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高压硅整流设备原理

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⾼压硅整流设备原理

第⼀章GGAj02H型⾼压硅整流设备原理

⼀、产品的主要特点：

本产品采⽤引进美国GE公司电除尘电器控制技术制造。以8031单⽚机为核⼼，配以⾼可靠外围芯⽚开发的数字是⾃动电压控制器。产品具有以下特点：1、具有多种控制功能供⽤户选择运⾏，能适应不同⾏业不⽤⼯矿的应⽤；

2、能⼦宫区分不同强度的闪络，并进⾏相应处理，是闪络后电场电压尽快恢复，提⾼收尘效率；

3、具有多种故障报警和保护以及⾃检、⾃恢复功能；

4、采⽤光电可控硅隔离技术，提⾼抗⼲扰能⼒。

⼆、产品主要功能和特点：1、控制功能

a、⽕花跟踪控制

b、最⾼平均电压控制

c、间歇供电装置

2、故障报警和保护功能

a、过流保护

b、负载短路保护

c、负载开路保护

d、危险油温保护

e、SCR短路保护

f、偏励磁保护

3、显⽰功能：

控制⾯板上设有六位LED数码显⽰器，可显⽰⼀次电流、⼀次电压、⼆次电流、⼆次电压、⽕花率、控制⽅式等运⾏参数。并可定点显⽰或巡回显⽰。当系统故障跳闸或⾃检出系统故障时，有显⽰器显⽰故障的类型性质。4、⽹络功能：

预留串⾏通讯⼝，可同IPC系统通讯。

三、主回路⼯作原理：（参看说明书）

四、 DAVC控制器原理

⼀次电流、电压和⼆次电流、电压取样讯号经放⼤器放⼤处理后和三路给定讯号（⼿动、上升率和电流极限）⼀起由A\D转换成数字讯号送CPU处理，CPU根据设定开关设定控制⽅式，按不同算法确定每⼀个半波的导通⾓，并按相应的定时值启动定时器，输出SCR移项脉冲，触发脉冲经门控电路送⾄SCR触发板，经光控可控硅隔离和触发同步变压器同步后输出两路同电源正负半波同步的晶闸管触发讯号。当电场发⽣⼀次闪络时，闪络时的电流峰值同A\D转换器输出的基准值进⾏⽐较，以确定闪络的强度，并发出⽕花中断讯号。CPU相应⽕花中断后，按⽕花的强度确定SCR是否关断以及恢复过程每个半波的导通⾓。1、信号处理（参看主控板原理图）

(1)、⼆次电流讯号⼆次电流讯号经R107、R108分压后⾄N101.4的12脚，（N101.4位电压跟随器，起着阻抗匹配的作⽤，即输⼊阻抗⾼、输出阻抗低）N104的14脚输出，输出讯号分为三路：

a、⼀路经R112⾄N101.3的10脚，（N101.3为同相放⼤电路）N101.3的8脚输出。此输出讯号为⼆次电流平均值讯号，此讯号输⼊N105的8脚（N105为A\D转换器；A\D转换器的作⽤是将模拟讯号转换成数字讯号）经A\D转换后⾄CPU。调整RP102可改变⼆次电流显⽰值。

