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1、HH-103恒功率晶闸管中频电源控制板使用说明书一、概述HHTo3适用于主功率器件为晶闸管，12脉整流并联一路逆变控制信号（单逆变）的感应加热中频电源.HHTO3型12脉波晶闸管中频电源控制板安装十分方便。电路的集成化程度很高，故障率极低。控制板在设计中征求了多方面的意见，采用了有效措施，使得调试极为方便。在大多数参数的设定都由电路内部自动设定，需要用户调整的只有6只电位器的参数设定，所以具有极强的通用性和互换性。HH-103型12脉波晶闸管中频电源控制板是一种新型控制触发板,是MPU-3板的更新版本。主要由电源、调节器、移相控制、保护电路、相序自适应电路、启动演算电路、逆变频率跟踪、逆变脉冲
2、形成、脉冲放大及脉冲变压器组成。其核心部件采用的是高性能、高密度、大规模专用CMOS集成电路，与我公司开发的高性能软件相结合，从而制成智能化控制芯片MPU,使该板的控制电电路除调节器外，其余均实现数字化，整流触发器部分不需要任何调整，而且具有可靠性高、脉冲对称度高、抗干扰能力强、反应速度快等特点，又由于有相序自适应电路，所以现场调试中免去了调相序工作，仅需把两个三相中各自6只晶闸管的门阴极线接入控制板相应的接线端上，整流部分便能投入运行。HHTO3主控板和供电系统三相同步接入是有同步变压器（38OV输出）再经过33K电阻降压后接入主控板，接入主控板的同步电压45V-52V为宜。HHTo3整流脉
3、冲输出为双宽脉，单脉宽度为40双脉总宽度为Io0,考虑到高压隔离和驱动要求不同，主板脉冲为信号输出外接扩展板或驱动器方式。主控板脉冲信号能可靠的驱动以光耦、红外、光纤等隔离方式的耦合式脉冲或直放式脉冲（其外围驱动产品配套我公司都有相应产品）。HH703逆变采用扫频式零压软启动方式，启动性能优于普通的零压软启动电路，并设有自动重复启动电路，可防止中频电源偶尔的启动失败，使启动成功率达到100%。频率跟踪电路采用的是平均值取样方案，提高了逆变的抗干扰能力，而且仅需取样中频电压信号，而无需槽路的电流信号，免去了外接中频电流互感器、确定取样电流相位的烦恼。因此，在调试和使用现场中，也不会由于中频输出线
4、或取样电流互感器的相位接反，而产生中频电源不能启动的问题。HH-103考虑到高压隔离和驱动要求不同，逆变脉冲同样采用信号输出外接转接板或驱动器方式，主控板脉冲信号能可靠的驱动以光耦、红外、光纤等隔离方式的耦合式脉冲或直放式脉冲（其外围驱动产品配套我公司都有相应产品）。逆变电路中还加有逆变角调节电路，可以自动调节负载阻抗的匹配，达到恒功率输出，可以制成“快速熔炼”的中频电源，达到省时、节电、提高网侧功率因数的目的（此功能也可被关掉）。逆变部分的主要电路均在CMOS大规模集成电路的内部，亦是数字电路。HH-103型12脉波晶闸管中频电源控制板基本上是两套单桥控制电路的合成，核心部分是增加了电流平衡
5、电路，当由于负载不平衡或进线电压不同造成两桥电流不平衡时，它可以自动调节两桥的电流，使之趋向一致。并在均流电路上优化了算法，弱化了均流电路的相互牵制，在小功率维持时同样稳定性运行，在大负荷运行是均流双向竞争变得柔和，减小冲击。HHT03型12脉波恒功率控制板对应主回路采用双桥整流，可以大大减少电源运行引起的电网谐波，提高功率因数和运行效率。HHTO3增加了开机或故障保护后，强制出现故障后调功电位器必须回零为复位才能起作用功能，能有效的避免因误操作带来的问题。HHTO3增加了一路快速保护接口（开关量），主要针对外部检测系统的指令接收和执行。HHT03逆变脉冲输出增加了逆变侧脉冲封锁开关，可在任何
