可控硅中频电源启动电路改进方案

中频电炉提高起动能力的方法①采用撞击式自激起动的中频电炉，可增大起动电容器的电容量及提高起动电容器的充电电压。

在起动晶闸管耐压允许的前提下，提高充电电压是有效简便的办法。

起动晶闸管支路中的限制di/dt用的空心电感不宜过大，适当减小此电感，并串入适量磁环可提高起动能力。

在整流电压Ud波形的最大处触发起动晶闸管，即在最高瞬时Ud 下起动，可有效提高起动能力，可采用整流晶闸管与起动时艟发来实现。

当负载等效直流电阻过小即负载回路品质因数口值较小（如感应透热、熔炼炉带铁坩埚）时，会出负载衰减振荡电压波形。

在其负半负载电路Q值小时的中颇电压褒域波形周时，波形的幅度已很小，不可能产生触发脉冲，必须在其正半周波形时产生触发脉冲。

对此，可通过逆变触发电路中的脉冲分配电路，如双稳态触发器的预置使逆变电路中的晶闸管V3、V4先获得脉冲而起动。

②具有电流负反馈的中频电炉，可适当提高起动时的直流电压Ud，以减小较低U值的纹波对起动能力的影响。

④在水冷换炉开关处（即感应圈回路中）串入适量磁环，可增大起动瞬间振荡电路的品质因数Q，增多负载回路衰减振荡电压波形的个数，利于起动。

④直流平波电抗器Ld的电感量很大，预磁化电流又较小时，影响负载能量的及时补充而使起动失败。

用增大IA的气隙或不用1-2饼绕组（切不可长时间短接一部分绕组）来减小Ld的电感量以临时应付重载（诸如炉壁变薄、带铁坩埚、冻炉）起动困赡。

零起动方式的中频电炉，可瞬时短接一下Ld的一饼绕组使负载建立振荡电压，以利于起动。

⑤在逆变脉冲形成电路输入端的信号变压器的=l饲绕组两端并联一小电容器（0.033．0.lyF），可以消除起动过程的干扰脉冲。

⑥采用电容升压的负黎回路，当重载起动困难时t可暂时短接全部串联电容器组，使负载回路振荡曩事降低，逆变晶闸管的反向电压时间ta增大，有利于起动。

⑦增大引前触发时间来提高逆变晶闸管的换流能力。

可控硅中频电源的调试之逆变电路的调试1 检查炉子系统1)检查从电源柜到炉子之间的连线是否达到足够的线径,如线径过小应调换符合要求的连线,否则在工作时将会严重发热甚至烧毁!并检查连接锣丝是否牢靠！2)检查水电缆连接是否牢靠,螺丝最好用铜或不锈钢的。

并检查炉子感应圈和炉壳是否绝缘良好。

水冷电缆和感应圈通水量应足够大,一般水压在0.1-0.2Mpa之间。

进出水不能发生渗水现象,否则在工作中会造成感应圈炉子之间打火。

2 .检查电源柜逆变系统1)接上143,144号线,合控制电源。

主控板逆变检查拨码开关处在ON(检查)位置,此时它激频率设在1000Hz左右。

检测逆变触发脉冲的发光二极管发亮。

用示波器检查各路输出脉冲前沿应该是陡直的,脉冲宽度在50μs左右,幅度不低于6V，两对角触发脉冲相位间隔180o。

(如图15)检测正常后应将检查开关处在工作位置(自激)示波器观察输出波形为杂波。

2)检查启动电流信号线是否接触良好,用万用表测量126,127两点间的电阻值应在5欧以内。

合成信号瓷盘电位器的动点放在中间位置。

3 逆变的调试1)合控制电源,合主回路闸刀。

按逆变启动,顺时针缓慢旋动功率电位器。

随着电位器的旋动中频电压应该建立。

在启动过程中,如只有直流电压,并且直流电流也较大,滤波电抗器发出较低沉的哼声,中频电压不能建立。

此现象可能是合成Ic信号线126,127接反所造成的。

应停机调换位置。

重复启动过程,中频电压建立,如果中频电压高于直流电压很多,直流电流又较大,这种现象很有可能是合成信号Uc相位接反所造成的。

恢复后就会正常。

配合调整合成信号瓷盘电位器,设定合适的t f 值。

2)在实际工作中如何来整定t f时间呢？由图16所知,Ua曲线与-ic的曲线的交点a,既是合成曲线Us过零点时刻,而合成曲线Us过零点时刻也就是发出脉冲时刻,这一脉冲所对应的Ua既是t f时间。

