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    1. 2020
      08-10

      晶閘管智能控制模塊應(yīng)用

        一、直流電機拖動   電路說明: 直流拖動系統(tǒng)由軟起動部分,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),電動機部分構(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、機床(龍門刨床、龍門銑頭)、紡織、制糖等行業(yè)。   二、交流電機軟起動   電路說明:整個裝置由機箱、軟起動控制電路、功率調(diào)節(jié)、互感器、快熔等組成,軟起動控制電路可由模擬電路、單片機、PLC、微機等形式完成。功率部分由晶閘管智能交流模塊組成。軟起動控制電路根據(jù)互感器采集信號發(fā)出控制信號,控制智能模塊完成電機起動過程和運行中的各項要求。 應(yīng)用領(lǐng)域: 交流電機軟起動裝置可廣泛應(yīng)用于整個工業(yè)領(lǐng)域,具有很多優(yōu)良特點。   三、調(diào)溫、調(diào)光   電路說明: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)及溫度檢測部分組成。 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。舞臺調(diào)光、路燈節(jié)能控制。各種擴散爐、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   電路說明:通過晶閘管智能控制模塊控制變壓器初級電壓,變壓器次級接雙反星形(二極管)整流電路,變壓器次級兩個星點之間接一平衡電抗器L。通過穩(wěn)壓或穩(wěn)流控制板形成閉環(huán)控制,達到電壓或電流的穩(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。化工、機械生產(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:廣泛用于直流電動機、發(fā)電機勵磁、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,如無功補償設(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 模塊外觀尺寸(長×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、(保護電路、反饋電路、電流、電壓傳感器、單片機以上是功能模塊內(nèi)含有)散熱底板、輸入輸出電極、控制信號端口等組成。   3、 模塊內(nèi)部使用的芯片情況   采用的是進口玻璃鈍化方芯片,德國生產(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度≥2000V。采用彈性硅凝膠保護和環(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)有無保護功能   普通晶閘管模塊內(nèi)部一般不帶保護,恒流恒壓控制模塊、智能電機控制模塊、雙閉環(huán)直流調(diào)速控制模塊等功能性產(chǎn)品帶有過流、缺相、過熱保護功能,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功能。   9、 模塊的控制信號情況   ±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、模塊工作時會不會產(chǎn)生諧波?影響有多少?   模塊在工作時產(chǎn)生的諧波與傳統(tǒng)的晶閘管電路相同,會對電網(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周期內(nèi)只有三個晶閘管的波形,全控模塊波形圖一個周期內(nèi)六個晶閘管的波形都有。   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,因本身壓降的存在,會產(chǎn)生較大的熱量,若不及時散掉會影響模塊的工作。散熱方式有:水冷、強迫風(fēng)冷、自然冷卻,一般推薦采用強迫風(fēng)冷。   18、模塊選型原則是什么?對環(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。   對環(huán)境的要求:   環(huán)境適應(yīng)溫度攝氏-25℃~+45℃。工作場所要求干燥、通風(fēng)、無塵、無腐蝕性氣體。   19、那幾種模塊內(nèi)部有何保護?都是采取什么方式來實現(xiàn)的?   恒流恒壓控制模塊、雙閉環(huán)直流調(diào)速模塊、智能電機控制模塊內(nèi)部有過流、過熱、缺相保護。其它模塊沒有保護,可以定做保護模塊,一般生產(chǎn)周期7-10天。通過電流電壓傳感器檢測模塊工作電流電壓是否超出規(guī)定值,超出規(guī)定值時自動切斷控制信號。   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)電感放電時不會失控。(半控定做模塊必須加二極管)   21、交流模塊能否用于調(diào)速?用于軟啟動效果如何?過流保護能否保護電機?   交流模塊不能用于交流調(diào)速,用于軟啟動可降低啟動電流,減小對電網(wǎng)的沖擊,避免啟動時其它設(shè)備誤動作,效果較好。   22、直流調(diào)速模塊應(yīng)用注意事項有什么?   直流調(diào)速模塊使用時需有配套的測速發(fā)電機,合適的勵磁電源,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,力矩電機是高轉(zhuǎn)子電阻電動機,用模塊調(diào)速效果較好。   25、電能回饋是否有干擾的問題   用整流模塊做電能回饋,用戶問:是否會產(chǎn)生電網(wǎng)干擾?答案是基本沒有干擾。因為用晶閘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,在不改變原電網(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。它不是一個高頻逆變過程,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)定好的變壓比進行等功率傳送;交流模塊不與電網(wǎng)隔離,只對電網(wǎng)電壓進行調(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算機或其他控制儀表,抗干擾能力強。   (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)量等級進行生產(chǎn),如屬供方產(chǎn)品本身質(zhì)量問題,供方在售出一年內(nèi)包換。   (四)模塊在工作時會不會產(chǎn)生諧波?   模塊在工作時產(chǎn)生的諧波與傳統(tǒng)的晶閘管電路相同,會對電網(wǎng)造成影響,但目前據(jù)用戶的使用反饋情況來看,對電網(wǎng)造成的影響較小。可以這樣舉例來說明這個問題: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變壓器的功率來說比較小,其影響就可以忽略不計;反之,模塊控制的輸出功率相對于變壓器功率來說比較大,則影響就比較大。影響大的時候可以用電力電容器吸收,必要時可采用LC吸收。   (五)模塊在手動控制時,對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125度,當(dāng)模塊工作穩(wěn)定時,散熱器溫度勿超過80度(即模塊的殼溫),否則燒壞模塊。   (七)當(dāng)用戶測試模塊輸出不正常時,自行考慮哪幾方面?   1)模塊是否帶負(fù)載測試。   2)12V電源是否符合模塊工作要求。   3)如果是微機或儀表控制,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,使未加信號時導(dǎo)通,需在2、3腳間接一個500K電阻。   4)若用戶測試不平衡,首先看其負(fù)載是否平衡,測試時數(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)載下測試。   7)對于控制信號不確定的情況下,選用電位器調(diào)節(jié)來檢查模塊是否正常。