6、保护发生是封锁逆变脉冲（此功能也可选择性开启或关闭）。二、HH-103控制板外形及安装尺寸1、控制板外观2、安装尺寸安装尺寸275*275DInI安装孔径R=5mm安装高度H=30mm三、连接导线选择触发脉冲连接导线使用O.7mm2RV双绞线连接，建议用不同颜色的导线表示极性以便区分，其余导线使用0.5mm2RV双绞线连接。整体接线图与实物连接图见附录。注意：控制板上有高压区以及意外引入高压的可能性，严格按照电工检修操作安全规范，防止事故发生；其他条件请参考国家标准！三、正常使用条件进线电压1140V供电方式六相整流变压器运行方式晶闸管并联谐振、6相12脉整流输出并匹配设备功率100-5000
7、KW匹配设备槽路频率500-4000Hz对应主功率器件整流：晶闸管逆变：晶闸管环境条件请严格遵守此环境条件海拔高度2000m环境温度-10oC+40C相对湿度90%(20oC5oC)备注运行地点应无导电及爆炸性尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。设备运行过程中应无剧烈振动和冲击。四、主要技术参数主电路进线额定电压IOOVIMOV(50Hz)(注意同步变压器的匹配)控制供电电压C17V2A或DC24/3A(推荐)中频电压反馈信号AC12V-18V15mA电流反馈信号AC12V5mA(三相)整流触发脉冲移相范围O0130整流触发脉冲对称度整流触发脉冲信号宽度2600Us、双宽。间隔10整流触发
8、脉冲特性峰值电压峰值电流前沿陡度12V1A20.5As对应逆变槽路频率500Hz4kHz逆变触发脉冲信号宽度(116)X逆变频率逆变触发脉冲特性峰值电压峰值电流前沿陡度22V3A2AuS故障信号输出容量ACDC2A/220V3/24V控制板在检测到故障信号时，输出一组接点信号五、控制板的接线端子与参数控制板共有44个M3接线端子，各端子功能功能端子号备注1#3相输入A相C0N4-l(YA)注意同步变压器输出为380V再经电阻降压进主控板电压应为45-52V为为宜1#3相输入B相C0N4-2(YB)1#3相输入C相C0N4-3(YC)1#整流脉冲输出CON6(YM1-YM6)注意区分顺序连接对应
9、扩展板CON6-7(+22V)1#整流桥电流反馈信号C0N7-3IFYAC三相12VC0N7-4CON7-52#3相输入A相CONl-I(DA)注意同步变压器输出为380V再经电阻降压进主控板电压应为45-52V为为宜2#3相输入B相CON1-2(DB)2#3相输入C相CON1-3(DC)2#整流脉冲输出CON2(DM1-DM6)请注意区分顺序与相应脉冲板连接CON2-7(+22V)2#整流桥电流反馈信号CON7-6IFDAe三相12vC0N7-7CON7-8中频电压反馈信号CON7-1CON7-2VF中频电压12-2OV调功给定C0N10-3(GND)CONl0-2(VG)CONlO-I(V
10、CC)GND给定接地VF给定：DC15VVee.Dc+15V,最大输出20mA复位控制信号C0N9-l(RST)C0N9-2(COM)RST悬空为运行状态，接地为停止运行和故障复位。水压信号接口C0N9-3(WPL)外接水压继电器C0N9-4(C0M)水压回路接口（开关量、延时3秒动作）端子CON9-5(空)空外接快速保护接口C0N9-6(C0M)快速保护回路接口（开关量）C0N9-7(KB)外接快速保护接口电源C0N3-1C0N3-317VAC17V2ADC24/3A逆变脉冲输出C0N8-l(UA)C0N8-2(UB)C0N8-3(+22V)OUT逆变输出端15AOUT逆变输出端15A+22
