廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:直流拖動(dòng)、軋鋼、電解、電鍍機(jī)床、造紙、紡織、勵(lì)磁、低壓大電流工業(yè)電爐等領(lǐng)域。
晶閘管整流器具有開環(huán)控制、恒流控制、恒功率控制等多種工作方式。強(qiáng)大的通訊功能(標(biāo)準(zhǔn) Modbus RTU 通訊協(xié)議),方便聯(lián)機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制。短路保護(hù)、過流保護(hù)、超溫保護(hù)、電流限制、電壓限制、缺相保護(hù)、負(fù)載斷線等完善的自我保護(hù)和自我診斷功能,確保設(shè)備長期、穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
晶閘管整流器是一種以可控硅(晶閘管)為基礎(chǔ),以智能數(shù)字控制電路為核心的交流變直流可控整流電器。又稱整流器、可控硅整流器等。具有效率高、無機(jī)械噪聲和磨損、響應(yīng)速度快體積小、重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)。
晶閘管式弧焊整流器與逆變式弧焊整流器相比,具有以下特點(diǎn):1)動(dòng)特性好。在于內(nèi)部電感小,因而電磁慣性小,反應(yīng)速度快(開關(guān)速度在10ms數(shù)量級(jí))。用于平特性電源時(shí)可滿足其短路電流增長速度,用于下降特性電源...
"晶閘管調(diào)功器"廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
A 電爐工業(yè):退火爐,烘干爐,淬火爐,燒結(jié)爐,坩堝爐,隧道爐,熔爐,箱式電爐,井式電爐,
熔化電爐,滾動(dòng)電爐,真空電爐,臺(tái)車電爐,淬火電爐,時(shí)效電爐,罩式電爐,氣氛電爐,烘箱
實(shí)驗(yàn)電爐,熱處理,電阻爐,真空爐,網(wǎng)帶爐,高溫爐,窯爐
B 機(jī)械設(shè)備:包裝機(jī)械,注塑機(jī)械,熱縮機(jī)械,擠壓機(jī)械,食品機(jī)械,回火設(shè)備,塑料加工,紅外加熱
C 玻璃工業(yè):玻璃纖維,玻璃成型,玻璃融化,玻璃印制,浮法玻璃生產(chǎn)線,退火槽
D 汽車工業(yè):噴涂烘干,熱成型
E 節(jié)能照明:隧道照明,路燈照明,攝影照明,舞臺(tái)燈光
F 化學(xué)工業(yè):蒸餾蒸發(fā),預(yù)熱系統(tǒng),管道加熱,石油化工,溫度補(bǔ)償
G 其它行業(yè):鹽浴爐,工頻感應(yīng)爐,淬火爐溫控,熱處理爐溫控,金剛石壓機(jī)加熱,大功率充磁/退磁設(shè)備,
航空電源調(diào)壓,中央空調(diào)電加熱器溫控,紡織機(jī)械,水晶石生產(chǎn),粉末冶金機(jī)械,彩色顯像管
生產(chǎn)設(shè)備,冶金機(jī)械設(shè)備,石油化工機(jī)械,燈光無級(jí)調(diào)節(jié),恒壓恒流恒功率控制等領(lǐng)域。
晶閘管供電拖動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作速度快、維護(hù)工作量小(因?yàn)殪o態(tài)變流器故障少),比F-D機(jī)組運(yùn)行效率高、體積小、重量輕和占地面積小等。它的缺點(diǎn)是對(duì)電網(wǎng)無功沖擊大,從而產(chǎn)生較大的起動(dòng)壓降;它的高次諧波會(huì)影響電網(wǎng)電壓波形,干擾其他用電設(shè)備;它的運(yùn)行功率因數(shù)低等。但整流變壓器采取特殊接線,電樞回路的晶閘管整流器分成兩組串接,采取所謂"順序控制"方法,可以減少無功的需要量,可以消除危害較大的5次和7次諧波,如果采用濾波器還可以改善功率因數(shù)等。
