发布时间 : 星期日 文章中频炉使用说明书（通用）[1] - 图文更新完毕开始阅读f06cbe4be45c3b3567ec8b01
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具有可靠性高、精度高、调试容易等特点。数字触发器的特征是用计数（时钟脉冲）的办法来实现移相，该数字触发器的时钟脉冲振荡器是一种电压控制振荡器，输出脉冲频率受α移相控制电压Vk的控制，Vk降低，则振荡频率升高，而计数器的计数量是固定的（256），计数器脉冲频率高，意味着计一定脉冲数所需时间短，也即延时时间短，α角小，反之α角大。计数器开始计数时刻同样受同步信号控制，在某一相电压的过零点开始计数。现假设在某Vk值时，根据压控振荡器的控制电压与频率间的关系确定输出振荡频率为25KHZ，则在计数到256个脉冲所需的时间为（1/25000）×256=10.2（mS），相当于约180°电角度，该触发器的计数清零脉冲在同步电压（线电压）的30°处，这相当于三相全控桥式整流电路的β=30°位置，从清零脉冲起，延时10.2mS产生的输出触发脉冲，也即接近于三相桥式整流电路某一相晶闸管α=150°位置，如果需要得到准确的a=150°触发脉冲，可以略微调节一下电位器（W4）。显然，有三套相同的触发电路，而压控振荡器和VK控制电压为公用，这样在一个周期中产生6个相位差60°的触发脉冲。
数字触发器的优点是工作稳定，特别是用HTL或CMOS数字集成电路，则可以有很强的抗干扰能力。
IC16A及其周围电路构成电压频率变换器VFC，其输出信号的频率随调节器的输出电压VK而线性变化。这里微调电位器（W4）是最低输出频率调节（相当于模拟电路锯齿波幅值调节）。
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R23、C1、R63、C40、R102、C63进行滤波及移相，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、占空比略小于50%的矩形波同步信号的输出（IC2C、IC2D、IC7C、IC7D、IC11C、IC11D）。
计数器IC3，IC8，IC12（4536）构成三路数字延时器。三相同步信号对计数器进行复位后，对电压频率变换器的输出脉冲计数，每计256个脉冲便输出一个延时脉冲，因计数脉冲的频率是受VK控制的，因此，VK控制了延时触发脉冲的延时时间。
计数器输出的脉冲经隔离、微分后，变成窄脉冲，送到后级的LM556，它既有同步分频器功能，亦有定输出脉宽的功能。输出的窄脉冲经电阻合成为双窄脉冲，再经晶体管放大，脉冲变压器输出，送给整流晶闸管门极。 2调节器工作原理
调节器部分共设有四个调节器：电压调节器、电流调节器、阻抗调节器、逆变角调节器。 其中电压调节器、电流调节器，组成常规的电流、电压双闭环系统，在启动和运行的整个阶
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段，电流环始终参与工作，而电压环仅工作于运行阶段；阻抗调节器从输入上看，它与电流调节器LT2的输入完全是并联的关系，区别仅在于阻抗调节器的负反馈系数较电流调节器的略大，再者就是电流调节器的输出控制的是整流桥的输出直流电压，而阻抗调节器的输出控制的是中频电压与直流电压的比例关系，即逆变功率因数角。
● 电压调节器
中频电压互感器过来的中频电压信号由114和115(Uac)输入后分为两路，一路送到逆变部分，另一路经D7—D10整流后，又分为三路，一路送到电压调节器；一路送到过电压保护；一路用于电压闭环自动投入。电压PI调节器由IC13A组成，其输出信号由IC13D进行钳位限幅。IC13C和IC21C组成电压闭环自动投入电路。
● 电流调节器
内环采用了电流PI调节器，控制精度在1%以上，由主电路交流互感器取得的信号，从I1，I2，I3输入，经二极管三相整流桥（D11-D16）整流后，再分三路，一路作为电流保护信号，一路作为电流调节器的反馈信号，一路作为阻抗调节器的反馈信号。由IC17B构成电流PI调节器，然后由IC17B隔离，控制触发电路的电压---频率转换器。
● 阻抗调节器与逆变角调节器
阻抗调节器由IC17C构成，它与电流调节器是并列的关系。用于控制逆变桥的引前角，其作用可间接地达到恒功率因数，或者提高整流桥的功率因数。IC19B构成逆变角调节器，其输出IC19C为嵌位限幅。调节器电路的工作过程可以分为两种情况：
a)在直流电压没有达到最大值的时候，由于阻抗调节器的反馈系数略大，阻抗调节器的给定值小于反馈量，调节工作器工作于限幅状态，对应的为逆变最小θ角，最小θ角调节有小角度电位器（W3）调节，调节范围为0-32度。此时可认为阻抗调节器不起作用，系统完全是一个标准的电压，电流双闭环系统；
b)直流电压已经达到最大值，电流调节器开发始限幅，不再起作用，电压调节器的输出增加，而反馈电流却不变化，对阻抗调节器来说，当反馈电流信号比给定电流略小时，阻抗调节器退出限幅状态开始工作，逆变调节器的θ角给定值增大，使输出的中频电压增加，直流电流增加，达到新的平衡，此时只有电压调节器和阻抗调节器工作，若负载等效电阻的继续增大，逆变θ角亦相应增大，直至最大逆变θ角。逆变角调节器用于使逆变器在某一θ角（θ角正常工作范围为30-48度，θ角大小由负载阻抗自己决定）下稳定工作。 3逆变部分工作原理
