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10t真空电弧炉用40 kA直流电源的研制与应用

作者: 时间:2012-12-14 来源:网络 收藏

2.2 可控整流部分的控制电路
可控整流部分的控制电路分为给定积分、闭环调节器、电压电流检测与处理、同步环节、触发脉冲形成和保护监控电路,限于篇幅在此仅介绍几个关键的单元电路。
(1)闭环调节器 由于真空电弧自耗炉工作有起弧、熔炼、补缩等工艺过程,空载起弧与熔炼工作时电弧电压相差一半,熔炼过程中又希望构成稳定度很好的恒流源,为防止起弧时电压太低无法起弧或起弧电压太高击穿坩埚,设计了图2所示的动态双闭环调节器,其起弧时为稳压源,熔炼时为恒流控制,并可按负载工况自动转换。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/175973.htm

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图中IC4B与IC4A分别和外围元器件一起构成PI调节器。UF与IF分别为来自电压与电流检测环节的输出信号,电压与电流的检测均使用了
霍尔传感器,IC2为电子开关CD4066,在起弧前因IF几乎为零,比较器IC3A输出高电平,IC2中引脚6为低电平,引脚12与5为高电平,其内部引脚11与10接通,反馈为电压反馈,电压闭环调节器工作,构成电压闭环;引脚3与4相接,对电流调节器锁零。当起弧成功后,由于电流值通常已达几千安培,IC3A输出低电平,IC2中的引脚12变为低电平,电压调节器输出支路因IC2的引脚11与10断开而退出运行,同时IC2的引脚6变为高电平,电流调节器输出支路因IC2的引脚8与9接通而投入运行,电流取样值作为调节器的反馈信号送入电流闭环调节器,从而保证输出为稳定度很好的恒流源,满足熔炼过程中高精度稳定直流电流输出的需要。
(2)同步环节 10t钛合金熔炼真空自耗炉用2x20 kA/60 V,应用了光耦合器作为触发脉冲形成单元前级的同步环节,使同步环节的体积及损耗都得以减小,而且为构成相序自适应的触发器奠定了很好的基础,图3中6个光耦合器均为TLP521,由此决定了同步环节的输出为6路相位互差60°的方波脉冲信号。

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(3)触发脉冲形成 触发脉冲形成环节的原理电路如图3所示,其核心单元IC7为应用CPLD芯片开发的准数字化触发集成电路芯片SGK198,该触发器将闭环调节器输出的电压信号变换为与此电压相适应的频率脉冲信号,在SGK198内对这一脉冲信号进行6分频计数的方法来获得6路触发脉冲输出,6路触发脉冲形成的计数器开始计数的时刻由同步环节输出的6路同步信号的后沿所决定,当差分器IC2A输出电压低时,压控振荡器IC4C输出的频率便低,计数器计满的时间便长,输出触发脉冲距同步信号后沿距离便远,IC2A输出电压便高,IC4C输出频率便高,计数器计满的时间便短,输出触发脉冲的时刻距同步信号后沿距离便近,相当于控制角α增大,晶闸管的导通角减小,输出直流电压降低。



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