1. 2020
      08-10

      晶閘管智能控制模塊應(yīng)用

        一、直流電機(jī)拖動(dòng)   電路說(shuō)明: 直流拖動(dòng)系統(tǒng)由軟起動(dòng)部分,電流、轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)器部分,功率調(diào)節(jié)部分(晶閘管智能控制模塊),電動(dòng)機(jī)部分構(gòu)成。   應(yīng)用領(lǐng)域: 該系統(tǒng)可廣泛用于吹塑、擠塑、印染(轉(zhuǎn)速調(diào)定)、造紙、化工、冶金(拔絲、羅紋鋼拉絲)、礦山、機(jī)床(龍門刨床、龍門銑頭)、紡織、制糖等行業(yè)。   二、交流電機(jī)軟起動(dòng)   電路說(shuō)明:整個(gè)裝置由機(jī)箱、軟起動(dòng)控制電路、功率調(diào)節(jié)、互感器、快熔等組成,軟起動(dòng)控制電路可由模擬電路、單片機(jī)、PLC、微機(jī)等形式完成。功率部分由晶閘管智能交流模塊組成。軟起動(dòng)控制電路根據(jù)互感器采集信號(hào)發(fā)出控制信號(hào),控制智能模塊完成電機(jī)起動(dòng)過(guò)程和運(yùn)行中的各項(xiàng)要求。 應(yīng)用領(lǐng)域: 交流電機(jī)軟起動(dòng)裝置可廣泛應(yīng)用于整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,具有很多優(yōu)良特點(diǎn)。   三、調(diào)溫、調(diào)光   電路說(shuō)明:此裝置一般由晶閘管智能控制模塊、溫度控制器(儀表、PLC、微機(jī))及溫度檢測(cè)部分組成。 應(yīng)用領(lǐng)域:各種熱工窯爐(如:輥道窯、隧道窯、梭式窯、網(wǎng)帶窯、電阻爐等)用于耐火材料生產(chǎn)、陶瓷加工,供暖設(shè)備等。舞臺(tái)調(diào)光、路燈節(jié)能控制。各種擴(kuò)散爐、高中頻加熱爐,如晶爐。化工生產(chǎn)、加熱設(shè)備、汽車尾氣凈化器加工設(shè)備。   四、電鍍、電解   電路說(shuō)明:通過(guò)晶閘管智能控制模塊控制變壓器初級(jí)電壓,變壓器次級(jí)接雙反星形(二極管)整流電路,變壓器次級(jí)兩個(gè)星點(diǎn)之間接一平衡電抗器L。通過(guò)穩(wěn)壓或穩(wěn)流控制板形成閉環(huán)控制,達(dá)到電壓或電流的穩(wěn)定輸出。應(yīng)用領(lǐng)域:各種零部件的生產(chǎn),首飾加工,工藝品加工?;ぁC(jī)械生產(chǎn)。純凈水生產(chǎn)制造設(shè)備。鋁加工廠、鋼廠、鋼管廠等企業(yè)。   五、各類電源   電路說(shuō)明:用晶閘管智能控制模塊作功率調(diào)節(jié)部分,外加閉環(huán)控制,根據(jù)實(shí)際情況可做成具有各種功能適應(yīng)不同需求的各類電源。   應(yīng)用領(lǐng)域:廣泛用于直流電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、直流屏(蓄電池充電),激光電源、充磁設(shè)備、UPS電源等。   以上是我公司模塊主要的幾個(gè)應(yīng)用方向,供參考。在其它領(lǐng)域仍有較廣泛的應(yīng)用前景,如無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,超聲波儀器等。

