專利名稱：晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶閘管中頻電源啟動方法及裝置，特別是晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動方法及裝置。
背景技術(shù)：
晶閘管中頻電源因其效率高、控制方便，適于自動化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于機械、冶金、電力、交通、紡織以及國防等工業(yè)部門的精密澆鑄、熔煉、鍛件加熱、鋼管彎曲、鋼零件表面熱處理、金屬焊接、粉末冶金等領(lǐng)域，并且是其關(guān)鍵設(shè)備，隨著晶閘管中頻電源應(yīng)用領(lǐng)域擴大，功率也越來越大，因此，對電源的性能要求，尤其是對電源啟動成功率的要求也越來越高。
現(xiàn)有晶閘管中頻電源的啟動方法有多種，但各有其不足，特別是對于大功率晶閘管中頻電源，這些常規(guī)的啟動方法更顯不足，例如撞擊啟動法該方法的啟動電路由變壓器(升壓式)，整流橋，儲能電容器C3、撞擊開關(guān)KP5和換流電感L1組成的主電路和由接觸器JC與大功率電阻RP組成的預(yù)充磁電路構(gòu)成。啟動前，C3上存儲一定的電壓uC3，啟動時觸發(fā)Kp5，利用C3上的儲能向負(fù)載槽路放電，在槽路中建立衰減振蕩，振蕩頻率為12πL(C1//C2//C3).]]>同時，接觸器JC閉合，使平波電抗器Ld建立一定的磁能。
該電路復(fù)雜，增加了整機耗能，二極管整流橋增大了電網(wǎng)波形的畸變，而且不能用于大功率電源系統(tǒng)的啟動。
又例如輔助串聯(lián)逆變器啟動方法該方法啟動電路采用輔助逆變器，由平波電抗器Ld1，晶閘管Kp5、Kp6，輔助諧振電路L1、L2、C3和C4，變壓器BT及續(xù)流二極管D組成。啟動過程分為三個階段。盡管該方法可實現(xiàn)10-1000KW電源的成功啟動，但電路十分復(fù)雜，而且所需啟動過程的時間很長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，可靠地啟動大功率晶閘管中頻電源的方法與裝置。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動方法與裝置，晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動方法是在逆變橋換流、逆變橋晶閘管關(guān)斷時，給要被關(guān)斷的晶閘管建立起足夠的反向電壓保證晶閘管可靠關(guān)斷，使逆變橋換流成功，具體方法是對由電容C1、C2和負(fù)載感應(yīng)圈L及R接成的串并聯(lián)諧振負(fù)載槽路，在電容C1的兩端并聯(lián)一個由晶閘管KP5與電感L1串接成的輔助啟振電路，先用逆變器直接給負(fù)載槽路預(yù)充一定的直流或低頻能量，再用上述簡單的輔助啟振電路使負(fù)載槽路中的直流或低頻能量轉(zhuǎn)換成中頻能量，建立起逆變橋可靠換流，晶閘管可靠關(guān)斷的條件，控制逆變器使負(fù)載槽路起振，實現(xiàn)晶閘管中頻電源在各種工況下成功啟動。
本發(fā)明方法采用的相應(yīng)裝置是晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動裝置。該啟動裝置是在外殼中安裝機芯電路構(gòu)成，外殼面板上有4個接線柱，其機芯電路由晶閘管KP5與電感L1串接構(gòu)成，串接電路兩端分別電聯(lián)接到外殼面板的兩個接線柱上；KP5的控制極與陰極分別接到外殼面板上的另外兩個接線柱上。


圖1是晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動方法主電路圖；圖2是電感L及L1上的電流iL及iL1，電容C2上的電流ic2，電容C1及C2上的電壓Uc1及Uc2波形圖；圖3是晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動方法控制電路方框圖。
具體實施例方式晶閘管中頻電源主要由晶閘管整流橋1與由晶閘管Kp1～Kp4、換流電感Lh、平波電抗器Ld接成的晶閘管逆變橋2電聯(lián)接構(gòu)成，參見附圖1，逆變橋2輸出端聯(lián)接由負(fù)載感應(yīng)圈L、R及電容C1、C2接成的串并聯(lián)諧振負(fù)載槽路3，晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動方法是在逆變橋2輸出端聯(lián)接的串并聯(lián)諧振負(fù)載槽路3中，在其電容C1兩端關(guān)聯(lián)一個由晶閘管Kp5與電感L1串接成的輔助啟振電路4。
