【正文】 第 31 頁 共 33 頁 最后，對我的父母以及所有親人給予我的理解、幫助和支持表示深情的感謝。 在學(xué)習(xí)、工作和論文寫作中，得到了同學(xué)們的熱忱幫助，在此向他們由衷的感謝。 在論文完成的過程中傾注了導(dǎo)師大量的心血，在論文完成之際，特向我尊 敬的陸斌導(dǎo)師表示衷心的感謝。 在畢業(yè)設(shè)計完成的過程中得到了許多老師和許多同學(xué)的幫助，學(xué)院的老師們嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的教學(xué)使我受益非淺。明天，將是我終身學(xué)習(xí)另一天的開始 。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵我繼續(xù)進(jìn)步。我相信其中的酸甜苦辣最終都會化為甜美的甘泉的 。在這次畢業(yè)設(shè)計還讓我懂得考慮問題要全面周到 ,比如在這次設(shè)計必須考慮到元器件的過載 能力差 ,所以比必須要有保護(hù)系統(tǒng)來對元器件進(jìn)行保護(hù)這樣才能夠使得電源能夠正常維持運行 ,在這次畢業(yè)設(shè)計中最重要就是要考慮到在逆變器剛啟動的時候沒有電壓驅(qū)動 .以在剛開始啟動的時候必須加個啟動電路來啟動逆變器 ,這樣直流電才能轉(zhuǎn)換成交流電 ,最終似的本設(shè)計的晶 閘管中頻電源最 終能夠順利工作 . 第 30 頁 共 33 頁 另外設(shè)計還有一個具有挑戰(zhàn)性的問題，就是利用 Protel 99SE、 Autocad phtoshop等繪圖軟件繪圖，剛開始一點頭緒也沒有，花了時間又不見成效，往往事倍功半，經(jīng)陸老師悉心的指導(dǎo) ,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,在這次畢業(yè)畢業(yè)設(shè)計中處理圖片也是一個很重要的工作 ,通過自己的看書 ,自己在進(jìn)行摸索運行 PS對對圖片驚醒處理 ,對基本圖片處理也有了初步了解 ,在里面最終就是常常讓我有 “山重水復(fù)疑無路 ,柳暗花明又一村 ”的豁然開朗的感覺！ 本設(shè)計從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計 ，無一不凝聚著我們師生之間辛苦努 力的結(jié)果，雖然我的論文作品不是很成熟，還有很多不足之處，但我可以自豪的說，這里面的每一張圖紙，都有我的勞動。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。從開始接到論文題目到系統(tǒng)的到論文文章的完成，每走 一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的項目。 8) 若運行中發(fā)生了過電流過電壓，系統(tǒng)將自動進(jìn)行脈沖封鎖保護(hù)，此時要繼續(xù)工作可先按復(fù)位按鈕 SB7，再按 SB6重新啟動。 6) 當(dāng)逆變輸出電壓達(dá)到 300V時，由互感器 11 113端子得到的信號電壓使得 KA3吸合， KA2線圈得電并自鎖， KA2吸合后逆變電路切入小逆變角運行，并使得 KM3斷電裝置進(jìn)入正常運行狀態(tài)。 4) KA1吸合的同時， KM3和 KT1線圈通電，啟動電容充電，整流負(fù)載電阻 R15接通為逆變做好準(zhǔn)備。 2) 按下 SB4， KM2通電并自鎖，主回路通電，直流電壓表反打，此時整流橋觸發(fā)器控制角 =150度。 均壓電阻的功率為： RjP ≥ RjK WWRnU jm 12 22 ?????????? ????????? 式中 Um— 作用于管子上的正反向峰值電壓； n — 串聯(lián)元件數(shù)； RjK — 計算系數(shù)，三相取 。采用的具體方法是對串聯(lián)的晶閘管各自并聯(lián)阻值相等的電阻，稱均壓電阻。 通過查表的方法選擇額定電壓為 1000V，通流容量為 5kA 型號為MY311000/5的壓敏電阻。