      2013
      05-27

      晶閘管系列模塊產(chǎn)品基本技術(shù)資料速查

        1、現(xiàn)有模塊的外型尺寸、模塊重量分別是多少?   根據(jù)現(xiàn)在的模塊封裝形式分為6種外形,具體的規(guī)格尺寸、重量如下表: 名稱序號(hào) 模塊外觀尺寸(長(zhǎng)×寬×高) 模塊重量kg 備注 1 92×52×39 0.31 55型 2 92×60×39 0.38 100型 3 116×72×39 0.55 200型 4 145×105×60 1.2 320型 5 185×135×67 2.65 500型 6 300×230×102 9.6 1000型 7 400×300×110 20 2000型   2、 模塊內(nèi)的組成材料   模塊的組成材料:有晶閘管、DCB(陶瓷覆銅板)、移相觸發(fā)控制電路、(保護(hù)電路、反饋電路、電流、電壓傳感器、單片機(jī)以上是功能模塊內(nèi)含有)散熱底板、輸入輸出電極、控制信號(hào)端口等組成。   3、 模塊內(nèi)部使用的芯片情況   采用的是進(jìn)口玻璃鈍化方芯片,德國(guó)生產(chǎn)。模塊的芯片耐壓值為1200-2200V   4、 模塊內(nèi)部相互絕緣情況簡(jiǎn)介   模塊內(nèi)的隔離方式是:晶閘管與散熱底板由DCB陶瓷覆銅板隔離,介電強(qiáng)度VISO≥2500VAC,觸發(fā)電路與晶閘管主電路采用電磁隔離。它們相互間的介電強(qiáng)度≥2000V。采用彈性硅凝膠保護(hù)和環(huán)氧樹脂密封。   5、 模塊的電路形式   按照負(fù)載使用需要,晶閘管主電路設(shè)計(jì)主要有:三相整流、三相交流、單相整流、單相交流四種電路形式。   6、 模塊輸出電壓的溫度系數(shù)是多少   溫度系數(shù)是600PPM/℃。   7、 模塊的電流(di/dt)電壓(dv/dt)上升率是多少   電流上升率:100A/μS 500V/μS   8、 模塊內(nèi)有無(wú)保護(hù)功能   普通晶閘管模塊內(nèi)部一般不帶保護(hù),恒流恒壓控制模塊、智能電機(jī)控制模塊、雙閉環(huán)直流調(diào)速控制模塊等功能性產(chǎn)品帶有過(guò)流、缺相、過(guò)熱保護(hù)功能,根據(jù)客戶的需求普通常規(guī)型模塊也可特殊定制各種保護(hù)功能。   9、 模塊的控制信號(hào)情況   ±l2V穩(wěn)壓電源要求   電壓范圍   +12V ±0.5V,紋波電壓小于30mv; -12V±0.5V,紋波電壓小于30mv;對(duì)于±12V電源要求精度±0.5V;紋波電壓≤10mv   電流能力   ±12V電源的電流必須大于實(shí)際工作電流2倍以上。若采用變壓器整流式穩(wěn)壓電源,濾波電容必須大于1000μF/25V。   10、模塊工作時(shí)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生諧波?影響有多少?   模塊在工作時(shí)產(chǎn)生的諧波與傳統(tǒng)的晶閘管電路相同,會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響,但不嚴(yán)重,并不是諧波的疊加,不影響其它設(shè)備的正常工作。   11、模塊輸入電壓與輸出電壓是什么關(guān)系?   交流模塊Vout=0~1.0Vin,三相整流模塊Vout=0~1.35Vin。單相整流模塊Vout=0~0.9Vin。   12、模塊是一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)   晶閘管智能模塊(如全控整流、交流等)是一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng);帶功能模塊(如恒流恒壓控制模塊、智能電機(jī)控制模塊、雙閉環(huán)直流調(diào)速控制模塊等功能性產(chǎn)品)是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。   13、開環(huán)模塊與閉環(huán)模塊用途有何區(qū)別?控制有何不同?   開環(huán)模塊隨負(fù)載和電網(wǎng)的變化而變化,閉環(huán)模塊在一定的負(fù)載和電網(wǎng)范圍(電網(wǎng)±20%,負(fù)載變化60%)內(nèi)不隨其變化而變化。開環(huán)模塊控制電源用+12V,閉環(huán)模塊控制電源用±12V。   14、模塊內(nèi)晶閘管觸發(fā)脈沖形式   晶閘管觸發(fā)采用的是寬脈沖觸發(fā),觸發(fā)脈沖寬度大約在4ms(毫秒)左右。   15、晶閘管模塊主電路是全控還是半控?觸發(fā)電路是全控還是半控?全控半控觸發(fā)電壓有何區(qū)別?波形有什么不同?   晶閘管主電路是全控橋的,觸發(fā)電路有半控和全控之分。半控觸發(fā)電壓是0~10V,全控觸發(fā)電壓7V以后全部開通。半控模塊波形圖一個(gè)周期內(nèi)只有三個(gè)晶閘管的波形,全控模塊波形圖一個(gè)周期內(nèi)六個(gè)晶閘管的波形都有。   16、模塊的主電路與觸發(fā)電路采取何種隔離方式?隔離電壓是多少?   隔離方式有兩種,固態(tài)繼電器采用光電隔離,其他模塊采用電磁隔離,隔離電壓2500VAC。   17、模塊為什么要加散熱器件?散熱方式有幾種?   晶閘管模塊工作時(shí),因本身壓降的存在,會(huì)產(chǎn)生較大的熱量,若不及時(shí)散掉會(huì)影響模塊的工作。散熱方式有:水冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷、自然冷卻,一般推薦采用強(qiáng)迫風(fēng)冷。   18、模塊選型原則是什么?對(duì)環(huán)境溫度有何要求?   模塊電流規(guī)格的選?。?   阻性負(fù)載:模塊標(biāo)稱電流應(yīng)為負(fù)載額定電流的2倍。感性負(fù)或:模塊標(biāo)稱電流應(yīng)為負(fù)載額定電流的3倍。   對(duì)環(huán)境的要求:   環(huán)境適應(yīng)溫度攝氏-25℃~+45℃。工作場(chǎng)所要求干燥、通風(fēng)、無(wú)塵、無(wú)腐蝕性氣體。   19、那幾種模塊內(nèi)部有何保護(hù)?都是采取什么方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的?   恒流恒壓控制模塊、雙閉環(huán)直流調(diào)速模塊、智能電機(jī)控制模塊內(nèi)部有過(guò)流、過(guò)熱、缺相保護(hù)。其它模塊沒有保護(hù),可以定做保護(hù)模塊,一般生產(chǎn)周期7-10天。通過(guò)電流電壓傳感器檢測(cè)模塊工作電流電壓是否超出規(guī)定值,超出規(guī)定值時(shí)自動(dòng)切斷控制信號(hào)。   20、模塊是否需加續(xù)流二極管?   模塊不用加續(xù)流二極管,因模塊主電路是全控主電路,當(dāng)電感放電時(shí)不會(huì)失控。(半控定做模塊必須加二極管)   21、交流模塊能否用于調(diào)速?用于軟啟動(dòng)效果如何?過(guò)流保護(hù)能否保護(hù)電機(jī)?   交流模塊不能用于交流調(diào)速,用于軟啟動(dòng)可降低啟動(dòng)電流,減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊,避免啟動(dòng)時(shí)其它設(shè)備誤動(dòng)作,效果較好。   22、直流調(diào)速模塊應(yīng)用注意事項(xiàng)有什么?   直流調(diào)速模塊使用時(shí)需有配套的測(cè)速發(fā)電機(jī),合適的勵(lì)磁電源,電樞電壓是220V還是440V的,4KW以上需配有平波電抗器。   23、交流模塊與調(diào)壓器有何不同?   調(diào)壓器是等功率傳送,與電網(wǎng)隔離。模塊不與電網(wǎng)隔離,傳輸功率受模塊電流控制。   24、交流模塊能否用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載?控制力矩電機(jī)是否合適?   交流模塊不能直接用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,力矩電機(jī)是高轉(zhuǎn)子電阻電動(dòng)機(jī),用模塊調(diào)速效果較好。   25、電能回饋是否有干擾的問(wèn)題   用整流模塊做電能回饋,用戶問(wèn):是否會(huì)產(chǎn)生電網(wǎng)干擾?答案是基本沒有干擾。因?yàn)橛镁чl管整流電路將電能回饋到電網(wǎng)中,是利用了整流電路的一些特點(diǎn),在不改變?cè)娋W(wǎng)的任何參數(shù)的情況下,順著電網(wǎng)的正弦流把外部能源添加到電網(wǎng)中。它不是一個(gè)高頻逆變過(guò)程,利用高頻振蕩的方式,將外部電源以高速脈沖電流添加到電網(wǎng)中去。