当t f时间太小时,我们可以调节逆变角ɑ的瓷盘电位器,使ic信号增加,从而使-ic幅值增高。

4 1无功补偿装置可控硅控制电路的改良设计学生：刘帅指导老师：王强（三峡大学电气与新能源学院）1 课题来源本课题为无功补偿装置可控硅控制电路的改良设计课题，无功补偿装置是电力系统的一个重要设备，可有效地平衡中高压输配电网中的无功、提高系统功率因数、降低网损、改善电压质量、提高系统稳定极限的目的。

2 研究的原因和意义2.1 各种用电器的大量应用严重降低了电力系统的功率因数近年来，随着经济的快速发展，对于电力质量的要求越来越高。

但随着电力电子技术的广泛应用，电力线路电力变压器以及用户的用电设备，构成了电力系统中先天性存在的大量的无功负荷。

【12】系统运行中，大量的无功功率严重降低了系统的功率因数，增大了线路的电压损失和电能损耗，严重影响着能源、制造等相关行业的经济效益。

因此，解决好网络补偿问题，对网络降损节能有着极为重要的意义。

【1】2.2 TSC无功补偿装置可以很好的改善电力系统的功率因数晶闸管投切电容器(TSC)是一种广泛应用于配电系统的动态无功补偿装置。

与机械投切电容器相比,晶闸管的开、关无触点,其操作寿命几乎是无限的,而且晶闸管的投切时刻可以精确控制,可以快速无冲击地将电容器接入电网,大大减少了投切时的冲击电流和操作困难,其动态响应时间约为0.01～0.02s。

TSC能快速跟踪冲击负荷的突变,随时保持最佳馈电功率因数,实现动态无功补偿,减小电压波动,提高电能质量,节约电能。

【2】另外,TSC虽然不能连续调节无功功率,但具有运行时不产生谐波而且损耗较小的优点。

若输出无功功率需要连续调节,或者要求能提供感性无功的情况下，TSC常与TCR配合使用。

【3】3 研究现状由于晶闸管投切电容器具有优良的动态无功功率补偿性能,近年来该技术在低压配电网中得到了迅速的推广应用。

该技术在以下几个方面的发展动向值得注意:(1)提高TSC产品可靠性,降低其成本产品的可靠性是其赖以生存和发展的首要条件。

【13】TSC产品集强电(晶闸管、电容器等)与弱电(微处理器、存储器等)于一体,它们之间的电磁干扰非常严重。

KGPS可控硅中频电源与IGBT晶体管中频电源的比较一、新型IGBT中频电源的特点IGBT（绝缘栅双极晶体管）是MOSFET（双极型晶体管）与GTR（大功率晶体管）的复合器件。

因此，它既具有MOSFET的工作速度快、输入阻抗高、驱动电路简单、热温度性好的优点，又包含了GTR的载流量大，阻断电压高等多项优点，是取代GTR和SCR( 可控硅)的理想开关器件。

从1996年至今，尤其是最近几年来IGBT发展很快，目前已被广泛地应用于各种逆变器中。

（1）IGBT控制是采用导通宽度及频率来实现对输出功率进行无级调节的中频电源，且采用串联谐振，无需加启动电路及前级调压装置，因此启动相当方便，启动成功率百分之百，调节输出功率极为方便。

（2）整流部分采用二极管三相全桥整流，使得控制电路极为简单，维修技术量降低。

（3）目前大部分厂家采用德国西门子公司产品作逆变器，中频电源寿命在3万次以上，采用了限压过流过压保护电路，使得故障率极低，并且过流过压保护动作时报警器马上报警显示且保护停机。