所以電抗器的取值應(yīng)考慮以上兩個作用。 L0= mHmHUdfIU 2202 22 ???????? 式中 dU — 與晶閘管裝置容量相等的整流變壓器的短路比，取~。當(dāng)浪涌電壓出現(xiàn)壓敏電阻被擊穿，吸收能量，控制過電壓的沖擊值 保護(hù)器件的選擇 晶閘管兩端阻容吸收元件的選擇 保護(hù)電容的選取與陽極電流的大小有關(guān)，可由下面的經(jīng)驗公式估算 電容量： C=(~5) 103 200uF= 耐壓量： UC=(~)UTN= 1000V=1100V 保護(hù)電阻的作用主要用來抑制振蕩降低晶閘管導(dǎo)通時的損耗，通第 26 頁 共 33 頁 過查表法可得 R=10Ω。由于電流上升速度快，限流及過電壓保護(hù)都無濟(jì)于事，故必須串入快速熔斷器以保護(hù)其他可控元件。 ，硒堆及阻容吸收保護(hù) 在三相整流橋臂都接有快速熔斷器，它主要用于保護(hù)交流進(jìn)線的相間短路。兩個電壓信號分別經(jīng)過穩(wěn)壓管 V1， V2接入晶閘管 VT1和 VT2的門極。它通過三個共頻電流互感器 TA1（ ）取出能夠反映三相進(jìn)線電流大小的電流信號 ia、 ib、 ic經(jīng)三相橋式整流后在電位器 RP7上形成一直流電壓，這個電壓正比于整流橋輸出的直流電流。 R9兩端的電位迅速上升，觸發(fā)脈沖 角增大，輸出電壓迅速降低。經(jīng)過穩(wěn)壓管 VS1和 VS2，在經(jīng)過二極管 VD1和 VD2送入比較放大器中。 第 25 頁 共 33 頁 保護(hù)系統(tǒng)的作用是：當(dāng)本裝置的電壓和電流小于整定值時，保護(hù)電路不工作，當(dāng)電壓或者電流超過整定電流值時保護(hù)電路發(fā)出信號，把電壓和電流限制在整定值，使裝置免遭過載運行的危害。同時充電電容 C被充電到 350V，另一整流電路給晶閘管 VT提供了正向電壓，啟動 KT1經(jīng)過延時后閉合，觸發(fā)信號送入到晶閘管 VT的門極， VT被觸發(fā)導(dǎo)通，電流送入脈沖變壓器一次線圈，二次側(cè)耦合出正向觸發(fā)信號使晶閘管 VT11導(dǎo)通，電容存儲的能量通過 VT11向負(fù)載回路放電， RC并聯(lián)諧振負(fù)載得到能量開始衰減振蕩，這時候逆變觸發(fā)電路檢測出觸發(fā)頻率并輸出脈沖，并聯(lián)逆變器開始工 第 24 頁 共 33 頁 作，整流電路向逆變器輸出能量，啟動成功后， 圖 KA1吸合，從而 KA2吸合，使觸發(fā)引前角減小，同時 KM KA3釋放，中頻裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)。中頻裝置中具體實現(xiàn)上述設(shè)計的電路見圖。 R越大，消耗的能量越大，因此衰減的速度也就越快。以后電容 C又再次向電感放電，這樣不斷反復(fù)第 23 頁 共 33 頁 便在電容兩端形成振蕩電壓，其電壓頻率為： 電容兩端的電壓幅值是不斷衰減的，這是由于電路中有電阻 R存在的緣故。我們設(shè)想預(yù)先給一個電容充電，使其存儲一定的能量，然后在啟動的時候?qū)⑦@一能量突然加到并聯(lián)負(fù)載電路上，負(fù)載電路將產(chǎn)生衰減振蕩，這時檢測電路獲得其振蕩頻率信號。 第 22 頁 共 33 頁 第五章 并聯(lián)逆變器的啟動及參數(shù)計算 5. 1 并聯(lián)逆變器的啟動 由上節(jié)的內(nèi)容可知，觸發(fā)脈沖的信號取自負(fù)載，這樣就 存在一個啟動的問題，因為在系統(tǒng)未投入運行前，負(fù)載端是不可能有輸出的，這樣也就沒有了輸出的，這樣也就沒有信號可取，因此必須在逆變器中假如啟動電路。 4) 脈沖整形和寬度調(diào)節(jié)電路的作用 采用一組單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路將尖脈沖的寬度驚醒適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，以適應(yīng)輸出脈沖所必須的寬度的要求。 