      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年問世以來,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)揮越來越大的作用。過去,人們在使用晶閘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,功能電路由單片機完成,并且內(nèi)置有多路電流、電壓、溫度傳感器,通過模塊上的接插件可將各種控制線引到鍵盤,進行各種功能和電氣參數(shù)設(shè)定,開可進行LED或LCD顯示。模塊的每支芯片的電流已達1000A/電壓1600V~2200V,該模塊實際上已是一個準(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,安裝、使用特別方便。毫無疑問,有了這種裝置模塊化的技術(shù)和產(chǎn)品,今后將會使配電系統(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、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、靜止無功補償器、動態(tài)電壓復(fù)位器、靜止補償器以及有源濾波器,更能方便和滿足用戶規(guī)定等級的電力。   在交、直流電機調(diào)速方面,單塊ITPM可以成為一臺不可逆雙閉環(huán)直流調(diào)速器,兩個ITPM可以組成可逆四相限運行的調(diào)速器。如圖2所示:   ITPM用在交流異步串級調(diào)速、降壓調(diào)速。用六個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)控制的串級調(diào)速系統(tǒng) 圖 3-2雙閉環(huán)控制的串級調(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)能運行控制器   軟啟動器、節(jié)能運行控制器應(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、二次整流焊機、逆變焊機)激光電源、勵磁電源、電鍍、電解電源、機械電子設(shè)備電源、城市無軌、電動牽引、港口輪船起貨機、風(fēng)機、水泵、軌機、龍門刨、大吊車驅(qū)動、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)雜的控制場合,更多的用在一般開關(guān)控制場合是它的一大優(yōu)勢,由于其高開關(guān)速度和無弧關(guān)斷等優(yōu)良特點,這將會使控制的質(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)雜的多個電氣控制系統(tǒng)變的非常簡單。用計算機集中控制,實現(xiàn)信息化管理,且運行維護費用很低。ITPM節(jié)能效果非常明顯,這對環(huán)保很有意義。   四、結(jié)束語   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效果和經(jīng)濟效益,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,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)模進入市場,將會使傳統(tǒng)的電氣控制產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)生巨大變化,進入新的電力電子的電氣控制時代。