本發(fā)明的實現(xiàn)方法的控制電路如圖3所示，控制電路由逆變控制器5、觸發(fā)脈沖封鎖電路6、輔助控制器7和檢測元件(Hu——霍爾電壓傳感器，HI——霍爾電流傳感器)組成。
晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動的控制電路是來自檢測元件Hu的電壓反饋信號Uf和HI的電流反饋信號if分別接至逆變控制器5與輔助控制器7；逆變控制器5與觸發(fā)脈沖封鎖電路6、晶閘管逆變橋2、串并聯(lián)諧振負(fù)載槽路3依次電聯(lián)接；輔助控制器7分別接至觸發(fā)脈沖封鎖電路6、晶閘管逆變橋2及輔助啟振晶閘管KP5的控制極。參見附圖3。
晶閘管中頻電源輔助啟動振蕩方法的工作過程分五步第一步輔助控制器封鎖逆變控制器的輸出脈沖；第二步在整流橋輸出電壓為Ud時(預(yù)定值)，即0時刻，參見附圖2，輔助控制器用脈沖列觸發(fā)逆變橋晶閘管Kp1和Kp2，以Hu的輸出(C2上電壓Uc2，參見附圖2)作為電壓反饋信號，當(dāng)Uc2達到設(shè)定值時，即tc時刻，停止Kp1和Kp2的觸發(fā)脈沖列(此一階段為預(yù)充磁電階段)；第三步tc時刻，參見附圖2，輔助控制器觸發(fā)晶閘管Kp5，以HI的輸出(電容C1的電流)作為電流反饋信號，當(dāng)ic1第一次過0時，參見附圖2，即t1時刻進入第四步(此階段為輔助振蕩階段)；
第四步t1時刻，輔助控制器觸發(fā)Kp3和Kp4，實現(xiàn)逆變橋的第一次成功換流，并解除對逆變控制器的封鎖(此階段為換流階段)；第五步t1時刻后，逆變控制器進入正常工作，進行頻率自動跟蹤調(diào)節(jié)控制，即中頻電源正常運行階段。如t2時刻逆變橋換流即由逆變控制器工作，而輔助控制器退出工作狀態(tài)。
啟動裝置作為獨立裝置，通過輔助控制器的控制實現(xiàn)其工作，通過觸發(fā)脈沖封鎖電路實現(xiàn)與主控制器的聯(lián)接與切換。因而可簡單的實現(xiàn)對舊中頻電源設(shè)備的改造。
顯然，控制實現(xiàn)簡單方便，而且能十分容易實現(xiàn)對舊設(shè)備的改造，只需增加輔助控制器和脈沖封鎖電路，所增加的成本亦非常小。
本發(fā)明方法的優(yōu)點是能保證大功率晶閘管中頻電源在各種工況下可靠啟動，且裝置結(jié)構(gòu)簡單，造價低，使用方便。
權(quán)利要求
1.晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動方法，它是在逆變橋換流、逆變橋晶閘管關(guān)斷時，給要被關(guān)斷的晶閘管建立起足夠的反向電壓保證晶閘管可靠關(guān)斷，使逆變橋換流成功。本發(fā)明晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動方法的特征在于對由電容C1、C2和負(fù)載感應(yīng)圈L及R接成的串并聯(lián)諧振負(fù)載槽路，在電容C1兩端并聯(lián)一個由晶閘管KP5與電感L1串接成的輔助啟振電路，先用逆變橋直接給負(fù)載槽路預(yù)充一定的直流或低頻能量，再用上述簡單的輔助啟振電路使負(fù)載槽路中的直流或低頻能量轉(zhuǎn)換成中頻能量，建立起逆變橋可靠換流、晶閘管可靠關(guān)斷的條件，控制逆變器使負(fù)載槽路起振，實現(xiàn)晶閘管中頻電源在各種工況下成功啟動。
2.晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動裝置，它是由外殼中安裝機芯電路構(gòu)成，外殼面板上有接線柱，其特征在于其機芯電路包含晶閘管KP5與電感L串接成的輔助啟振電路，兩端分別電聯(lián)接到外殼面板的接線柱上；KP5控制極和陰極分別接到外殼面板上的另外兩個接線柱上。
全文摘要
一種晶閘管中頻電源輔助振蕩啟動方法及裝置,其方法是在中頻電源的逆變器輸出端聯(lián)接的由電容C
文檔編號H02M7/517GK1423404SQ02139889
公開日2003年6月11日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者孟志強, 彭永進, 何勇志 申請人:湖南大學(xué)