2) 鋸齒波形成環(huán)節(jié)利用 “密勒”效應(yīng)的積分電路，以及采用恒流充電電路給電容充電的工作原理，形成一個底寬為 240度 ~300 度鋸齒波。 為使整流輸出電壓可以任意調(diào)節(jié)并滿足限流、限壓和保護(hù)的需要，要求觸發(fā)脈沖的移相范圍在 150度左右。 為保證整流電路的可靠啟動，要求觸發(fā)脈沖大于 T/6即 60度電角度（ T為工頻周期），這樣保證了在任何時刻啟動至少有兩只晶閘管得到觸發(fā)脈沖而導(dǎo)通，但觸發(fā)脈沖的寬度又不宜太寬，一般要求小于 T/3即 120度電角度 ，這是因為三相全控整流電路中每只晶閘管在一個周期中導(dǎo)通時間為 T/3。 （ 2）額定電流 IT (AV)=(~2) IT/ 已知在并聯(lián)逆變橋路中流過晶閘管電流近似為每周期導(dǎo)通 180 度的矩形波，所以流過管子電流的有效值為 IT= ? ?221 0 2 dM d ImtdI ???= IT (AV)= (~2) =(~2) ? A=169~225A 考慮到中頻運行時的開關(guān)損耗 ,所以選擇晶閘管額定電流 IT (AV)=200A 選用晶閘管型號規(guī)格為 3CTK20010. (3)換流時間 rt 和觸發(fā)引前時間 ft ft = dtdiITd 從晶閘管允許電流上升率 Tdi /dt =20A/us 計算 ,則 rt = 20250 us= 對應(yīng)的 γ = 度 第 19 頁 共 33 頁 因為 1KHZ 中頻周期 T =1000 us,故 qt 可按下式求得 qt = ???? 2? 取 k=, φ =36176。同理，當(dāng) us信號由變正的瞬第 18 頁 共 33 頁 間， 23 202兩端輸出脈沖去觸發(fā)另一對角線上的一對晶閘管。反之， tf減小， RP9和 RP10位置調(diào)整完成后 ,tf便保持不變了。 信號 ua和 ic分別由圖中頻電壓互感器 TR2與圖中頻電流互感器 TA?檢測到，并分別在 RP5 RP1 RP R18上按 [ua(ia)]的 原則，形成逆變電路同步電壓信號 us，并由電位器 RP9和 PR10決定了兩個信號的相對強(qiáng)度。 3)當(dāng) ua幅值或頻率變化時， ic產(chǎn)生的信號電壓變化，維持引前觸發(fā)時間 tf不變，上述個點可由圖得到證實。 這是因為 1)ic產(chǎn)生的電壓信號在相位上滯后 ua中頻電壓 90度，故只要適當(dāng)調(diào)節(jié)這個信號的幅值，便可以方便的改變它和 ua的交點的位置，即調(diào)節(jié)了 tf的大小。我們首先想到中頻電壓 ua，雖然它能反應(yīng)負(fù)載頻率與幅值的變化，但是光有一個 ua信號還不行，因為可靠關(guān)斷晶閘管希望在 ua過零之前某時刻送出觸發(fā)脈沖，因此還需要另外一個比較信號，這個比較信號與 ua 信號波形的交點，距 ua 過零點的時間正好是要求觸發(fā)引前時間 tf。一般設(shè)計在 100~150s，脈沖必須具有一定的幅值以滿足管子觸發(fā)的要求，一般設(shè)計在 3~10V，要求脈沖寬度前沿要陡，以 保證逆變橋每個橋臂相串聯(lián)的兩只晶閘管能基本同時開通；要求觸發(fā)電路具有抗干擾能力且線路簡單，便于維修。脈沖的產(chǎn)生必須在中頻電壓過零前的適當(dāng)時刻，且這一時刻必須在中頻運行過程中始終保持不變。在前述的熔煉和加熱過程中，由于負(fù)載回路的參數(shù)不斷變化，為保證中頻電源始終運行于最佳狀態(tài)，要求觸發(fā)電路的輸出脈沖能自動隨著負(fù)載的變化而變化，即具有頻率自跟蹤能力。由于 Ud 是三相全控整流電路獲得，所以改變移相角 即可輸 出功率。通常 角宜取 40度為宜。（ 4）圖電路對應(yīng)于圖波形中 t5~t7換流階段，其分析方法于圖相同，不在詳細(xì)闡述。在 t=t2時刻，觸發(fā) VT2與 VT3，于是 iT2,3從零增大，而 iT1,4在反向電壓作用下從 Id減小，此階段四個晶閘管同時