逆变触发电路采用扫频式软启动方式，启动成功率极高，逆变电路工作时，先以高于糟
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路谐振的频率从高往低扫，一旦扫至接近负载谐振的频率，逆变器就会启动并由启动控制电路进行锁频、锁相，启动成功并转入自激工作方式。
由114和115输入的中频电压信号，经变压器隔离，经比较器IC22B变为矩形波送给锁相环IC23，锁相环输出经整形，微分后由IC18B和IC20B变成窄脉冲输出，再经MOS晶体管放大，脉冲变压器隔离送至8只逆变晶闸管（V71-V1022）的门极。 4启动及保护电路工作原理
过电流保护信号经IC13B倒相后，送到IC5A组成的过电流截止触发器，封锁触发脉冲（或拉逆变）；驱动主控板上的报警继电器和“过流”指示灯。过电流触发器动作后，“过流”指示灯亮。只有通过复位信号(ST与GND闭合)或通过关机后再开机进行“上电复位”，方可再次动作。通过W2微调电位器可整定过流电平。
当三相交流输入缺相时，本控制板均能对电源实现保护和指示。其原理是：由4#、6#、2#晶闸管的阴极（K）分别取A、B、C三相电压信号（通过门极引线），经过光电耦合器的隔离送到IC14及IC16B进行检测和判别，一旦出现“缺相”故障时，除了封锁触发脉冲外，还驱动主控板上的报警继电器和保护板上的“缺相”指示灯。
为了使控制电路能够更可靠准确的运行，控制电路上还设置了启动定时器和控制电源欠压检测保护。在开机的瞬间，控制电路的工作是不稳定的，设置一个3秒钟左右的定时器，待定时后，才容许输出触发脉冲，这部分电路由C11、R20等元件构成，若由于某种原因造成控制板上直流供电电压过低，稳压器不能稳压，亦会使控制出错。设置一个欠压检测电路（由DW4、IC9B等组成），当VCC电压低于12.5V时便封锁触发脉冲，防止不正确的触发，“欠压”指示灯亮。自动重复起动电路由IC9A组成。
IC5B组成过电压截止触发器，封锁整流桥触发及脉冲（或拉逆变）；驱动主控板上的报警继电器和“过压”指示灯；通过Q9使过压保护振荡器IC18A起振。过电压触发器动作后，也像过流触发器一样，只有通过复位信号或通过关机后再开机进行“上电复位”，方可再次运行，调节W1微调电位器可整定过压电平。
Q7及周围电路组成水压过低延时保护电路，延时时间约8秒。 5调试
5.1.整流部分的调试
调试前，应该使逆变器不工作，例如：把平波电抗器的一端断开或断开逆变末级的输入线（UC、UA、UB），使逆变桥的晶闸管无触发脉冲，再在整流桥的直流侧接入一个约1～2KW的电阻性负载。电路板上的If微调电位器W2顺时针旋至灵敏最高端，(调试过程发生
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短路时，可以提供过流保护)。用示波器做好测量整流输出直流电压波形的准备；把面板上的“给定”电位器逆时针旋至最小。
送上三相供电（可以不分相序），检查是否有缺相报警指示，若有，可以检查进线快速熔器是否损坏。
把面板上的“给定”电位器顺时针旋大，直流电压波形应该几乎全开放，再把面板上的“给定”电位器逆时针旋至最小，调节控制板上的W4微调电位器，使直流电压波形全关闭，移相角约120度。输出直流波形在整个移相范围内应该是连续平滑的。
把逆变桥接入，使逆变触发脉冲投入，把电路板上的电压限制Vf电位器W1顺时针旋至灵敏最高端，（调试过程了发生逆变过压时，可以提供过压保护）。把面板上的“给定”电位器顺时针稍微旋大，这时逆变桥便工作，当出现直通现象时，继续把面板上的“给定”电位器顺时针旋至一半，此时直流电流表应指示到额定电流的25%左右，若电流表的指示不为额定值的25%，可调节控制板上的W2电流反馈微调电位器，使直流电流表指示到额定输出电流的25%左右。一旦逆变起振后，直流电流就可接近额定电流值，精确的额定电流整定，要在满负荷运行时才可进行。
若把面板上的“给定”电位器顺时针稍微旋大，逆变器便起振不出现直通现象，可调整中频电压互感器的相位，即把中频电压互感器VT1的20V绕组的输出线（114和115）对调一下，就不会起振，便可以作电流整定。此时整流桥的调试基本完成，可以进行逆变桥的调试。
5.2.逆变部分的调试 5.2.1起振逆变器
把面板上的“给定”电位器顺时针稍微旋大，这时它激频率开始扫描，逆变桥进入工作状态，当起动成功后，控制板上“启动”指示灯会熄灭，可以把面板上的“给定”电位器旋大、旋小反复操作，这样，它激信号也反复作扫频动作，若不起振，可调整中频电压互感器的相位，即把中频电压互感器20V绕组的输出线对调一下，启动成功后，中频电压升至20%～25%时控制板上“压环”指示灯亮，电压环投入工作。 5.2.2逆变角整定
逆变起振后，可做整定逆变引前角的工作，调节W3最小逆变角电位器，使中频输出电压与直流电压的比为1.3左右（若换相重叠角较大，可适当增大此比例值）；当给定旋至最大直流电压达到最大时，逆变角会自动转为大角度。 5.3额定电压整定
额定电压整定可以在轻负荷的情况下进行。W1电压限制电位器顺时针旋至最大，把
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