      2013
      05-27

      晶閘管系列模塊產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)使用技術(shù)解答

        (一)交流模塊的調(diào)壓功能與變壓器有何不同?   變壓器可使負(fù)載與電網(wǎng)隔離,按設(shè)定好的變壓比進(jìn)行等功率傳送;交流模塊不與電網(wǎng)隔離,只對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行調(diào)壓,其傳送功率受電流限制,隨電壓的降低而減少。   (二)模塊抗干擾能力如何?   該模塊適應(yīng)于電網(wǎng)波形的大幅畸變,在主電路大電流工作時(shí)也能正常工作,且移相觸發(fā)控制系統(tǒng)不干擾與之相連的計(jì)算機(jī)或其他控制儀表,抗干擾能力強(qiáng)。   (三)模塊有何質(zhì)量保證?   產(chǎn)品嚴(yán)格按企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行生產(chǎn),如屬供方產(chǎn)品本身質(zhì)量問(wèn)題,供方在售出一年內(nèi)包換。   (四)模塊在工作時(shí)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生諧波?   模塊在工作時(shí)產(chǎn)生的諧波與傳統(tǒng)的晶閘管電路相同,會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成影響,但目前據(jù)用戶的使用反饋情況來(lái)看,對(duì)電網(wǎng)造成的影響較小??梢赃@樣舉例來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題:模塊所控制的輸出功率與電網(wǎng)電源變壓器的功率比值是一個(gè)界定影響大小的依據(jù),電網(wǎng)電源變壓器容量比較大,可以供給較大的電流,而模塊的輸出功率相對(duì)變壓器的功率來(lái)說(shuō)比較小,其影響就可以忽略不計(jì);反之,模塊控制的輸出功率相對(duì)于變壓器功率來(lái)說(shuō)比較大,則影響就比較大。影響大的時(shí)候可以用電力電容器吸收,必要時(shí)可采用LC吸收。   (五)模塊在手動(dòng)控制時(shí),對(duì)所用電位器有何要求?   電位器的功率≥0.5W,阻值范圍從5.1—100K均可。   (六)模塊的散熱應(yīng)注意些什么?   模塊芯片結(jié)溫不能超過(guò)125度,當(dāng)模塊工作穩(wěn)定時(shí),散熱器溫度勿超過(guò)80度(即模塊的殼溫),否則燒壞模塊。   (七)當(dāng)用戶測(cè)試模塊輸出不正常時(shí),自行考慮哪幾方面?   1)模塊是否帶負(fù)載測(cè)試。   2)12V電源是否符合模塊工作要求。   3)如果是微機(jī)或儀表控制,看控制端是否有放電回路,因2、3腳有一電容可能存貯電荷,使未加信號(hào)時(shí)導(dǎo)通,需在2、3腳間接一個(gè)500K電阻。   4)若用戶測(cè)試不平衡,首先看其負(fù)載是否平衡,測(cè)試時(shí)數(shù)字表紅、黑表筆是否應(yīng)AB、BC、CA相。   5)接線是否正確,尤其單相交流模塊,兩邊對(duì)應(yīng)要加零線。   6)若用戶帶感性、容性負(fù)載或負(fù)載不確定的情況下,模塊工作不正常,建議用戶在純阻性負(fù)載下測(cè)試。   7)對(duì)于控制信號(hào)不確定的情況下,選用電位器調(diào)節(jié)來(lái)檢查模塊是否正常。

