晶閘管中頻電源是一種靜止變頻裝置，利用晶閘管元件將三相工頻電源變換成單相中頻電源。
基本介紹
- 中文名：晶閘管中頻電源
- 外文名：Thyristor medium frequency power supply
簡介,控制電路原理,整流觸發原理,調節器原理,
簡介
此裝置對各種負載適應力強，主要用於各種金屬的熔煉、保溫、燒結、焊接、淬火、回火、透熱、金屬液淨化、熱處理、彎管、以及晶體生長等。在運行過程中自動調節輸出功率，使設備始終處於最大輸出功率的工作狀態。特別是對熔煉場合，有效的提高了熔煉速度。
控制電路原理
整流觸發原理
整個晶閘管中頻電源控制電路除逆變末級觸發電路板外,做成一塊印刷電路板結構,從功能分為整流觸發部分、調節器部分、逆變部分、啟動演算部分。
這部分電路包括三相同步、數字觸發、末級驅動等電路。觸發部分採用的是數字觸發，具有可靠性高、精度高、調試容易等特點。
晶閘管中頻電源數字觸發器的特徵是：用計（時鐘脈衝）數的辦法來實現移相，該數字觸發器的時鐘脈衝振盪器是一種電壓控制振盪器，輸出脈衝頻率受α移相控制電壓Vk 的控制，Vk 降低，則振盪頻率升高，而計數器的計數量是固定的（256），計數器脈衝頻率高，意味著計一定脈衝數所需時間短，亦即延時時間短，α角小，反之，α角大。計數器開始計數時刻受工頻同步信號控制，在α=0°時開始計數。現假設在某Vk 值時，根據壓控振盪器的控制電壓與頻率間的關係確定輸出振盪頻率 為25kHZ,則在計數到256個脈衝所需的時間為（1/25000）×256=10.2（mS），相當於180°電角度。
晶閘管中頻電源的計數清零脈衝在同步電壓（線電壓）的30°處，這相當於三相全控橋式整流電路的β=30°位置，從清零脈衝起，延時10.2mS產生的輸出觸發脈衝，也即接近於三相橋式整流電路某一相晶閘管α=150°位置，如果需要得到準確的α=150°觸發脈衝，可以略微調節一下電位器W4。顯然，有三套相同的觸發電路，而壓控振盪器和Vk 控制電壓為公用，這樣在一個周期中產生6個相位差60°的觸發脈衝。
晶閘管中頻電源數字觸發器的優點是工作穩定，特別是用HTL或CMOS數字積體電路，則可以有很強的抗干擾能力。
IC16A及其周圍電路構成電壓--頻率轉換器，其輸出信號的周期隨調節器的輸出電壓Vk 而線性變化。這裡W4微調電位器是最低輸出頻率調節（相當於模擬電路鋸齒波幅值調節）。
三相同步信號直接由晶閘管的門級引線K4,K6,K2從主迴路的三相進線上取得（630V進線場合，經隔離降壓變壓器取得），由R23,C1,R63,C40,R102,C63進行濾波及移相，再經6隻光電耦合器進行電位隔離，獲得6個相位互差60度、占空比略小於50%的矩形波同步信號（如IC2C,IC2D）的輸出。
IC3,IC8,IC12（14536計數器）構成三路數字延時器。三相同步信號對計數器進行復位後，對電壓--頻率轉換器的輸出脈衝每計數256個脈衝便輸出一個延時脈衝，因計數脈衝的頻率是受Vk 控制的，換句話說，Vk 控制了延時脈衝。計數器輸出的脈衝經隔離、微分後，變成窄脈衝，送到後級的LM556,它既有同步分頻器的功能，亦有定輸出脈寬的功能。輸出的窄脈衝經電阻合成為雙窄脈衝，再經電晶體放大，驅動脈衝變壓器輸出。
調節器原理
晶閘管中頻電源調節器電路的工作過程可以分為兩種情況：
一種是在直流電壓沒有達到最大值的時候，由於阻抗調節器的反饋係數略大，阻抗調節器的給定小於反饋，阻抗調節器便工作於限幅狀態，對應的為最小逆變θ角，此時可以認為阻抗調節器不起作用，系統完全是一個標準的電壓、電流雙閉環系統；
一種情況是直流電壓已經達到最大值，電流調節器開始限幅，不再起作用，電壓調節器的輸出增加，而反饋電流卻不變化，對阻抗調節器來說，當反饋電流信號比給定電流略小時，阻抗調節器便退出限幅，開始工作，調節逆變角調節器的θ角給定值，使輸出的中頻電壓增加，直流電流也隨之增加，達到新的平衡。此時，就只有電壓調節器與阻抗調節器工作，若負載等效電阻RH 的繼續增大，逆變θ角亦相應增大，直至最大逆變θ角。
晶閘管中頻電源逆變角調節器用於使逆變橋能在某一θ角下穩定的工作。
