如何提高中頻電源的啟動性能
發布時間:2012-12-12 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】中頻電源的啟動性能是最重要的性能指標,它的好壞直接影響設備的品質和使用性能。因此,為降低設備成本、優化和簡化設備結構,在工程實踐中摸索出了一種全新的啟動方式——零壓啟動。本文對其結構原理加以闡述。
啟動問題一直是業內研究的重點和難點,人們采用各種方法改善啟動性能,如:充電啟動法、並聯啟動法、他激轉自激法、預充磁啟動法等,這些方法在一定程度上改善了啟動性能,但這些傳統的啟動方式還是存在線路複雜、成本較高、故障率高等缺點。
零壓啟動裝置的結構和工作原理
零壓啟動裝置的結構
零壓啟動是一種全新的啟動方式,它沒有額外增加任何輔助裝置,線路簡潔,成本低,經長期生產實踐檢驗,其啟動性能非常優越。
圖1為逆變主電路的原理圖,L0是啟動磁環,TA是電流互感器,TV是電壓互感器,分別為反饋電路提供檢測電流和檢測電壓信號。

圖1:逆變主電路的原理圖
圖2為反饋電路的原理圖,T是隔離變壓器,RP是逆變角調整電位器,VDl~VD4是反並聯二極管。

圖2:反饋電路的原理圖
零壓啟動的工作原理
零壓啟動是利用幹擾信號使負載LC起振,產生自激振蕩,反饋電路捕捉自激信號,控製電路則對信號進行放大整形,輸出與負載振蕩頻率同步、相位相差180°的控製脈衝,控製逆變橋晶閘管。具體過程是:電路通電時,各種幹擾信號通過RC吸收電路以及分布電容耦合至負載電路,撞擊負載LC使之產生自由振蕩,電流互感器TA、電壓互感器TV將(jiang)振(zhen)蕩(dang)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)傳(chuan)遞(di)至(zhi)反(fan)饋(kui)電(dian)路(lu),兩(liang)信(xin)號(hao)在(zai)反(fan)饋(kui)電(dian)路(lu)中(zhong)疊(die)加(jia)合(he)成(cheng),之(zhi)後(hou)送(song)入(ru)逆(ni)變(bian)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu),控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)產(chan)生(sheng)信(xin)號(hao)脈(mai)衝(chong)控(kong)製(zhi)逆(ni)變(bian)晶(jing)閘(zha)管(guan)。
零壓啟動的技術關鍵是如何捕捉微弱的自激信號。為此反饋電路采用了高變比(1:500)的電流互感器TA,並在電流反饋回路中串聯四隻反並聯二極管VDl~VD4,當信號微弱時,二極管工作在非線性區域,從而可以獲得較高的輸出阻抗與隔離變壓器T匹配。在電源正常工作時,VDl~VD4又呈現較小的正向電阻,與反饋信號較強相均衡。T為高輸入/輸出電阻隔離變壓器,逆變觸發電路的輸入級為高輸入內阻、高(gao)靈(ling)敏(min)度(du)的(de)集(ji)成(cheng)放(fang)大(da)電(dian)路(lu)。采(cai)取(qu)該(gai)技(ji)術(shu)措(cuo)施(shi)後(hou)即(ji)便(bian)自(zi)激(ji)信(xin)號(hao)再(zai)微(wei)弱(ruo)也(ye)能(neng)將(jiang)其(qi)捕(bu)獲(huo)進(jin)行(xing)處(chu)理(li),形(xing)成(cheng)逆(ni)變(bian)橋(qiao)晶(jing)閘(zha)管(guan)所(suo)需(xu)的(de)有(you)效(xiao)觸(chu)發(fa)信(xin)號(hao),實(shi)現(xian)了(le)用(yong)自(zi)激(ji)信(xin)號(hao)直(zhi)接(jie)啟(qi)動(dong)電(dian)源(yuan)的(de)目(mu)的(de)。