      2013
      05-27

      智能晶閘管模塊在電氣控制中的應(yīng)用

        一、前言   晶閘管自1957年問(wèn)世以來(lái),隨看半導(dǎo)體技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)不斷發(fā)展,它在電氣控制領(lǐng)域中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。過(guò)去,人們?cè)谑褂镁чl管各種電氣控制中只能用分立器件做成裝置,由于電路復(fù)雜、體積大,安裝調(diào)試麻煩,可靠性也較差,應(yīng)用受到很大限制。淄博市臨淄銀河高技術(shù)開發(fā)有限公司開發(fā)生產(chǎn)的晶閘管智能模塊ITPM(Intelli9ent Thyristor PowerModule),根本上解決了上述困難,使晶閘管的應(yīng)用得以迅速擴(kuò)大。   所謂ITPM就是將晶閘管主電路與移相觸發(fā)電路以及具有控制功能的電路封裝在同一外殼內(nèi)的新型模塊。最新ITPM的移相觸發(fā)電路為全數(shù)字電路,功能電路由單片機(jī)完成,并且內(nèi)置有多路電流、電壓、溫度傳感器,通過(guò)模塊上的接插件可將各種控制線引到鍵盤,進(jìn)行各種功能和電氣參數(shù)設(shè)定,開可進(jìn)行LED或LCD顯示。模塊的每支芯片的電流已達(dá)1000A/電壓1600V~2200V,該模塊實(shí)際上已是一個(gè)準(zhǔn)電力電子裝置,不論在體積、容量、功能、智能化程度以及可靠性等方面與傳統(tǒng)裝置卻有很大優(yōu)勢(shì),安裝、使用特別方便。毫無(wú)疑問(wèn),有了這種裝置模塊化的技術(shù)和產(chǎn)品,今后將會(huì)使配電系統(tǒng)內(nèi)的各種電氣控制發(fā)生重大變化。   二、ITPM的應(yīng)用范圍   較為完整的ITPM一般由電力晶閘管、移相觸發(fā)器、軟件控制的單片機(jī)、電流、電壓、溫度傳感器以及操作鍵盤、LED或LCD顯示等部分組成。如圖1所示: 圖 1 圖 2由單個(gè)ITPM組成的傳速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)   可以看出,除去因受電力晶閘管容量的限制外,這樣的ITPM已不是一般傳統(tǒng)晶閘管裝置所能比擬的。它有相當(dāng)高的智能水平和適應(yīng)性。因此,它在配電系統(tǒng)內(nèi)的電氣控制中有著廣泛應(yīng)用。   柔性交流輸電FaCTS(F1esible ac Transmission System)在配電系統(tǒng)用ITPM取代分立半導(dǎo)體輸電開關(guān)、半導(dǎo)體限流器、半導(dǎo)體斷路器、靜止無(wú)功補(bǔ)償器、動(dòng)態(tài)電壓復(fù)位器、靜止補(bǔ)償器以及有源濾波器,更能方便和滿足用戶規(guī)定等級(jí)的電力。   在交、直流電機(jī)調(diào)速方面,單塊ITPM可以成為一臺(tái)不可逆雙閉環(huán)直流調(diào)速器,兩個(gè)ITPM可以組成可逆四相限運(yùn)行的調(diào)速器。如圖2所示:   ITPM用在交流異步串級(jí)調(diào)速、降壓調(diào)速。用六個(gè)ITPM非常方便地組成的交流變頻系統(tǒng),如圖3-1、 圖3-2所示: 圖 3-1雙閉環(huán)控制的串級(jí)調(diào)速系統(tǒng) 圖 3-2雙閉環(huán)控制的串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)可獲得較大功率低頻變頻電源。   在電源和控制方面有廣泛應(yīng)用,如加速器穩(wěn)壓電源,如圖4所示: 圖 4 加速器穩(wěn)壓電源 圖 5 節(jié)能運(yùn)行控制器   軟啟動(dòng)器、節(jié)能運(yùn)行控制器應(yīng)用如圖5所示:   固態(tài)接觸器、繼電器、工業(yè)電熱控溫、各種半各體專用設(shè)備精密控溫、中、高頻熱處理電源、電焊設(shè)備(整流焊機(jī)、二次整流焊機(jī)、逆變焊機(jī))激光電源、勵(lì)磁電源、電鍍、電解電源、機(jī)械電子設(shè)備電源、城市無(wú)軌、電動(dòng)牽引、港口輪船起貨機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、軌機(jī)、龍門刨、大吊車驅(qū)動(dòng)、超低頻鋼水、攪拌電源、造紙、紡織。城市供水、污水處理等,可以說(shuō)在配電系統(tǒng)內(nèi)的電氣控制ITPM都有作為。   三、ITPM的應(yīng)用意義   ITPM是電力電子產(chǎn)品數(shù)字化、智能化、模塊化的集中體現(xiàn),高度展示了現(xiàn)代電力電子技術(shù)在電氣控制中的作用。ITPM不僅可以用在較為復(fù)雜的控制場(chǎng)合,更多的用在一般開關(guān)控制場(chǎng)合是它的一大優(yōu)勢(shì),由于其高開關(guān)速度和無(wú)弧關(guān)斷等優(yōu)良特點(diǎn),這將會(huì)使控制的質(zhì)量和性能大為改善。廣泛和大量的應(yīng)用ITPM令節(jié)省很多的金屬材料,并使其控制系統(tǒng)的體積大大減少,還可使非常復(fù)雜的多個(gè)電氣控制系統(tǒng)變的非常簡(jiǎn)單。用計(jì)算機(jī)集中控制,實(shí)現(xiàn)信息化管理,且運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用很低。ITPM節(jié)能效果非常明顯,這對(duì)環(huán)保很有意義。   四、結(jié)束語(yǔ)   臨淄銀河高技術(shù)開發(fā)有限公司開發(fā)生產(chǎn)的系列ITPM,以其優(yōu)越的性能故大量采用,已且示出明顯的社會(huì)效果和經(jīng)濟(jì)效益,是傳統(tǒng)晶閘裝置的替代產(chǎn)品。有著廣泛的應(yīng)用和廣闊的市場(chǎng),是十分理想的新一代電氣控制產(chǎn)品。隨著ITPM低成本和大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng),將會(huì)使傳統(tǒng)的電氣控制產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)生巨大變化,進(jìn)入新的電力電子的電氣控制時(shí)代。