b、⼀路之N101.1的3脚；经

运算放⼤器放⼤后，由N101.1的1

脚输出，经R115和V104后⾄101.2

的5脚，并由N101.2的7脚输出，

此输出讯号为⼆次电流峰值讯号I2pp,N101.1的1脚输出的⼆次电

流讯号经R115和V104后对峰值电

容C119进⾏充电，直到放电电平的

到来；C119放电后，下⼀个半波⼆

次电流讯号⼜对C119进⾏充电。I2pp讯号⾄N105的9脚进⾏A\D

转换，变换为数字讯号，经CPU处

理后，送到N106进⾏D\A转换，即

将数字信号转换成模拟电压讯号，

由N106的15脚、16脚输出、经R109

⾄N110.3的9脚，此电压称为⽕花

⽐较电平。C、⼀路⾄N110.3的8脚。N110为LM339是⽐较器，N110.3的8脚讯号为⼆次电流的瞬时值，当电⼚发⽣闪络

时，⼆次电流讯

号有⼀个电流

冲击波；此时⼆

次电流波形将

超过⽕花⽐较

电平并在N110.3的14脚

输出⼀个负脉

冲，此脉冲送到D101的12脚，

CPU外中断⼊⼝，CPU受到此讯号后，程序将⾃动进⼊⽕花中断程序，并载下⼀个半波关断可控硅，并逐步增加通导⾓，直到⼆次电流设定值或下⼀个闪定值。

(2)⼆次电压讯号

U2讯号经R116⾄N102.1的2脚，（N102为反相放⼤器）经反相放⼤后，由N102.1的1脚输出。并由负讯号变成正讯号经RP103、R118后⾄N102.4的12脚，C120为滤波电容，N102.4为电压跟随器，⼆次电压信号经102。4后，由N102.4的14脚输出，此时输出讯号为⼆次电压平均值讯号，此讯号⾄N105的7脚进⾏A/D转换送到CPU处理。(3)⼀次电流信号

N103.2、N103.3运算放⼤器和V103、V110、R121、R120、R109组成运算放⼤器全波整流电路，该电路克服了普通⼆极管整流电路的⼆极管0.7V饱和压降对微弱信号的影响。

由于⼀次电流信号是从互感器中取得，⽽互感器不能开路运⾏，因此⼀次电流信号是通过在互感器两端并联0.5欧姆电阻取得，信号很微弱，故采取此电路。⼀次电流信号经过RP104、R122⾄N103.4的12脚，N103.4为正相⽐例放⼤器。N103.4输出为⼀次电流平均值，输出信号⾄N105的6脚进⾏A/D 转换。

(4)⼀次电压讯号

⼀次电压经Vc107~Vc110全波整流后，经R125、RP105和C122后进⼊N103.1运算放⼤器，N103.1是电压跟随器，N103.1输出信号⾄N105的5脚进⾏A/D转换。2、电源

控制器由主控版提供+5V、+15V和-15V三组电源，N109提供+10V的精密稳定电源，N108提供-10V 的精密稳定电源。3、过零脉冲：

（1）过零脉冲主要作⽤是为SCR触发产⽣同步脉冲，同时在交流电源过零时禁⽌SCR导通，使SCR换相时不致于使SCR失控，另⼀个作⽤是过零时，CPU产⽣过零中断，软件处理相关事务：

从电源变压器取出交流信号，经R146、R147分压后经R145⾄N102.3、N102.2组成的运算放⼤器全波整流电路整流后经R142⾄N110.4的11脚（N110.4时⽐较器）与从N109输出的10V电源经R139、RP106分压后，⾄N110.4的10脚电压进⾏⽐较，由N110.4的13脚输出过零脉冲，过

零脉冲宽度为400uS+-1-uS.

D106是可编程定时/计数器8253，8253与CPU的数据地址线相连，CPU根据外围信号（如⼆次电源、电流极限、⼿动/⾃动等）确定SCR导通⾓，然后给8253⼀个数值，8253根据CPU⾄零开始减数，当数值减到0时，out2输出⼀个负脉冲，并根据CPU提供的数值⼤⼩控制导通⾓。Out2输出讯号⾄D108.2(4538)的11脚，D108.2的13脚接过零脉冲信号，⽽10脚输出SCR触发

脚输⼊过零丢失讯号，当CPU检测⽆过

零信号时，8253的out1输⼊过零丢失信

号。D109的作⽤是当发⽣过零⽕花或过

零丢失时抑制SCR触发脉冲输出。D109

的10脚输出⾄D107.4反相器，由D107。4的5脚输出，⾄D113.2的7脚，D103.2

的6脚输⼊主回路启/停讯号，当主回路

处于停⽌状态时，抑制SCR输发脉冲输

出。D113.2的5脚输出主SCR触发脉冲，

⾄触发板的249接线端⼦。5、开关量信号处理

（1）开关量输⼊a、启/停信号从XP103的8脚输

⼊，经R131⼀路讯号⾄CPU的8脚（P1.7）⼀路⾄D111.1的1脚，经反相后，2脚输出，经V121⾄N107的6脚，N107是AD7510,是4路模拟开关，当IN1为⾼电平时，S1与D1导通，当IN2为⾼电平时S2与D2导通。当IN3为⾼电平时，S3与D3导通，当IN4为⾼电平时，S4与D4导通。反之，当IN1为低电平时，S1与D1截⽌，同样的道理，IN2或IN3或IN4为低电平时，控制其对应的开关截⽌。