      2013
      05-27

      智能電機控制模塊的功能及其應(yīng)用

        一、 概述   眾所周知,三相交流異步電動機以其低成本,高可靠性和易維護等優(yōu)點在各行業(yè)中廣泛應(yīng)用。但是,它在直接起動時,存在著很大的缺點:首先,它的起動電流高達額定電流的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,増加維護成本,甚至影響了其它電氣設(shè)備的正常運行;其次,起動轉(zhuǎn)矩可達正常轉(zhuǎn)矩的2倍,這會對負(fù)載產(chǎn)生沖擊,增加傳動部件的磨擦和額外維護。因為以上原因,出現(xiàn)了三相異步電動機降壓起動設(shè)備。   傳統(tǒng)的降壓起動有以下幾種方法:   1、在電動機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(Y -△)。 電機起動時接成星形,起動結(jié)束后,通過一個轉(zhuǎn)換器變成三角形接法;   3、起動補償器起動(自藕變壓器起動)。   傳統(tǒng)的起動設(shè)備體積龐大,成本高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,與負(fù)載匹配的電機轉(zhuǎn)距很難控制,也就是說很難得到合適的起動電流和起動轉(zhuǎn)距;而且在切換瞬間會產(chǎn)生很高的電流尖峰,由此產(chǎn)生的機械振動會損害電機轉(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)起動缺點的起動裝置。“智能電機控制模塊”,采用數(shù)碼管顯示,按鍵控制,整個起動過程全部由單片機控制自動完成。用戶通過按鍵調(diào)整參數(shù)設(shè)置,可以按需要選擇不同的起動方式,能夠很方便地控制起動電流,得到與負(fù)載相匹配的電機轉(zhuǎn)矩。   二、系統(tǒng)構(gòu)成   如圖1,整個系統(tǒng)由主電路,移相調(diào)控,同步檢測,電壓電流反饋,單片機控制,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。通過一條15芯的并行線與控制板連結(jié)起來。 圖1 圖2   三、各主要功能介紹   電機軟起動控制模塊主要能夠完成以下功能:   1、電壓斜坡起動   2、限流起動   3、軟停車   4、節(jié)能運行   5、過流、過熱、缺相保護   現(xiàn)在分別介紹一下   1、電壓斜坡起動   如圖2,系統(tǒng)首先加一個電壓Us到電機上,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,加到電動機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。   這種起動方式的特點是起動平穩(wěn),可減少起動電流對電網(wǎng)的沖擊,同時大大減輕起動力矩對負(fù)載帶來的機械振動。   2、限流起動   如圖3,這種起動方式是由用戶設(shè)定一電流值Ik,在整個起動過程中,實際電流不超過設(shè)定值Ik。Ik由用戶根據(jù)實際負(fù)載大小自己設(shè)定。   限流起動可以使大慣性負(fù)載以最小電流被起動加速,可以用來設(shè)置電流上限,滿足電網(wǎng)容量在有限場合的使用。這種起動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,就是加到電機上的電壓不是立即降下來的,而是由最高電壓逐漸下降,經(jīng)時一段時間Tp,最后降為0V。其中,下降時間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)能運行   對于大磨擦負(fù)載,由于所需起動電流大,需要功率較大的電動機,而正常負(fù)載所需運行負(fù)載力矩比電動機額定轉(zhuǎn)矩小的多,這就造成電動機輕載運行。對于間隙性負(fù)載,維持大電流的工作時間占整個周期很小一部分,造成輕載有功損耗浪費,使運行功率因數(shù)大大降低。智能電機控制模塊自動調(diào)節(jié)輸出電壓,使電機工作在最佳效率工作區(qū),達到節(jié)能目的。   5、保護功能   共有三種保護功能:過流保護,過熱保護,缺相保護。   在起動或者運行過程中如果出現(xiàn)上述三種故障之一,模塊會自動切斷電機,控制板上的數(shù)碼管會閃爍顯示故障原因,待排除故障以后,按復(fù)位鍵即可恢復(fù)正常。 圖3 圖4   四、實驗情況及實際應(yīng)用介紹   我們對一只正在使用中的智能電機控制模塊進行了實際測量并作了記錄。   所用負(fù)載為18.5KW風(fēng)機,電壓實際測量值為390V左右。   為了作一個比較,首先拆掉模塊進行直接起動。   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)一段時間,逐漸下降,最后穩(wěn)定在30A左右。同時,可清楚地聽到由于大電流沖擊,風(fēng)機產(chǎn)生強烈的機械振動所發(fā)出的聲音。   然后接上電機軟起動控制模塊,設(shè)置為限流方式起動,限流值為90A,打開節(jié)能運行。   按下“起動”鍵,可觀測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。起動時間為6秒。在整個起動過程中,電機起動平穩(wěn),聽不到機械沖擊的聲音。   15秒后,電壓逐漸下降為355V,電流不變,開始穩(wěn)定運行。   智能電機控制模塊可廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域,其功能適用領(lǐng)域如下:   1、降低電動機起動電流(一般交流電動機直接起動時,沖擊電流是額定電流的5-7倍);   2、避免電動機起動時供電線路產(chǎn)生瞬間電壓跌落,造成設(shè)備、儀表誤動作;   3、防止起動時產(chǎn)生力矩沖擊,而使機械斷軸或產(chǎn)生廢品;   4、可以較頻繁地起動電動機(軟起動裝置一般允許10次/小時,而使電動機不致過熱);   5、對泵類負(fù)載可以防止水錘效應(yīng),防止管道破裂;   6、對某些工藝應(yīng)用(如染紗機械),可防止由于起動過快而產(chǎn)生染色不勻造成質(zhì)量問題;   7、對某些易碎的容器灌漿生產(chǎn)線,可防止容器破損;   8、需要控制起動電流,減少對機械的沖擊,同時也可適應(yīng)較低容量供電變壓器的場合(如注塑機);   9、可以降低電網(wǎng)適配容量,節(jié)省增容費開支;   10、需要方便地調(diào)節(jié)起動特性的場合。