提升電動(dòng)機(jī)的換向可分電樞反向和磁場反向兩種接線方式,前者是用兩組大容量的晶閘管整流器對(duì)電動(dòng)機(jī)電樞進(jìn)行供電,磁場用一組小容量的晶閘管整流器供給;后者只用一組大容量的晶閘管整流器對(duì)電動(dòng)機(jī)電樞供電,磁場用兩組小容量的晶閘管整流器作反并聯(lián)供給。電樞反向接線動(dòng)作速度快,但需多用一組大容量的晶閘管整流器;磁場反向接線由于磁慣性動(dòng)作速度緩慢,但可省用一組大容量晶閘管整流器,增加的只不過是一組小容量的晶閘管整流器。盡管電樞反向接線動(dòng)作迅速,但對(duì)于提升機(jī)來說是不必要的,動(dòng)作過快反而對(duì)電動(dòng)機(jī)的換向造成困難及對(duì)機(jī)械產(chǎn)生沖擊。所以大容量的提升機(jī)(一般500kW以上)常采用磁場反向接線方式,為了克服磁慣性需要采取加強(qiáng)勵(lì)磁的方法,一般取強(qiáng)勵(lì)電壓為正常電壓的4~5倍。
這種拖動(dòng)裝置的直流電源是利用晶閘管整流器的直流電壓向提升電動(dòng)機(jī)供電,所以又稱。電動(dòng)機(jī)的電樞和磁場均可由晶閘管整流器供電,因?yàn)樵撜髌鞯闹绷麟妷嚎赏ㄟ^觸發(fā)延遲角均勻調(diào)節(jié),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速便可以得到均勻改變而達(dá)到無級(jí)調(diào)速。
1、接通交流電源,控制電源與主開關(guān)電源相序同步,將"2SA"按鈕置于啟動(dòng)位置, "給定" 電位器旋至最小位置。
2、合上交流接觸器、運(yùn)行指示燈亮,風(fēng)機(jī)正常工作,控制系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)。
3、合上主電路開關(guān),緩緩旋動(dòng)"給定"順時(shí)針方向旋到需要的直流電壓(電流) ,此時(shí)輸 出電壓表,電流即有指示。
1、"給定"電位器旋鈕逆時(shí)針到底置最小位置,2SA 按鈕置"停機(jī)"位置,此時(shí)無輸出電 壓。再斷開交流接觸器,運(yùn)行指示燈暗,然后切斷電源。
2、整流柜面板上調(diào)節(jié)電壓作為"給定" 。
3、"穩(wěn)流"或"穩(wěn)壓"通過 1SA 按鈕轉(zhuǎn)換。
4、調(diào)節(jié)電流作為調(diào)節(jié)板上的偏置電壓,設(shè)定后電位器就不再調(diào)整。
1、當(dāng)晶閘管過熱時(shí),快速熔斷器熔斷,發(fā)出警報(bào)號(hào),電笛響,應(yīng)停機(jī)。
2、當(dāng)主電路斷電時(shí),封鎖觸發(fā)脈沖,此時(shí)無輸出。
3、當(dāng)系統(tǒng)過流時(shí),封鎖觸發(fā)脈沖,并重新啟動(dòng)軟啟動(dòng)。
4、故障解除:當(dāng)整流器故障時(shí),發(fā)出燈光報(bào)警信號(hào)并停機(jī),操作人員應(yīng)在排除故障以后可 合閘,否則將擴(kuò)大故障范圍,造成更大損失,故障排除后,可將 K 主令開關(guān)置一下,除去電 笛聲,排除故障后,然后按正常運(yùn)行程序開機(jī)。
5、起動(dòng)后,直流輸出電壓或電流達(dá)不到額定值則丟脈沖或快熔,晶閘管元件損壞,及時(shí)檢 查觸發(fā)器是否有故障,更換快熔和晶閘管元件。
6、當(dāng)晶閘管超溫,風(fēng)機(jī)發(fā)出故障時(shí),立即發(fā)出燈光信號(hào)及報(bào)警。
7、合閘后, 直流輸出不能調(diào)節(jié), 則調(diào)節(jié)器損壞或反饋回路出故障, 檢查調(diào)節(jié)器和反饋回路。
8、突然停機(jī),主回路過載,缺相,檢查原因。
9、整流器整流柜面板上指示燈暗,熔斷器熔斷,電源停電,恢復(fù)供電后,重新起動(dòng),更換 熔斷器。
1、整流器每隔半年進(jìn)行一次小修。
2、整流器每隔一年進(jìn)行一次大修。
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評(píng)分: 4.4
針對(duì)目前使用的晶閘管勵(lì)磁裝置主電路晶閘管及二極管在設(shè)計(jì)安裝中存在的問題,提出一種新的技術(shù)要求和計(jì)算方法,進(jìn)一步改善同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行、起動(dòng)特性,保證電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)安全、可靠、平穩(wěn)運(yùn)行,滿足電機(jī)失步再整步要求。
晶閘管整流方式從分類上說為半控整流,當(dāng)然也有二極管不控整流和IGBT的全控整流,后者代表了當(dāng)前最先進(jìn)的整流技術(shù)。