启/停讯号输⼊IN4,控制S4与D4开关，当主回路停⽌时，经R134和R136分压，输出低电平⾄D113.2的6脚，抑制SCR触发脉冲的输出。IN4还有两路讯号输⼊，复位讯号从V123输⼊，CPU的P1.2经V122输⼊，因此当系统复位时抑制SCR触发脉冲输出

B、⼿动/⾃动讯号由显⽰板开关SB4控制，经SX101的19脚进⼊主控板，经R129⼀路⾄CPU的6脚（P1.5）,⼀路⾄N107的4脚（IN2）,当⼿动时，IN2位⾼电平，S2与D2导通，⼿动控制电压，经R136⾄N107的D2，S2⾄N104运算放⼤器的3脚，并由N107的6脚输出⾄N105的2脚，进⾏A/D 转换。C、变压器油温超限（85’C）讯号，由XP103的9脚输⼊，信号由R105、V129⾄CPU的P1.0，变压器油温超过85’C时，发出跳闸报警信号。

（2）输出信号

跳闸报警信号由CPU的5脚输出，经D111.5反相后，⾄D113.1，反相后，驱动E104（MOC3401）光电双向可控硅，控制V101双向可控硅的输出；从⽽控制住回路中的KA3跳闸报警继电器。

当电除尘器发⽣偏励磁、过流、短路、开路等故障时，CPU的P1.4（5脚）输出低电平，经D111.5和D113.1反相后，E104光电双向可控硅导通，并使V101导通，KA3继电器线圈得电。6、控制系统：

（1）微处理器CPUD101是中央处理器8031，该处理器是8位微处理器，具有性能稳定、可靠性⾼的优点。

8031在DAVC中的应⽤

P0.0~P0.7是AD0~AD7是8031与外部联系的8位数据/地址线

ALE 是地址锁存允许信号

PSEN 外部程序存储器允许访问信号

RD 读信号

WR 写信号

INT0 中断⼊⼝0，⽕花中断⼊⼝

INT1 中断⼊⼝1，过零中断⼊⼝

RXD 串⾏通讯接受端⼝

TXD 串⾏通讯发送端⼝

T0 定时器0，串⾏通讯发送允许信号

RESET 复位信号

P2.0~P2.4 A8、A9、A19、A11、A12地址线

P2.5 D105(138)三⼋译码器控制端G1

P2.6 D103(6116)CS⽚选信号P1.7 启/停信号输⼊端

P1.6 过零⽕花信号输⼊端

P1.5 故障保护输出端

P1.4 8235GATE2控制信号

P1.2 ⾼电位时抑制SCR主控脉冲输出

P1.1 过零丢失信号输⼊

P1.0 危险油温信号输⼊

（2）地址缓存器D102(8282)是8位地址缓存器，8031的数据地址分时复⽤，8282起着地址缓存作⽤。

（3）程序存储器EPROMD104是2764，⽤于存储⽤户开发的程序。DA VC的程序根据⼆次额定电流分为01~03、04~08、10~12、16~20不同档次，应⽤时，应根据⼆次电流额定值的不同选择不同的程序。