      2013
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      晶閘管恒流恒壓模塊模塊的特點及應(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獲得了廣泛的應(yīng)用。在晶閘管組成的自動控制系統(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行取樣,無隔離措施,控制電路的電磁干擾大,難以與計算機接口應(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),具有控制電路與強電完全隔離、控制精度高、體積小及使用方便等特點,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,它是一個由六只晶閘管構(gòu)成的三相全控整流橋,通過控制電路改變其導(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?;魻杺鞲衅鞯膬?yōu)點為轉(zhuǎn)換系數(shù)高,有電氣隔離作用,響應(yīng)速度快,線性度較好,對提高整機性能有很大好處。   2.控制系統(tǒng)特點   (1)采用線性霍爾傳感器,實現(xiàn)電氣隔離,提高了整機性能,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。   (2)電壓反饋與電流反饋采用兩套獨立電路,互不影響,并且可通過外加電平實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換。   (3)多種保護功能,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、主電路的信號傳輸距離,干擾小等特點,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:   多種保護功能,過流、過熱、缺相保護三種保護功能使模塊應(yīng)用更為安全。   采樣信號輸出,霍爾傳感器采樣信號輸出,可外接電流電壓顯示。   禁止恒流恒壓功能,如果對內(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。   4 .恒流恒壓模塊的應(yīng)用場合   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,安裝使用簡單,可靠性高,體積小,免維護,有利于電源小型化等特點,可廣泛應(yīng)用于電動機、發(fā)電機勵磁、直流屏(蓄電池充電)、激光電源、充磁設(shè)備、UPS電源等各種場合,在現(xiàn)代國外應(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。   (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題   模塊使用前可先進行簡單功能測試,可以測試恒流功能,也可測試恒壓功能,但選用恒壓功能測試比較方便。以下幾點是初次使用常見問題,對您或許有指導(dǎo)意義。  ?、僬{(diào)整給定信號時模塊沒有電流或電壓輸出,但給定信號和外加±12V電源正常。   處理:你需要對模塊進行復(fù)位。  ?、诤銐簯?yīng)用時,用電壓表測輸出電壓不準(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,給定信號很小,模塊即全電壓輸出。   處理:你需要工作在較大電流下,比如20A。   ④模塊的恒流精度或恒壓精度達不到規(guī)定指標(biāo)。   原因:電源指標(biāo)達不到要求或給定信號不穩(wěn)定。  ?、莺懔骱銐汗δ苣芊裢瑫r使用?   答案:不能,只能單獨工作在恒流或者恒壓某一方式,或按順序進行切換。  ?、弈K能否在任何輸出電壓下都能達到最大標(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)。   ⑦模塊最佳工作區(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%時效果較差。   ⑧電池充電應(yīng)用時,如何對電池放電?   方法1:把模塊正負(fù)輸出極性調(diào)整成與充電時相反。   方法2:模塊輸出正極接一電感,模塊極性同充電時一樣,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)載時指標(biāo)下降。   原因:模塊的電壓、電流傳感器處理電路對感應(yīng)的信號電壓處理方式同普通儀表可能不同。晶閘管在換向時會產(chǎn)生反問尖脈沖,模塊處理電路會把尖脈沖抑制掉;而普通儀表則對該尖峰照常處理,所以它屬于正常現(xiàn)象,而非指標(biāo)下降。  ?、馊绾螌ふ疑崞鳒囟葴y試點?   方法:測試點選擇靠近模塊中心點、緊貼模塊外殼的散熱器表面處。   (2) 電流選取規(guī)則   ①模塊電流的選取   模塊的標(biāo)稱電流為模塊正常工作允許流過的最大電流,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,這樣會使模塊嚴(yán)重發(fā)熱而燒毀。

