互差60度的矩形波同步信号，输入到U10(或U11)的输入端。

在U10(或U11)的内部有相序自适应电路，确保了中频电源的三相交流输入可以不分相序。

U3B及其周围电路构成压控时钟，其输出信号的周期随调节器的输出电压VK而线性变化。压控时钟信号输入到U10(或U11)的3P，作为数字触发的时钟CL0K1。

数字触发的特征是用计数（时钟脉冲）的办法来实现移相，6路整流移相触发脉冲均由U10(或U11)产生。6路整流移相触发脉冲经晶体管放大后，驱动整流脉冲变压器输出。

2给定调节器工作原理

共设有2个调节器：中频电压/电流调节器、逆变角调节器。

其中电压/电流调节器（U5C），是常规的PI调节器，在启动和运行的整个阶段，该环始终参与工作；逆变角调节器（U5A）用于使逆变桥能在某一Э角下稳定的工作。

调节器电路的工作过程可以分为两种情况；一种是直流电压没有达到最大值的时候，即U5C没有限幅，而U5A工作于限幅状态，对应的为最小逆变Э角，此时系统完全是一个标准的电压/电流闭环系统；另一种情况是直流电压已到最大值，即U5C开始限幅，整流桥的调节不再起作用，而U5A退出限幅状态开始工作，调节逆变角调节器的Э角给定值，使输出的中频电压增加，达到新的平衡。此时，就有电压/电流调节器与逆变角调节器双环工作。

中频电压互感器过来的中频电压信号由UP1、UP2输入后，分为两路，一路由U2C进行电平转换后送到U10的12P，另一路经D35-D38整流后，又分为两路，一路送到电压/电流调节器，另一路送到过电压保护。

由主回路交流互感器取得的电流信号，先在外部转换成电压信号，从I1、I2、I3、I4、I5、I6输入，经二极管整流后，再分为两路，一路作为过流保护信号，另一路作为电压/电流调节器的反馈信号。

3逆变部分工作原理

   本电路逆变触发部分，采用的是扫频式零压软起动，只需取一路中频电压反馈信号，无需槽路中频电容器上的电流信号，其本质上相当于它激转自激电路，属于平均值反馈电路。由于主回路上无需附加任何起动电路，不需要预充磁或预充电的起动过程，因此，主回路得以简化，调试过程简单。

起动过程大致是这样的，在逆变电路起动前，先以一个高于槽路谐振频率的它激信号去触发逆变晶闸管，当电路检测到主回路开始有直流电流时，便控制它激信号的频率从高向低扫描，同时继续加大主回路的直流电流，当它少许信号频率下降到接近槽路谐振频率时，中频电压便建立起来，并反馈到自动调频电路。自动调频电路一旦投入工作，便停止它激信号的频率往低扫描动作，转由自动调频电路控制逆变动引前角，使设备进入稳态运行。

若一次起动不成功，即自动调频电路没有抓住中频电压反馈信号，此时，它激信号便会一直扫描到最低频率，重复起动电路一旦检测到它激信号进入到最低频段，便进行一次再起动，把它激信号再推到最高频率，重新扫描一次，直至起动成功。重复起动的周期约为0.5移钟。

   由UP1和UP2输入的中频电压信号，经U4B转换成方波信号，输入到U11的12P。由U11的 64P、67P输出的逆变触发信号，经U7隔离放大后，驱动逆变触发CMOS晶体管Q5、Q6 、Q16、Q17。U4A和U4D构成逆变压控时钟，输入到U5的83P；同时又由U9进行频压转换后用于驱动频率表。FHZ微调电位器用于整定外接频率表的读数。

   另外，当发生过电压保护时，U5内部的过电压保护振荡器起振，输出2倍于最高逆变频率的触发脉冲，使逆变桥的4只晶闸管均导通。

U3A为起动失败检测器，其输出控制U10内部重复起动电路。

四、控制板的接线端子与参数

功能	端子号	参  数
故障 输出	K-2 K-1	常开接点AC 5A/220V，DC  10A/28V
电压反馈信号	UP1 UP2	VF 中频电压15V
电流反馈信号	I1～I6	IF AC，六相12V
控制 信号	KZ GND	KZ悬空为运行状态，接地为停止运行和故障复位平 GND控制信号接地端（与给定共用）
给定	GND ADJ ＋15V	GND给定接地端 ADJ给定：DC，0~+15V VCC  DC，+15V，最大输出20mA
控制电源	A4、N4 A3、N3 A2、B2、C2 A1、B1、C1	单相AC   18V/1A 控制电源 单相AC   6V/3A控制电源 三相AC   18V/2A整流脉冲电源 三相AC   18V/2A逆变脉冲电源
外故 障输 入	SY SW GND	接地为故障，“SY”LED灯亮，带3?延时。 接地为故障，“SW”LED灯亮，不带延时。 外故障公共端（接地端）
频率 表	HZ＋ HZ	频率表正端  （＋15V、5mA  输出） 频率表负端
三角侧 整流脉冲	DG1~DG6 DK1~DK6	接三角侧1~6号晶闸管控制极 接三角侧1~6号晶闸管阴极
星型侧 整流脉冲	YG1~YG6 YK1~YK6	接星型侧1~6号晶闸管控制极 接星型侧1~6号晶闸管阴极
逆变 脉冲输出	NG1~NG4 NK1~NK4	接逆变1~6号晶闸管控制极 接逆变1~6号晶闸管阴极

五、发光二极管工作状态

代号	发光二极管亮时指示状态
+15V	控制板+15V电源工作
+5V	控制板+5V电源工作
＋24V－Z	整流脉冲＋24V电源工作
＋24V－N	逆变脉冲＋24V电源工作
GY	中频过电压故障
GL	中频过电流故障
QY	控制板欠电压故障
DQX	三角侧三相输入缺相故障
YQX	星型侧三相输入缺相故障
SY	水压低故障
SW	水温高故障

六、电位器

代号	功能
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	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。
W4	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。
W5	FMAX最大它激逆变频率设定电位器，顺时针方向为增大，最大调节范围约2倍。
W6	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。
W7	双桥整流桥电流的平衡调节。
W8	三角侧初始电压的调整。     （现场调试时，W8、W9要保证至少
W9	星型侧初始电压的调整。        一个电位器不作调整。）