11、V逆变输出公共端E端故障信号输出C0N5-1C0N5-3WP接地为故障状态，WPL灯亮，带3秒延时CND,外故障接地端六、发光二极管工作状态代号发光二极管亮时指示状态LY7控制电源指示（1号桥）LD7控制电源指示（2号桥）WPL水压低故障IOC1号整流桥过电流故障20C2号整流桥过电流故障LV控制板电源故隙OV中频过电压故障IOP1号整流桥三相输入缺相故障20P2号整流桥三相输入缺相故障LY1-LY61号整流脉冲指示，正常为微亮或不亮，高亮表示SCR门极接反或开路。LD1-LD62号整流脉冲指示，正常为微亮或不亮，高亮表示SCR门极接反或开路。FWl允许复位待机状态SD锁定状态JS解锁状态FS
12、逆变封锁状态YX运行状态七、电位器及跳线功能说明序号功能说明Wl（电流Y）1号整流桥最大输出电流设定（截流）及两桥电流平衡微调当有电流反馈时可设定最大输出电流，顺时针方向为最小，最大调节范围约2倍。过电流无需调节，当截流值调整好后，过电流自动成为1.4倍的截流值。当两桥电流不平衡时，微调Wl和W7,可以使两路电流趋向一致W2（电压）最大中频输出电压设定（截压）当有电压反馈时可设定最大中频输出电压，顺时针方向为最小，最大调节范围约2倍。过电压无需调节，当截压值调整好后，过电压自动成为1.2倍的截压值W3（大角）最大逆变引前角设定顺时针方向为增大，最大调节范围约为4060W4（小角）最小逆变引前角
13、设定顺时针方向为增大，最大调节范围约为2040W6（频率）最大它激逆变频率设定顺时针方向为增大，最大调节范围约2倍Wll（电流D）2号整流桥最大输出电流设定（截流）及两桥电流平衡微调当两桥电流不平衡时，微调Wl和W7,可以使两路电流趋向一致。八、按钮、跳线、跳帽调节和功能序号功能说明Xl复位按钮主控板上复位按钮，同端子C0N9-l（RST）C0N9-2（COM）一样功能Jl重启开关控制插针需要时按控制板图标接插即可，正常为重启开，检查整流输出时关J2J3它激频率辅助调节插针配合W6调整到合适值J4大角度开关控制插针调试需要时可插至大角度开的位置，正常工作时需要插至大角度关的位置J5均流开关控制
14、插针需要时按控制板图标接插即可J6保护动作时逆变脉冲封锁选择开关视需要选择九、继电器功能序号功能说明KDl快速保护继电器KD2水压、水温动作执行继电器KD3复位动作继电器Jl保护执行继电器J3允许执行继电器J4逆变封锁继电器10、调试1、调试工具序号工具数量备注120M示波器1台若示波器的电源线是三芯插头时，注意“地线”千万不能接，示波器外壳对地需绝缘，仅使用一踪探头，示波器的X轴、Y轴均需较准，探头需在测试信号下补偿好。2高压探头一台若无高压示波器探头，应用电阻做一个分压器，以适应600V以上电压的测量。3负载一个500.250OW的电阻性负载2、整流部分的调试（Wl）以三相六脉、380V进
15、线电压为例说明1、检查并确保主回路接线无误、按控制板接线端子定义接线无误；（注意主控板A、B、C和主电路A、B、C相位对应）2、整流部分的调试；2.1调试需准备的工具一台20M示波器，若示波器的电源是三芯插头时，注意“地线”千万不能接，示波器外壳对地需绝缘，仅使用一踪探头，示波器的X轴、Y轴均需较准，探头需在测试信号下补偿好。若无高压示波器探头，应用电阻做一个分压器，以适应600V以上电压的测量。一个W500Q、N500W的电阻性负载。2.2整流部分的调试为了调试的安全，调试前，应该使逆变桥不工作。例如：把平波电抗器的一端断开，再在整流桥直流侧接入一个500Q250OW的电阻性负载。电路板上的