所謂相控整流就是通過控制晶閘管的觸發(fā)延時(shí)角來將交流的電網(wǎng)電壓整流成直流電壓。晶閘管屬于半控器件,加上觸發(fā)信號(hào)開通之后,需要借助電網(wǎng)電壓進(jìn)行反壓關(guān)斷。
上圖為三相半波整流,Ug為導(dǎo)通信號(hào),觸發(fā)延遲角為0,ud=1.17*Ui*cos(a),其中a為觸發(fā)延遲角,Ui為電網(wǎng)相電壓的有效值。
上圖為單相半波整流,可以看出,單相半波整流效果完全沒有三相半波整流效果好,因?yàn)榍罢咭粋€(gè)周期內(nèi)只有一個(gè)波頭,后者有三個(gè)波頭。
當(dāng)然與之對(duì)應(yīng)的是單相全波整流和三相全波整流,較半波整流稍微復(fù)雜,但整流效果更好,因?yàn)橐粋€(gè)周期內(nèi)的波頭數(shù)是半波整流的兩倍。
關(guān)于晶閘管相控整流的原理差不多就上面這些,如果應(yīng)用到實(shí)踐中去的話,還要注意觸發(fā)信號(hào)的同步,晶閘管的驅(qū)動(dòng),晶閘管的選型等問題。
建議參考經(jīng)典的電力電子教材《電力電子技術(shù)》王兆安,里面有更加詳細(xì)的介紹。
輸電和配電系統(tǒng)是運(yùn)行在固定頻率的正弦波電壓和電流波形下,但是當(dāng)非線性負(fù)荷—如晶閘管整流器、變頻器和電弧爐接入系統(tǒng)后,會(huì)產(chǎn)生大量的諧波電流,從而導(dǎo)致電壓和電流的畸變,諧波濾波器是抑制電網(wǎng)電壓和電流畸變的最好辦法 ,諧波濾波器使電力電源更加強(qiáng)壯。
諧波畸變
諧波畸變問題正日益增長為公共問題,具有諷刺意味的是諧波的產(chǎn)生可以追溯到“電子革命”?,F(xiàn)代電力電子控制設(shè)備比傳統(tǒng)控制有很多優(yōu)勢(shì),被廣泛地用于工業(yè)系統(tǒng),但是它最大的弊端就是也會(huì)產(chǎn)生大量的諧波。
問題主要由3次、5次、7次、11次和13次諧波引起。
高頻諧波電流常常會(huì)產(chǎn)生意想不到的問題:會(huì)使變壓器、電纜和其它電力元件產(chǎn)生附加熱損耗;造成控制、保護(hù)和測量系統(tǒng)的功能異常,通信和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)也因此受到諧波干擾。
當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)有無功補(bǔ)償電容器時(shí)問題尤其嚴(yán)重,因電容器組和系統(tǒng)自身的電感可能在某個(gè)諧波頻率下形成并聯(lián)諧振回路,造成諧波的放大,使諧波電壓超過了大多數(shù)應(yīng)用場合的允許值。
隨著無功功率電費(fèi)的增加,采用無功補(bǔ)償變?yōu)榻?jīng)濟(jì)上的必要。無功補(bǔ)償設(shè)備的投資通過減少電費(fèi)成本僅在12~36個(gè)月就可以收回。在許多國家,涉及供電質(zhì)量的法規(guī)都嚴(yán)格規(guī)定了畸變量的允許值限制。
濾波器保持系統(tǒng)“純凈”
諧波濾波器組是解決電壓、電流畸變問題的最佳方案。由電容器、電抗器和電阻組成的濾波器回路向諧波提供了一個(gè)電網(wǎng)以外的低阻抗通道,畸變可以減小到一個(gè)要求的水平。可以采用單調(diào)諧、雙調(diào)諧和高通濾波器組。對(duì)于基波頻率(50或60Hz)來說,濾波器如同電容器向電網(wǎng)提供無功功率,是一個(gè)傳統(tǒng)意義上的電容器組 。
第3章 交流-直流變換電路
3.1 單相可控整流電路
3.2 三相半波可控整流電路
3.3 三相橋式全控整流電路
3.4 三相橋式半控整流電路
3.5 變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響
3.6 整流電路的同步與定向
3.7 晶閘管整流器的工程設(shè)計(jì)
思考題與習(xí)題
第4章 直流-交流變換電路
第5章 交流-交流變換電路
第6章 直流-直流變換電路
第7章 電力電子的MATLAB仿真
第8章 電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
附錄MATLAB/Simulink/Power System仿真基礎(chǔ)
參考文獻(xiàn)2100433B