      2013
      05-27

      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關(guān)鍵問題,而傳統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)(焊接式和壓接式)已無法成功地解決散熱問題。因此對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,國內(nèi)外電力電子行業(yè)所用此種材料一般是陶瓷-金屬復(fù)合板結(jié)構(gòu),簡稱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。目前已形成實驗室小批量生產(chǎn)。市場前景可觀。   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)生的熱量通過導(dǎo)熱機油傳輸?shù)缴嵫b置。   因此說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),使用中不要過渡層,硅芯片可直接焊接在DBC基板上;   2)具有良好的機械性能,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,達到95%以上。   DBC板將是未來電子線路中結(jié)構(gòu)和連接技術(shù)的基礎(chǔ)材料。在傳統(tǒng)有機覆銅P.C.板不能滿足元件熱沖擊性能的時候,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、電機調(diào)速、交流無觸點開關(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"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,隨著DBC板的應(yīng)用,就向未來的"芯-板"技術(shù)邁進了一步,同時也形成了創(chuàng)造性產(chǎn)品思想和具有高集成度設(shè)備設(shè)計的基礎(chǔ)。   目前,隨著GTR、IGBT、SIT等新型器件的發(fā)展,對導(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,并正在進行鍵合機理及工藝過程的研究,預(yù)計在"九五"期間,將會在國內(nèi)電力半導(dǎo)體行業(yè)中得到應(yīng)用。

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