      2013
      05-27

      智能電機(jī)控制模塊的功能及其應(yīng)用

        一、 概述   眾所周知,三相交流異步電動(dòng)機(jī)以其低成本,高可靠性和易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)在各行業(yè)中廣泛應(yīng)用。但是,它在直接起動(dòng)時(shí),存在著很大的缺點(diǎn):首先,它的起動(dòng)電流高達(dá)額定電流的5-7倍,這需要電網(wǎng)有很大的裕量,而且降低了電器控制設(shè)備的使用壽命,増加維護(hù)成本,甚至影響了其它電氣設(shè)備的正常運(yùn)行;其次,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)正常轉(zhuǎn)矩的2倍,這會(huì)對(duì)負(fù)載產(chǎn)生沖擊,增加傳動(dòng)部件的磨擦和額外維護(hù)。因?yàn)橐陨显?,出現(xiàn)了三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)設(shè)備。   傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)有以下幾種方法:   1、在電動(dòng)機(jī)定子回路中串入電抗器,使一部分電壓降在電抗器上;   2、星形-三角形轉(zhuǎn)換降壓起動(dòng)(Y -△)。 電機(jī)起動(dòng)時(shí)接成星形,起動(dòng)結(jié)束后,通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換器變成三角形接法;   3、起動(dòng)補(bǔ)償器起動(dòng)(自藕變壓器起動(dòng))。   傳統(tǒng)的起動(dòng)設(shè)備體積龐大,成本高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,與負(fù)載匹配的電機(jī)轉(zhuǎn)距很難控制,也就是說(shuō)很難得到合適的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)距;而且在切換瞬間會(huì)產(chǎn)生很高的電流尖峰,由此產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)會(huì)損害電機(jī)轉(zhuǎn)子,軸連接器,中間齒輪,以及負(fù)載。   因此,就需要有一種能克服傳統(tǒng)起動(dòng)缺點(diǎn)的起動(dòng)裝置。“智能電機(jī)控制模塊”,采用數(shù)碼管顯示,按鍵控制,整個(gè)起動(dòng)過(guò)程全部由單片機(jī)控制自動(dòng)完成。用戶通過(guò)按鍵調(diào)整參數(shù)設(shè)置,可以按需要選擇不同的起動(dòng)方式,能夠很方便地控制起動(dòng)電流,得到與負(fù)載相匹配的電機(jī)轉(zhuǎn)矩。   二、系統(tǒng)構(gòu)成   如圖1,整個(gè)系統(tǒng)由主電路,移相調(diào)控,同步檢測(cè),電壓電流反饋,單片機(jī)控制,顯示與按鍵六部分組成。其中,顯示與按鍵為一部分,組成一塊控制板。其它五部分全部集成在模塊內(nèi)部。通過(guò)一條15芯的并行線與控制板連結(jié)起來(lái)。 圖1 圖2   三、各主要功能介紹   電機(jī)軟起動(dòng)控制模塊主要能夠完成以下功能:   1、電壓斜坡起動(dòng)   2、限流起動(dòng)   3、軟停車   4、節(jié)能運(yùn)行   5、過(guò)流、過(guò)熱、缺相保護(hù)   現(xiàn)在分別介紹一下   1、電壓斜坡起動(dòng)   如圖2,系統(tǒng)首先加一個(gè)電壓Us到電機(jī)上,用于克服靜摩擦轉(zhuǎn)矩之后,電壓線性上升,從Us增 加到最大電壓Umax。此時(shí),加到電動(dòng)機(jī)端子上的電壓等于電網(wǎng)輸入電壓。 Us由用戶設(shè)定,可供用戶選 擇的電壓為80V-300V。Ts由用戶設(shè)定,可以在1-90秒中選擇。   這種起動(dòng)方式的特點(diǎn)是起動(dòng)平穩(wěn),可減少起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊,同時(shí)大大減輕起動(dòng)力矩對(duì)負(fù)載帶來(lái)的機(jī)械振動(dòng)。   2、限流起動(dòng)   如圖3,這種起動(dòng)方式是由用戶設(shè)定一電流值Ik,在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中,實(shí)際電流不超過(guò)設(shè)定值Ik。Ik由用戶根據(jù)實(shí)際負(fù)載大小自己設(shè)定。   限流起動(dòng)可以使大慣性負(fù)載以最小電流被起動(dòng)加速,可以用來(lái)設(shè)置電流上限,滿足電網(wǎng)容量在有限場(chǎng)合的使用。這種起動(dòng)方式特別適合于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。   3、軟停車   如圖4,與直接停車相比,就是加到電機(jī)上的電壓不是立即降下來(lái)的,而是由最高電壓逐漸下降,經(jīng)時(shí)一段時(shí)間Tp,最后降為0V。其中,下降時(shí)間Tp用戶設(shè)定,范圍是0-90秒。   這種軟停車可以大大減少管道設(shè)備中液體的沖擊。   4、節(jié)能運(yùn)行   對(duì)于大磨擦負(fù)載,由于所需起動(dòng)電流大,需要功率較大的電動(dòng)機(jī),而正常負(fù)載所需運(yùn)行負(fù)載力矩比電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩小的多,這就造成電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行。對(duì)于間隙性負(fù)載,維持大電流的工作時(shí)間占整個(gè)周期很小一部分,造成輕載有功損耗浪費(fèi),使運(yùn)行功率因數(shù)大大降低。智能電機(jī)控制模塊自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓,使電機(jī)工作在最佳效率工作區(qū),達(dá)到節(jié)能目的。   5、保護(hù)功能   共有三種保護(hù)功能:過(guò)流保護(hù),過(guò)熱保護(hù),缺相保護(hù)。   在起動(dòng)或者運(yùn)行過(guò)程中如果出現(xiàn)上述三種故障之一,模塊會(huì)自動(dòng)切斷電機(jī),控制板上的數(shù)碼管會(huì)閃爍顯示故障原因,待排除故障以后,按復(fù)位鍵即可恢復(fù)正常。 圖3 圖4   四、實(shí)驗(yàn)情況及實(shí)際應(yīng)用介紹   我們對(duì)一只正在使用中的智能電機(jī)控制模塊進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量并作了記錄。   所用負(fù)載為18.5KW風(fēng)機(jī),電壓實(shí)際測(cè)量值為390V左右。   為了作一個(gè)比較,首先拆掉模塊進(jìn)行直接起動(dòng)。   合上空氣開關(guān)以后,電壓立即上升到390V,電流快速上升到150A,持續(xù)一段時(shí)間,逐漸下降,最后穩(wěn)定在30A左右。同時(shí),可清楚地聽到由于大電流沖擊,風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)所發(fā)出的聲音。   然后接上電機(jī)軟起動(dòng)控制模塊,設(shè)置為限流方式起動(dòng),限流值為90A,打開節(jié)能運(yùn)行。   按下“起動(dòng)”鍵,可觀測(cè)到電流上升速度明顯變慢,逐漸上升到90A,保持2~3秒后,逐漸下降為30A。電壓由0V緩慢上升到390V。起動(dòng)時(shí)間為6秒。在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中,電機(jī)起動(dòng)平穩(wěn),聽不到機(jī)械沖擊的聲音。   15秒后,電壓逐漸下降為355V,電流不變,開始穩(wěn)定運(yùn)行。   智能電機(jī)控制模塊可廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域,其功能適用領(lǐng)域如下:   1、降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流(一般交流電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí),沖擊電流是額定電流的5-7倍);   2、避免電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)供電線路產(chǎn)生瞬間電壓跌落,造成設(shè)備、儀表誤動(dòng)作;   3、防止起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生力矩沖擊,而使機(jī)械斷軸或產(chǎn)生廢品;   4、可以較頻繁地起動(dòng)電動(dòng)機(jī)(軟起動(dòng)裝置一般允許10次/小時(shí),而使電動(dòng)機(jī)不致過(guò)熱);   5、對(duì)泵類負(fù)載可以防止水錘效應(yīng),防止管道破裂;   6、對(duì)某些工藝應(yīng)用(如染紗機(jī)械),可防止由于起動(dòng)過(guò)快而產(chǎn)生染色不勻造成質(zhì)量問(wèn)題;   7、對(duì)某些易碎的容器灌漿生產(chǎn)線,可防止容器破損;   8、需要控制起動(dòng)電流,減少對(duì)機(jī)械的沖擊,同時(shí)也可適應(yīng)較低容量供電變壓器的場(chǎng)合(如注塑機(jī));   9、可以降低電網(wǎng)適配容量,節(jié)省增容費(fèi)開支;   10、需要方便地調(diào)節(jié)起動(dòng)特性的場(chǎng)合。