（4）数据存储器RAMD105是138，是三⼋译码器，⽤于分配各芯⽚地址。

7、外部时钟

8031时钟由E106提供11.0592MHZ时钟频率。

E105提供1MHZ外部时钟，为N105(AD7581)、N106(AD558)、D106(8235)、D201(8279)提供外部时钟。

8、可编程显⽰控制芯⽚8279

8279是控制显⽰芯⽚，同时具有开关量输⼊的功能。

DB0~DB7 是数据地址线

RD 读信号

WR 写信号

RESET 复位信号

A0 地址线

CS ⽚选信号

CLK 外部时钟输⼊

IRQ 中断请求信号

B0~B3、A0~A3 控制数码管发光段

SL0~SL2 功能1：控制8个数码管的3脚和8脚（控制）

功能2：控制10位拨码开关RL0~RL7 控制10位拨码开关

9、拨码开关A~J

然后存储在存储器中。运⾏过程中不再读10个拨码开关。因此改变拨码开关位置后，需复位后，运⾏才有效。10、可编程I/O 8255

8255是可编程输⼊/输出接⼝芯⽚，可读取或输出I/O信号。DA VC中使⽤的8255的主要作⽤是读取“运⾏”、“设定I”、“设定II”键。

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可控硅智能控制三相高压整流设备在邯钢435M2烧结机电除尘器中的应用

可控硅智能控制三相高压整流设备在邯钢435M2烧结机电除尘器中的应用

142可控硅智能控制三相高压整流设备在邯钢

435M2烧结机电除尘器中的应用

王书磊 刘 利

（邯郸钢铁集团有限责任公司 炼铁部 河北 邯郸 056015）

摘 要： 电除尘器用可控硅智能控制三相高压整流设备为一种新型电源，以其三相平衡、功率因数高、节能、高效，可超大功率输出的

显著特点，为现阶段国内广泛使用的可控硅控制单相高压整流设备升级换代提供有力的技术支持。可控硅智能控制三相高压整流设备技术在

静电除尘器中的使用，既符合国家环保政策的需要，又有利于企业经济效益和社会效益的提高。

关键词： 电除尘器；三相高压整流设备；节能中图分类号：T97 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120142－01

工况条件下的适应能力差。目前这种电源还依赖进口。0 前言

2 可控硅控制三相高压整流设备的技术性能改革开放以来，特别是2000年以后随着工业的蓬勃发展，

2.1 控制单元企业在环保设备方面的投入日益加大。极大地促进了静电除尘器供电电源技术的革新与发展，自动化控制在静电除尘设备当芯片采用28系列DSP控制器TMS320F2812芯片，模数转换采中的应用直接促进了除尘电源技术的升级换代。近几年，中频用ADS8364芯片等现代控制领域最先进的芯片。TMS320F2812芯调幅、三相电源、高频开关等电源的成功研制，极大地提高了片内含32位微处理器，主频150MHz，ADS8364芯片内含高速6通静电除尘器的工作效率，进一步地推动了除尘电源技术的发道同步采样接口和16位A/D转换。它们共同完成A/D转换后进行展。邯钢435M2烧结机在筹建之初通过对现行环保技术的发展实时快速处理的功能，提高了对除尘设备的控制精度。

2.2 高精度能级控制和微细火花检测及成本情况分析后采用可控硅控制三相高压整流设备系统，投产后取得了可观的经济效益和社会效益。在电除尘器电场中产生火花闪络时，其二次电流波形在闪

络前即产生了微小的畸变，即低能级微细火花，对此波形进行1 现行除尘电源设备的简要分析分析，必须具有相当高的分辨率，且在全时域内检测才能实1）主流产品——可控硅控制单相高压整流设备，国内目现，只有实现对火花能级的检测，才能实现相应的能级控制。前使用范围最广的除尘电源设备，约占电除尘器电控设备使用使电除尘器始终工作在电场强度的最高点。总量的80%以上。2.3 独特的数字锁相技术优点：价格低廉，技术成熟，闪络控制能力好。

高频高压整流设备使用说明书

高频高压整流设备使用说明书

目 录

一 安全信息 ---------------------------------------------------------------------------------------- 1 1 重要的安全标识符号 ------------------------------------------------- 1

2 安全注意事项 ------------------------------------------------------- 1

3 设备使用注意事项 --------------------------------------------------- 1

4 液冷系统使用注意事项 ----------------------------------------------- 2

二 接收、搬运和储存 ---------------------------------------------------------------------------- 2 1接收 ---------------------------------------------------------------- 2