综上所述，IGBT中频电源作为铸造熔炼中频感应加热电源，是电力电子技术发展的必然趋势，它将成为二十一世纪铸造行业现代化的重要标志。

二、一拖二感应电炉系统一拖二感应电炉系统即功率共享电源系统的感应电炉，。

即一台中频电源能同时向二台电炉供电，并能在额定功率范围内自由分配向各台电炉的输入功率。

它从上世纪90年代初在国外问世，恰好遇到我国经济改革开放的大发展年代，因此这种电炉系统几乎同步进入我国的铸造业，并且得到铸造界的青睐和认同。

但碍于当时国内电炉制造商尚未开发出该项技术，而进口设备的昂贵价格又使许多铸造厂望而怯步，限制了它在我国铸造业的广泛应用。

据相关资料介绍，从我国1993年引进第一台一拖二电炉系统起到目前为止，全国现有一拖二电炉系统大约共计有近100套左右，其中功率最大的一套为6000kW功率共享电源配置二台8吨电炉。

一拖二电炉的优点采用中频感应电炉可以配置比工频感应电炉更大的功率密度（例如可以配置比工频电炉的极限配置功率密度300kW/t大3倍左右的功率密度，即达到900kW/t以上），并可实现批料熔化法。

中频电源装置常见故障分析及改进措施摘要：本文介始晶闸管中频装置的工作原理及组成部分。

对中频炉在实际生产过程中常见的故障现象进行分析，提出相应的解决方案及改进措施。

改进后的中频炉故障率明显降低，运转率显著提高，降低了维修费用。

关键词:中频炉；晶闸管；负载1、前言随着电解铝工业的飞速发展，中频炉作为一种高效的金属熔炼装置，在实际生产中的需求越来越多，应用愈来愈广泛，在生产中发挥着重要的作用。

青铝集团的中频炉装置主要为公司阳极一部、二部、三部的组装车间阳极块与钢爪连接浇铸提供铁水，是生产中重要的一环节，因此，保障中频炉的运行率，减少故障率，降低维修成本是十分必要的。