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      晶閘管恒流恒壓模塊模塊的特點(diǎn)及應(yīng)用

        1. 前言   現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中,晶閘管以其成熟的技術(shù)、大電流高電壓等特點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。在晶閘管組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)中,有許多是采用電流閉環(huán)控制的恒流和電壓閉環(huán)控制的恒壓應(yīng)用。但是,目前大多數(shù)恒流恒壓的晶閘管裝置和產(chǎn)品受傳感器和控制電路的制約,體積龐大,電路復(fù)雜,難于調(diào)試,控制精度低。并且由于采用了分流器和分壓器進(jìn)行取樣,無(wú)隔離措施,控制電路的電磁干擾大,難以與計(jì)算機(jī)接口應(yīng)用。使晶閘管恒流恒壓設(shè)備的應(yīng)用處于較困難狀態(tài)。而采用晶閘管的恒流恒壓設(shè)備又因其大范圍的恒壓(0~幾百伏)、恒流(0~幾百安培)的特點(diǎn)有很大的應(yīng)用空間。我公司生產(chǎn)的恒流恒壓智能模塊很好的解決了這一應(yīng)用與制造上的矛盾。   與傳統(tǒng)的恒流恒壓設(shè)備相比,恒流恒壓智能模塊由于采用了線性霍爾傳感器、高精度的控制電路及模塊化的生產(chǎn)技術(shù),具有控制電路與強(qiáng)電完全隔離、控制精度高、體積小及使用方便等特點(diǎn),必將獲得大量的應(yīng)用。   2. 工作原理   (1)主工作電路   恒流恒壓智能模塊(整流)的主電路見圖1,它是一個(gè)由六只晶閘管構(gòu)成的三相全控整流橋,通過(guò)控制電路改變其導(dǎo)通角可獲得0-50V的直流電壓。 圖1 圖2   控制系統(tǒng)工作原理圖如圖2   (1) 霍爾傳感器的采用   霍爾效應(yīng)式傳感器是一種新型電流、電壓采樣器件,它的工作原理是利用霍爾元件在磁場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)電壓的霍爾效應(yīng),將電流、電壓轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)?;魻杺鞲衅鞯膬?yōu)點(diǎn)為轉(zhuǎn)換系數(shù)高,有電氣隔離作用,響應(yīng)速度快,線性度較好,對(duì)提高整機(jī)性能有很大好處。   2.控制系統(tǒng)特點(diǎn)   (1)采用線性霍爾傳感器,實(shí)現(xiàn)電氣隔離,提高了整機(jī)性能,使設(shè)定電壓(0-10V)與輸出電壓與電流成較好的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系,克服了晶閘管移相角度與輸出電壓非線性的缺點(diǎn)。   (2)電壓反饋與電流反饋采用兩套獨(dú)立電路,互不影響,并且可通過(guò)外加電平實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。   (3)多種保護(hù)功能,使用更加安全方便。   (4)采用數(shù)字移相控制電路使觸發(fā)更為準(zhǔn)確可靠。   3. 恒流恒壓智能模塊的主要技術(shù)參數(shù)和功能   由于采用高精度的霍爾傳感器和精密放大電路,模塊化的產(chǎn)品縮短了控制電路與移相電路、主電路的信號(hào)傳輸距離,干擾小等特點(diǎn),從而使恒流恒壓模塊的控制精度較高,比其他同功能產(chǎn)品有更大的優(yōu)越性。   (1)較高控制精度在晶閘管控制曲線上線性度較好的范圍內(nèi)(恒壓在100V-350V,恒流約在35%-75%I(最大設(shè)定電流)),穩(wěn)壓精度在0.5%,穩(wěn)流精度在1%之內(nèi),在線性度較差的范圍內(nèi),穩(wěn)壓精度不大于1%,穩(wěn)流精度不大于2%。   (2)電網(wǎng)調(diào)整率:電網(wǎng)變化±20%,輸出變化(調(diào)整范圍內(nèi))不大于±1%。   (3)高線性對(duì)應(yīng)關(guān)系,0-10V設(shè)定與輸出電流(壓)成較好線性關(guān)系,非線性度不大于5%。   除恒流恒壓功能外,模塊還具有如下功能:   多種保護(hù)功能,過(guò)流、過(guò)熱、缺相保護(hù)三種保護(hù)功能使模塊應(yīng)用更為安全。   采樣信號(hào)輸出,霍爾傳感器采樣信號(hào)輸出,可外接電流電壓顯示。   禁止恒流恒壓功能,如果對(duì)內(nèi)部恒流恒壓效果不滿意,可外接控制電路,直接采用傳感器采樣信號(hào)。   4 .恒流恒壓模塊的應(yīng)用場(chǎng)合   恒流恒壓智能模塊以其控制電路精度高,平衡性好,工作電壓范圍寬,抗電流沖擊性能好,安裝使用簡(jiǎn)單,可靠性高,體積小,免維護(hù),有利于電源小型化等特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、直流屏(蓄電池充電)、激光電源、充磁設(shè)備、UPS電源等各種場(chǎng)合,在現(xiàn)代國(guó)外應(yīng)用較多的“懸浮迭加”式線性電源的應(yīng)用中更能體現(xiàn)該模塊的特點(diǎn)。   (1) 基本應(yīng)用原理圖(圖 3) 圖3 圖4 圖5   (2)交流恒流恒壓在電鍍電解中的應(yīng)用原理圖(圖 4)   (3)懸浮迭加式線性電源中的應(yīng)用(圖 5)   此裝置用于高精度大功率線性穩(wěn)壓電源,極大的降低了GTR的功耗,使效率和可靠性有很大提高,并可采用較小功率GTR,降低了成本。采用恒流恒壓模塊不僅提高了精度,并且使電源體積得以大幅縮小。