16、1#和2#电流调整微调电位器顺时针旋至最高端（调试过程发生短路时，可以提供过流保护）。主控板上的跳针重启开关跳帽插在“重启关”位置；用示波器做好测量整流桥输出直流电压波形的准备；把“给定”电位器逆时针旋至最小。送上三相电，检查是否有缺相报警报示，若有，可以检查进线快速熔断器是否损坏。把“给定”电位器顺时针旋大，直流电压波形应该几乎全放开（aO。）,每路6个波头都全在，若中频电源为380V输入，此时的直流电压表应为指示在513V左右。再把“给定”电位器逆时针旋至最小，直流电压波形几乎全关闭，此时的角约为120度。输出直流波形在整个移相范围内应该是连续平滑的。若在调试中，发现不出来6个整流波头，则
17、应检查6只整流晶闸管的序号是否接对，晶闸管的门级线是否接反或短路。在此过程调试中也检查了“给定”电位器是否接反，接反了则会出现直流电压几乎为最大，只有把“给定”电位器顺时针旋到头时，直流电压才会减小的现象。在停电状态下，把逆变桥接入，使逆变触发脉冲投入，去掉整流桥直流侧的电阻性负载。把电路板上的电压调整微调电位甥顺时针旋至最高端，（调试过程发生逆变过压时，可以提供过压保护）。主控板上跳针重启开关跳帽插在“重启开”位置，面板上的“给定”电位器逆时旋至最小。上电数秒钟后，把面板上的“给定”电位器顺时针慢慢地旋大，这时逆变桥会出现两种工作状态，一种是逆变桥起振，另一种是逆变桥直通。此时需要的是逆变桥
18、直通，若逆变桥为起振状态，可在停电的状态下，调节中频电压互感器的相位，即把中频电压互感器20V绕组的输出线对调一下，就不会起振了，在缓慢放大面板上“给定”电位器的操作中，应密切注意电流表的反应，若电流表的指示迅速增大，则应迅速把“给定”电位器逆时针旋下来，此时表明电流取样电路有问题，系统处于电流开环状态，应检查电流互感器是否接对，特别是5A：0.IA电流互感器的原、副边是否接反，0.IA绕组上的68Q电阻是否接上，正常的表现是随着“给定”电位器的缓慢加大，电流表的指示也跟着增大，当停止旋转“给定”电位器时，电流表的指示能稳定的停在某一刻度上。当出现直通现象时，把面板上的“给定”电位器顺时针旋大
19、，使电流表的指示接近额定值的50%左右。用交流电压表分别测垃主控板上标有1号和2号“电流反馈”的3个端子间的电压，3个电压应该是大致相等的，若相差太大，说明电流互感器的同名端接错，必须改对，否则会影响电流调节器的正常工作。继续把面板上的“给定”电位器顺时针旋到头，电流表的指示应接近额定值，逆时针调节主控制板上的1号和2号电流反馈微调电位器（电流调整微调电位器），使直流电流表指示到额定输出电流，完成了额定电流的整定。这样整流桥的测试就基本完成，可以进行逆变桥的调试。需要指出的是，当平波电抗器的直流电阻较小时，在直通状态下作额定电流的整定，会出现直流电流振荡的现象，可在直流回路里串一点电阻加以解决
20、。另外，水冷装置在作此项调试时，必须通水冷却。当调试场地的电源供不出装置的额定电流时，额定电流的整定，可放在现场满负荷运行时进行。但是，应先在小电流的状况下，判定一下电流取样回路的工作是否正常。逆变部分的调试3、频率表HHTO3主控板上带有频率计，此频率计实时显示控制板和槽路的频率。在主回路不启动时频率计显示的是控制板的频率（即：我们设定的频率），当设备开启后频率计实时显示的是槽路频率。4、起振逆变器首先检查逆变品闸管的门级线连接是否正确，逆变末级上的LED亮度是否正常，不亮则说明逆变末级的E和C接线端子接反了；再把HHTO3主控板上逆变信号输出线UA或UB对外的连线解掉，看熄灭的LED逆变末