2 搬运 --------------------------------------------------------------- 3

3 开箱处理 ----------------------------------------------------------- 3

4 储存 --------------------------------------------------------------- 4

三 产品概述 ---------------------------------------------------------------------------------------- 4 1 产品特点 ----------------------------------------------------------- 4

10kv整流变压器原理

10kv整流变压器原理

10kv整流变压器原理

10kV整流变压器是一种常见的电力变压器，它用于将输送电网的交流电转换为直流电。下面我们将详细介绍10kV整流变压器的工作原理。

整流变压器是由高压绕组和低压绕组组成的双绕组变压器。高压绕组通常与输电网连接，低压绕组则与整流设备连接。

整流变压器的工作原理基于电磁感应。当交流电从输电网传入高压绕组时，它会产生一个交变磁场。接下来，交变磁场会穿过整流变压器的铁芯，并感应到低压绕组。低压绕组中的一组整流装置会将交流电转换为直流电。

整流装置通常采用二极管或可控硅等组件。二极管是最简单的整流器，它具有导通和截止两种状态。当正弦波的电压为正值时，二极管导通，允许电流通过。而当电压为负值时，二极管截止，电流无法通过。可控硅则可以通过控制装置来调整导通和截止的时机，实现更加精确的控制。

通过整流装置，高压绕组输入的交流电就被转换为了低压绕组输出的直流电。这样，整流变压器就起到了将高压输电网的电能转换为直流电的作用。直流电可以被用于各种设备和系统，例如电动机、数码设备等。

需要注意的是，整流变压器在转换过程中会产生一定的损耗，这主要来自于电阻、磁滞和涡流损耗等。为了尽可能减小损耗，整流变压器通常采用优质的磁性材料和合理的设计。

10kV整流变压器通过电磁感应原理将输送电网的交流电转换为直流电。这种转换广泛应用于各种电力设备和系统中，为电力输送提供了便利和稳定性。

可控硅整流自动恒流充电器工作原理

可控硅整流自动恒流充电器工作原理

可控硅整流自动恒流充电器工作原理

该充电器除可为各种镍镉电池充电外，也可为干电池充电。其充电电流可调。充电终止电压由RP1预先确定。

工作原理

电路原理见图1。开始充电时，电池组两端电压较低，不足以使晶体管VT导通。由RC组成的移相电路给可控硅提供触发电流。移相角度由RP2决定。负半周时可控硅截止。因此可控硅以可控半波整流方式经电池组充电。调整RP2即可调整充电电流，最大充电电流由R1既定。指示灯串在电路中以指示充电情况和充电电流的大小。R3用以调节指示灯的亮度。当电池组电压慢慢升高，快到预定值时，三极管开始导通，可控硅的导通角减小，充电电流下降，直至完全截止，这样充电自动停止，并使电池组保持在预定电压上。因为当电压下降时，晶体管又趋向截止，可控硅重新启动，不过此时导通角很小，电流出很小，对充电电池有保护作用，防止过充。

元器件选择与制作

元器件清单见下表。

编 号 名 称 型 号 数 量

R1 电阻 4.7K（需调整） 1

R2 电阻 1.8K 1

R3 电阻 根据指示灯选用 1

RP1 电位器 100K 1

RP2 电位器 2K 1

C 涤纶电容 0.22u 1

VD1、VD2 晶体二极管 2CP类 2

VT 晶体三极管 3DG类 1

VS 单向可控硅 1A/25V 1

元器件连接完成，检查无误，即可进行调整。调整时，将电流表串在输入回路中，先将R3短路，RP2旋至阻值最小处，调整R1，使电流表指示为所需最大充电电流，这样R1就确定了。然后去掉短路线，调整R3使指示灯稍有一点亮度作指示即可。旋动RP2，在其刻度上标定电流数值（与串在回路上的电流表对应）。最后标定RP1。找一个输出可变的稳压电源或电池组，正负极分别与充电端相接，调整RP1指示灯灭，则为预定电压值。在RP1的刻度上分别标上3.0V、4.5V、6V等即可。