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      晶閘管恒流恒壓控制模塊的使用技術(shù)解答

        恒流恒壓控制模塊   (1)模塊初次使用常見問(wèn)題   模塊使用前可先進(jìn)行簡(jiǎn)單功能測(cè)試,可以測(cè)試恒流功能,也可測(cè)試恒壓功能,但選用恒壓功能測(cè)試比較方便。以下幾點(diǎn)是初次使用常見問(wèn)題,對(duì)您或許有指導(dǎo)意義。  ?、僬{(diào)整給定信號(hào)時(shí)模塊沒有電流或電壓輸出,但給定信號(hào)和外加±12V電源正常。   處理:你需要對(duì)模塊進(jìn)行復(fù)位。  ?、诤銐簯?yīng)用時(shí),用電壓表測(cè)輸出電壓不準(zhǔn)確或不連續(xù)。   原因:你的負(fù)載太小,換大于100w的負(fù)載。  ?、酆懔鲬?yīng)用時(shí),給定信號(hào)很小,模塊即全電壓輸出。   處理:你需要工作在較大電流下,比如20A。  ?、苣K的恒流精度或恒壓精度達(dá)不到規(guī)定指標(biāo)。   原因:電源指標(biāo)達(dá)不到要求或給定信號(hào)不穩(wěn)定。  ?、莺懔骱銐汗δ苣芊裢瑫r(shí)使用?   答案:不能,只能單獨(dú)工作在恒流或者恒壓某一方式,或按順序進(jìn)行切換。  ?、弈K能否在任何輸出電壓下都能達(dá)到最大標(biāo)稱電流值?   答案:不能,模塊的標(biāo)稱電流為全電壓輸出時(shí)最大輸出電流,具體能輸出多大電流還取決于輸出電壓的高低和穩(wěn)定精度等指標(biāo)。  ?、吣K最佳工作區(qū)間如何選取?   答案:模塊應(yīng)用在20%-60%標(biāo)稱值最佳;小于20%或大于70%時(shí)效果較差。   ⑧電池充電應(yīng)用時(shí),如何對(duì)電池放電?   方法1:把模塊正負(fù)輸出極性調(diào)整成與充電時(shí)相反。   方法2:模塊輸出正極接一電感,模塊極性同充電時(shí)一樣,先把模塊電壓調(diào)到高于電池組,然后緩慢把模塊輸出電壓降至電池放電電壓值,用逆變方法完成電池的放電。該方法適于專業(yè)用戶使用。  ?、崮K用于電感負(fù)載時(shí)指標(biāo)下降。   原因:模塊的電壓、電流傳感器處理電路對(duì)感應(yīng)的信號(hào)電壓處理方式同普通儀表可能不同。晶閘管在換向時(shí)會(huì)產(chǎn)生反問(wèn)尖脈沖,模塊處理電路會(huì)把尖脈沖抑制掉;而普通儀表則對(duì)該尖峰照常處理,所以它屬于正?,F(xiàn)象,而非指標(biāo)下降。  ?、馊绾螌ふ疑崞鳒囟葴y(cè)試點(diǎn)?   方法:測(cè)試點(diǎn)選擇靠近模塊中心點(diǎn)、緊貼模塊外殼的散熱器表面處。   (2) 電流選取規(guī)則  ?、倌K電流的選取   模塊的標(biāo)稱電流為模塊正常工作允許流過(guò)的最大電流,考慮到晶閘管抗電流沖擊能力餃差,選取模塊時(shí)建議您應(yīng)留出裕量。   阻性負(fù)載:模塊標(biāo)稱電流應(yīng)為負(fù)載額定電流的2倍。感性負(fù)載:模塊標(biāo)稱電流應(yīng)為負(fù)載額定電流的3倍:  ?、趯?dǎo)通角要求:   在非正弦波狀態(tài)下用普通儀表測(cè)出的電流值不是有效值,儀表顯示較小的電流值就有可能超過(guò)模塊額定值的幾倍,因此,要求模塊盡量工作在較大導(dǎo)通角下(100度以上)。模塊在較小導(dǎo)通角(即模塊高輸入電壓、低輸出電壓)下輸出較大電流,這樣會(huì)使模塊嚴(yán)重發(fā)熱而燒毀。