2、中频炉的工作原理及组成1)工作原理：晶闸管中频炉电源装置是一种利用晶闸管把50HZ工频交流电变换成中频交流电的设备。

主要用于感应加热及熔炼。

是一种较先进的静止变频设备。

它是通过三项桥式全控整流电路，直接将三项交流电整流为可调直流电，经直流电抗器滤波，供给单相桥式并联逆变器，由逆变器将直流电逆变为中频交流电供给负载。

它是一种交-直-交变频系统。

2）组成部分：主要由整流器，变频器，滤波器，控制电路和负载等组成。

如下图：3、故障现象分析及处理方法1）按下中频启动按钮后，过电流动作。

a、晶闸管有无损坏。

b、快速熔断器是否熔断，若断则更换。

c、负载回路是否短路，用摇表检查，处理短路点。

d、启动引前角是否过小，适当调大引前角。

e、过电流整定值是否有改变，若有需重新整流。

2）设备无法启动，启动时只有电流表有指示，直流电压表，中频电压表均无指示。

a、逆变触发脉冲有缺脉冲现象。

若有检查连线是否有接触不良或开路。

b、逆变晶闸管击穿。

用万用表测量A-K间阻值，若击穿，更换。

c、电容击穿。

用指针式万用表的1K挡测量电容器每个柱子，对公共端有无充放电现象，若无拆除损毁的电容极柱。

d、负载有短路，接地现象。

可用1000V兆欧表测线圈对地电阻，应大于1兆欧，否则应排除短路点和接地点。

可控硅中频电源安全操作规程可控硅中频电源用于工业生产中的中频电炉等设备的供电，具有较高的功率和电压。

为了保证工作人员和设备的安全，需要制定可控硅中频电源的安全操作规程。

下面是关于可控硅中频电源的安全操作规程，共计2000字。

一、设备操作前的准备工作1. 按照操作手册，检查设备的电源插头、开关等部件是否正常。

确保设备的电源接线正确，接地良好，且所有接线紧固。

2. 仔细阅读设备的使用说明书和操作手册，了解各个部件的功能和操作方法。

3. 穿戴个人防护用品，包括工作服、绝缘手套、绝缘鞋等。

确保自己的身体和设备的安全。

二、设备的正确操作方法1. 开机前先检查设备的各个部件是否正常，特别是电源和控制部分是否接线正确，是否有异常情况。

2. 打开电源开关，启动设备。

此过程中应保持手部和身体远离设备的高压部分，避免触摸设备导致电击。

3. 设备启动后，可以根据需要调节设备的电压和电流。

调整电压和电流时，应使用专门的调节设备，避免直接触摸设备。

4. 使用设备时，禁止随意触摸设备的高压部分和高温部分，以免导致触电和灼伤。

5. 当设备出现异常情况时，如气味异常或冒烟等，应立即停止使用设备，并关闭设备的电源开关。

并立即通知维修人员进行检修。

三、设备的维护保养1. 定期检查设备的电源插头、开关等部件是否正常，是否有松动或损坏的情况，若有需要及时更换或修复。

2. 定期清洁设备的内部和外部，清除灰尘和杂物，避免影响设备的正常工作，同时注意不要使用水直接清洗设备以免触电。

3. 对设备进行定期的维护保养，包括清洗设备的散热器、更换风扇等。

同时注意维护保养过程中的安全，如使用专业工具、戴上绝缘手套等。

四、设备的停机与断电1. 停机前，应先将设备的电压和电流调节至最低，再关闭电源开关。

避免设备突然停机导致的异常情况发生。

2. 断电前，应先将设备的电压和电流调节至最低，再关闭电源开关。

然后拔下电源插头，对设备进行断电处理。

3. 当设备需要维修或长时间停机时，应切断设备的电源，并使用防护罩或其他措施，避免他人误操作导致的事故。

双向可控硅驱动电路改进设计一、原方案使用带过零触发的光电双向可控硅驱动器MOC3061直接驱动双向可控硅的触发端。

R5是触发器输出限流电阻，R3用以消除漏电流，防止BTA41-600B或KP150的误触发。

双向可控硅型号:BTA41-600B,电流:41（A）,反向电压:600（V），IGT≤50mA，加热电阻丝的选择：24.8Ω，2000W，可控硅触发电路中三极管及其周围电阻的选择。

触发电流≤50mA。

RC电路中电阻选择100Ω以内，电容选择0.01-0.47μf，则电路的阻抗是：318K-7K，1W-51.42W，即电容选的大，电阻的功率就大。

建议电容选择不大于0.1μf，则电阻的功率就不大于12W。

如果电阻选择在<2W，则电容选择应该是0.01μf。

试验结果：1、通电后没有工作。

进行一系列测量，感觉LM311没有输出波形，MC14528在管脚的理解上面有问题，至于74LS00门没有输出。

说明同步脉冲电路有问题。

2、直接给MOC3061的第二脚加地，试图工作未遂。

为使光偶工作，不断地修正R3的电阻值，直到从1K到0.2K。

3、MOC3061的输出去控制双向可控硅，按现在的参数，流入可控硅的触发控制级的电流达到0.76A，可能已经烧了双向可控硅。

4、调整同步脉冲电路，先将LM311改成LM358，又将MC14528的外围连接改变，主要是5P、12P接法对换。

调整2P、14P外围的电路参数，如将0.33的电容改成103（0.01），脉冲宽度发生了改变。

使用二极管作为或门，有0.7V的压降，改成用74LS32或门。

在修改后的电路图中的A点，测的同步的脉冲波形（下降沿）。

现在主要的问题在可控硅这里了。

BTA41-600B的触发电流小于50 mA，R5是触发器输出限流电阻，简单计算，R5应该在4.4K以上。

晶闸管的工作条件：1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于关短状态。

中频电源故障分析及处理摘要：阐述JP2—500型中频电源的结构，并就日常生产中常见的故障原因进行分析，提出相应的解决方法。

关键词：中频电源；故障分析；处理方法JP2—500型中频电源装置是一种利用可控硅把三相工频交流电源通过整流器、滤波器及逆变器变换成中频交流电的设备，它广泛应用于感应加热熔炼金属，煅造钢球、煅造铸件，铬合钢材等。

