KGPS晶闸管淬火加热中频电源技术说明书　　

　　概述： KGPS型可控硅中频电源是一种静止变频装置,利用可控硅元件将工频三相交流电源变换成中频单相交流电源,主要应用于感应加热.感应熔炼及其他需要中频电源供电的场合.由于它具有整机效率高,重量轻,噪音小,起停迅速而且对电网无冲击,频率自动跟踪负载参数变化,功率调节方便等一系列优点.因而,它正在逐步取代中频发电机组.本装置主电路采用"交流——直流——交流"变换系统由三相全控桥式整流电路,电感虑波电路,并联逆变电路组成.可控硅元件用水冷却.其控制系统由集成电路组成性能稳定,可靠.启动采用先进的扫频式零电压方式,安全,方便.维修简便,经济,特别使用于金属弯管、焊接、加热及热处理工况.
　　MPU—7恒功率晶闸管中频电源控制板，主要由电源、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，而且可靠性高、脉冲对称度高、抗干扰能力强、反应速度快等特点，又由于有相序自适应电路，无需同步变压器，所以，现场调试中免去了调相序、对同步的工作，仅需把KP晶闸管的门极线接入控制相应的接线端上，整流部分便能投入运行。
　　逆变采用特殊的扫频式零压软启动方式，启动性能优于普通的扫频式零压软启动电路和零压软启动电路。并设有自动重复启动电路和全电压启动电路，自动重复启动可防止中频电源偶尔的启动失败，使启动成功率达到100%；全电压启动电路设有给定限幅电路，当电源偶尔启动失败时，它能使电源电流控制在一定范围内，并在电源启动成功后使中频电流电压平稳上升。因此本控制板可以满足电源频繁快速启动的功能。

2、正常使用条件
2.1海拔不超过2000米。
2.2环境温度不低于-10℃，不高于+40℃。
2.3空气最大相对湿度不超过90%（20℃±5℃时）。
2.4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。
2.5无剧烈振动和冲击。

3、主要技术参数
3.1主电路进线额定电压：380V（50HZ）
3.2控制供电电源：单相17V/3A。
3.3中频电压反馈信号：AC 15V/15mA。
3.4电流反馈信号：AC 15V/5mA三相输入。
3.5整流触发脉冲移相范围：α=0~130°。
3.6整流触发脉冲不对称度：小于1°。
3.7整流触发脉冲信号宽度：≥600μS、双窄、间隔60°。
3.8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
3.9逆变频率：1000HZ~10KHZ。
3.10逆变触发脉冲信号宽度：30μS
3.11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
　　　　　　　　　　（逆变的触发脉冲变压器是外接的）
3. 12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。
4、电路原理
　　整个控制电路除逆变末级触发单元外，做成一块印刷电路板结构。功能上包括电源、整流触发、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，型号为MPU它是一块专用大规模数字集成电路，有3路时钟输入口，35路输入/输出口，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，另外还有二个外部故障输入保护。
4.1整流触发工作原理
　　这部分电路包括三相同步、相序自适应、压控时钟、数字触发、末级驱动等电路。
　　三相同步信号直接由晶闸管的门极引线K4、K6、K2从主回路的三相进线上取得，由R8、C5、R9、C6、R10、C7进行滤波，再经6只光电耦合器进行电位隔离，获得6个相位互差60度的矩形波同步信号，输入到U10的输入口。
　　在U10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。
4.2逆变部分工作原理
　　本电路逆变触发部分，采用的是特殊扫频式零压软起动，只需取一路中频电流反馈信号，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，当它激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秒钟。
5、控制板的接线端子与参数
　　控制板共有35个m3接线端子，端子排列图参见图一，各端子功能表如下。

6、发光二极管工作状态