由(you)於(yu)諧(xie)振(zhen)回(hui)路(lu)等(deng)效(xiao)電(dian)阻(zu)較(jiao)小(xiao)和(he)補(bu)充(chong)能(neng)量(liang)的(de)不(bu)足(zu),在(zai)負(fu)載(zai)諧(xie)振(zhen)電(dian)路(lu)產(chan)生(sheng)有(you)效(xiao)自(zi)激(ji)信(xin)號(hao)的(de)時(shi)間(jian)很(hen)短(duan),加(jia)之(zhi)對(dui)自(zi)激(ji)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)的(de)電(dian)路(lu)有(you)延(yan)時(shi)陛(bi),因(yin)而(er)在(zai)啟(qi)動(dong)瞬(shun)間(jian)不(bu)易(yi)捕(bu)捉(zhuo)到(dao)自(zi)激(ji)信(xin)號(hao),容(rong)易(yi)造(zao)成(cheng)逆(ni)變(bian)失(shi)敗(bai)。為(wei)此(ci),在(zai)負(fu)載(zai)諧(xie)振(zhen)回(hui)路(lu)設(she)置(zhi)一(yi)個(ge)啟(qi)動(dong)磁(ci)環(huan)L0,如圖l所示。其原理是:在負載回路振蕩期間,L0liangduanbichanshengyigezigandiandongshi,gaizigandiandongshizongshizuaiyuanlaidianliubianhuade。jizaixiangtongdeqidongshijianneijianshaolezijixinhaodeshuaijiansudu,shichanshengzijixinhaodezhouqishuzengjia,weibuzhuozijixinhaoyingdeleshijian,tigaoleqidongdekekaoxing。lingwai,youyuL0是磁環,隻有在電流很小時才起作用,電源啟動後很快會磁飽和,不會對電源正常工作產生影響。
關(guan)於(yu)零(ling)壓(ya)啟(qi)動(dong)的(de)原(yuan)理(li)業(ye)內(nei)有(you)很(hen)多(duo)爭(zheng)論(lun),也(ye)有(you)很(hen)多(duo)提(ti)法(fa),一(yi)直(zhi)沒(mei)有(you)明(ming)確(que)的(de)說(shuo)法(fa)和(he)定(ding)論(lun),本(ben)文(wen)認(ren)為(wei)零(ling)壓(ya)啟(qi)動(dong)的(de)關(guan)鍵(jian)誘(you)因(yin)就(jiu)是(shi)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao),啟(qi)動(dong)時(shi)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)越(yue)強(qiang)越(yue)容(rong)易(yi)啟(qi)動(dong)。電(dian)抗(kang)器(qi)LD有濾波作用,若將其短路則有助於啟動,而在其後直流電壓端(圖1中VT1至VT4間)並聯一電容將幹擾信號濾除則很難啟動;若將逆變橋斜臂(VT1、VT3或VT2、VT4)短路,幹擾波能順利越過逆變橋,很容易使電源啟動,特別是對並聯機非常有效,並聯機常常以此作為輔助啟動的手段。
性能比較
yuqitaqidongfangshixiangbi,lingyaqidongjuyouwukebinideyoushi。shouxianshiqidongpingwen,lingyaqidongshiconglingdianyakaishizhujianqidongde,qidongguochengmeiyourenhechongji,tebieshizhongzaiqidongyoushigengweimingxian;其次,線路結構簡單,基本沒有增加額外的輔助裝置,不像其他方式都有一套專門的啟動裝置;再次,元器件少、故障率低、成本低,容易檢修。
lingyaqidongshizaichangqidegongchengshijianzhongmosuochulaideyizhongqidongfangshi,tadadajianhuaheyouhualeshebeijiegou,yijingchuxianbianbeigegechangjiaguangfancaiyong。dantaqueyizhimeiyouzhashikekaodelilunyiju,guanyutadeqidongjiliyexianjianshukanwenzi,yeneigengshishuofabuyi,meiyoutongyidinglun。benwenduiqiyuanlizuolechubutantao,danyuannengpaozhuanyinyu。
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