由于其是由可控硅组成的静止“变频电路”，没有旧式中频发电机组体积大、噪声大、维护困难等缺点，它具有噪声小、结构简单、没有机械振动、维护方便，便于实现自动控制等优点，因而是生产实践中应用较为广泛的电力电子设备。

1 工作原理JP系列中频电源主回路组成：三相工频电源、三相全控整流桥、滤波电抗器、逆变桥、LC组成负载。

基本原理：通过三相桥式可控硅整流电路，直接将三相交流电整流为电压可调的直流电，经过直流电抗器滤波、逆变、单相桥式并联逆变器、由逆变器将直流电再变换为中频交流电供给负载，是一种交流—直流—交流变换系统。

2 常见故障原因及处理请登陆:输配电设备网浏览更多信息JP系列中频电源结构虽然简单，但由于其二次控制回路较为复杂，常见故障多为逆变失败、过流保护动作、控制回路元件烧损或集成块损坏等等。

现就实际使用中常见故障的原因进行分析及应采取处理方法简述如下。

2.1 整流部分直流电压升不到额定值原因分析：工作电压不能达到所需值；采用带尖脉冲正弦波作为同步电压的装置，其尖脉冲位置偏右或尖脉冲基部宽度过大；工频电网电压低于额定值。

处理方法：调整工作电压达所需值；调整尖脉冲形成电路中的RC微分电路参数或前一级RC移相参数；调整供电变压器的分接头到适当位置使电网电压升高到额定值。

2.2 逆变电路无法启动原因分析：启动可控硅管已击穿，造成主电路不完全短路。

因为不完全短路点会随着振荡电压的增加，而变成完全短路，产生大电流，从而造成过电流保护动作。

处理方法：调整过电流保护整定值。

在脉冲触发板的信号输入端，并联等值电容以使逆变触发器免受干扰。

晶闸管中频电源软启动电路研究摘要：针对中频电源启动问题,介绍了两种软启动电路：自激软启动电路和基于CD4046的软启动电路的构成和原理。

实际应用表明，此两种电路启动成功率高、简单实用、可靠性高。

关键词:：中频电源、自激软启动电路、鉴相器、CD4046晶闸管中频电源已广泛应用于金属熔炼、透热、表面淬火等热加工和热处理领域,但由于中频电源负载是非线性、时变的、高压大电流复杂系统，其启动问题，一直是工程师们研究的难点和热点问题。

本文作者从事中频晶闸管电源维修工作20年，晶闸管电源的启动电路在不断的改进，因此本文从应用的角度，归纳和总结了几种中频电源的启动电路。

1软启动电路要求在加热和热处理过程中，因温度变化和轧辊表面发热等因素，负载的等效参数发生时变，引起负载固有谐振频率随之发生变化，且逆变器在大电流、高压状态下不容易启动。

为此，软启动电路要求：(1) 启动成功率高；(2) 逆变器的控制电路输出信号的频率必须与负载的固有频率相同或相近，能跟随负载的固有频率变化，使逆变器工作于准谐振状态或谐振状态，以便提高系统的功率因数，且启动电路必须能使系统平稳地过渡到谐振状态。

2软启动电路现行软启动电路有很多，本人接触的主要是由无锡电炉厂和无锡欧兰电气提供的中频软启动电路。

由于中频电源的逆变器现分为两种：晶闸管逆变器和IGBT 逆变器，限于篇幅，本文只讨论基于中频电压和电流的软启动电路和基于CD4046的软动电路。

2. 1基于中频电压和电流的软启动电路晶闸管要能可靠关断，晶闸管所承受的反应时间必须大于晶闸管本身的关断时间，故必须有一个触发引前时间t f。

基于上述思想，中频电压和电流的软启动电路如图1。

图1中，W是510Ω/50W的可调电位器，D1、D2、D3和D4是二极管，R是50Ω/50W电阻，T是高输入高输出电阻隔离变压器，1端与2端接中频电压互感器的输出端，2端与3端接中频电流互感器的输出端，5端与6端是隔离变压器T的输出端。