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      電力電子模塊用關(guān)鍵絕緣材料

        在電力半導(dǎo)體模塊的發(fā)展中,隨著集成度的提高,體積減小,使得單位散熱面積上的功耗增加,散熱成為模塊制造中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,而傳統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)(焊接式和壓接式)已無(wú)法成功地解決散熱問(wèn)題。因此對(duì)處于散熱底板和芯片之間的導(dǎo)熱絕緣材料提出了新要求。目前,國(guó)內(nèi)外電力電子行業(yè)所用此種材料一般是陶瓷-金屬?gòu)?fù)合板結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)稱DBC板(Dircet Bonding Copper)。   所謂DBC技術(shù),是指將銅在高溫下直接鍵合到陶瓷材料上的技術(shù)。DBC板主要是采用Al2O3、AIN、BeO等導(dǎo)熱絕緣陶瓷基片。由于BeO含有毒性,工業(yè)上少有利用。AIN雖然導(dǎo)熱性能良好,且熱膨脹系數(shù)與硅相近,但價(jià)格太高,因此目前Al2O3已被廣泛用作DBC板的導(dǎo)熱絕緣基片,而AIN也處于發(fā)展之中。   目前國(guó)外DBC基板已投入工業(yè)化生產(chǎn),并廣泛用于電力半導(dǎo)體模塊、微波傳送和密封等領(lǐng)域。在相同功率的電力半導(dǎo)體中,DBC板的焊接式模塊,與普通焊接式模塊相比,不僅體積小,重量輕,省部件,并且具有更好的熱疲勞穩(wěn)定性和更高的集成度。國(guó)內(nèi)這方面的研究剛剛起步,尚未形成工業(yè)化生產(chǎn)。西安交通大學(xué)電氣絕緣研究所結(jié)合GTR模塊封裝結(jié)構(gòu)的"八五"攻關(guān)任務(wù),采用DBC技術(shù)研制出Al2O3-Cu復(fù)合板,并提供給西安電力電子技術(shù)研究所,北京電力電子新技術(shù)研究開發(fā)中心等單位試用。目前已形成實(shí)驗(yàn)室小批量生產(chǎn)。市場(chǎng)前景可觀。   DBC基板在功率模塊中所起的作用如下:   1)作為硅芯片的承載體,并且二者之間無(wú)其它任何材料和連接線。電路布線基板,功能近似于PCB板。   2)絕緣性能好,把導(dǎo)電部件和散熱部件隔離開。   3)散熱性能好,把硅芯片產(chǎn)生的熱量通過(guò)導(dǎo)熱機(jī)油傳輸?shù)缴嵫b置。   因此說(shuō)DBC基板是導(dǎo)熱性能和絕緣性能都很優(yōu)良的基板。   Al2O3-Cu基板具有如下的優(yōu)良特性:   1)熱阻抗小,且熱膨脹系數(shù)同Al2O3,與硅相近(7.4×10-5K-1),使用中不要過(guò)渡層,硅芯片可直接焊接在DBC基板上;   2)具有良好的機(jī)械性能,附著力>5000N/cm2,抗剝力>90N/cm;   3)耐腐蝕、不形變,可在-55℃~+860℃溫度范圍內(nèi)使用;   4)極好的電絕緣性能,瓷板耐壓>2.5KV;   5)良好的導(dǎo)熱性,熱導(dǎo)率為24~28W/m·K;   6)焊接性良好,達(dá)到95%以上。   DBC板將是未來(lái)電子線路中結(jié)構(gòu)和連接技術(shù)的基礎(chǔ)材料。在傳統(tǒng)有機(jī)覆銅P.C.板不能滿足元件熱沖擊性能的時(shí)候,DBC板將用于具有高耗散功率電子組件的基本材料。在使用中,由于較厚的銅層(0.3mm)能承受更高的電流負(fù)載,在相同截面下,僅需通常P.C.板12%的導(dǎo)體寬度;良好的熱電率,使功率芯片的密集安裝成為可能。在單位體積內(nèi)能傳輸更大的功率,提高系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性。在電力電子如下相關(guān)領(lǐng)域可得廣泛應(yīng)用:   (1)功率半導(dǎo)體器件,如IGBT、GTR、SIT等;   (2)功率控制線路;   (3)混合功率線路及新式功率結(jié)構(gòu)單元;   (4)固態(tài)繼電器及高頻開關(guān)模塊電源;   (5)電子加熱器件的溫度控制單元;   (6)變頻器、電機(jī)調(diào)速、交流無(wú)觸點(diǎn)開關(guān);   (7)電子陶瓷器件,經(jīng)我所研究表明,采用DBC技術(shù)制作BaTiO3的燒銅電極,與普通的燒銀電極以及鍍銅電極相比,接觸電阻小,性能優(yōu)越;   (8)汽車電子、航空航天軍事技術(shù)等方面的結(jié)構(gòu)單元。 DBC技術(shù)是未來(lái)"芯-板"技術(shù)的基礎(chǔ),代表著今后封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),隨著DBC板的應(yīng)用,就向未來(lái)的"芯-板"技術(shù)邁進(jìn)了一步,同時(shí)也形成了創(chuàng)造性產(chǎn)品思想和具有高集成度設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。   目前,隨著GTR、IGBT、SIT等新型器件的發(fā)展,對(duì)導(dǎo)熱更好的DBC板又提出了要求,日本已研制出了AIN覆銅板,并用于IGBT的封裝中。我國(guó)已研制出AIN陶瓷基片,我所已開展了AIN覆銅板的研制工作,并正在進(jìn)行鍵合機(jī)理及工藝過(guò)程的研究,預(yù)計(jì)在"九五"期間,將會(huì)在國(guó)內(nèi)電力半導(dǎo)體行業(yè)中得到應(yīng)用。

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