21、级是否处在逆变桥的对角线位置。把主控板上的调整频率的跳帽插在合适位K再结合频率微调电位器得到所需频率，重启开关跳帽插在“重启开”，角度开关跳帽插在“大角关”位置，把面板上的“给定”电位器逆时针旋到底,调节控制板上的频率微调电位器,使最高它激频率高于槽路谐振频率的21.2倍，小角度和大角度微调电位器旋在中间位置。把面板上的“给定”电位器顺时针稍微旋大，这时它激频率开始从高往底扫描（从频率表中可以看出），逆变桥进入工作状态，开始起振，若不起振，表现为它激信号反复作扫频动作，可调节中频电压互感器的相位，即把中频电压互感器20V绕组的输出线对调一下。若把中频电压互感器20V绕组的输出线对调后，仍然起动
22、不起来。此时应确认一下槽路的谐振频率是否正确，可以用电容/电感表测量一下电热电容器的电容量及感应器的电感量，计算出槽路的谐振频率，当槽路的谐振频率处在最高它激频率的0.6-0.9的范围内时，起动应该是很容易的。再者就是检查一下逆变晶闸管和其它地方是否有损坏等。5、整定逆变引前角（小角度和大角度微调电位器）逆变起振后，可做整定逆变引前角的工作，把角度开关跳帽插在“大角关”位置，用示波器观察电压互感器IoOV绕组的波形，调节主控板上小角度调节微调电位器，整定最小逆变换相引前角，使逆变换相引前角在22左右，此时中频输出电压与直流电压的比为1.2左右（若换相重叠角较大，可适当增大逆变换相引前角），此步
23、整定的是最小逆变引前角，一般期望它尽可能的小，当然，过小的逆变换相引前角会使逆变换相失败，表现为中频电压升高时，会出现重复起动。再把角度开关跳帽插在“大角开”位置，调节主控板上大角度调节微调电位器，整定最大逆变换相引前角。根据不同的中频输出电压的要求，最大逆变换相引前角亦不同，如中频装置三相输入电压为380V,额定中频输出电压为750V时，则要求最大逆变换相引前角在42左右，此时，中频输出电压与直流电压的比为L5。一般期望它尽可能的大些，这在系统输入电压偏低时，仍可保证中频输出电压到额定值，当系统输入电压偏高时，由于有电压调节器的作用，中频输出仍然不会出现过电压。此项调试工作应在50%额定中频
24、输出电压下进行。注意，必须先调1.2倍关系，再调1.5倍关系，否则顺序反了，会出现互相牵扯的问题。有时由于电压表不准，给调试带来错误的结论，所以应以示波器测得的引前角为准。调试中若出现逆变引前角过大的现象，应检查槽路谐振频率是否过低。6、额定输出电压的整定（电压调整微调电位器）在轻负荷的情况下整定额定输出电压，把主控板上的重启开关跳帽插在“重启关”，角度开关跳帽插在“大角关”位置，电压调整微调电位器顺时针旋至最大，把面板上的“给定”电位器顺针旋大，逆变桥工作。继续把面板上的“给定”电位器顺时针旋至最大，此时输出的中频电压接近额定值，逆时针调节电压调整微调电位,使输出的中频电压达到额定值。在这项
25、调试中，可见到这样的现象，即直流电压升到最大值后，中频输出电压却还能继续随“给定”电位器的旋大而上升。在整定额定输出电压时，应在直流电流低于额定电流的条件下进行，否则会由于电流限幅的作用，使中频输出电压调不上去。至此，微调电位器全部调完，调试告结束。十一、注意事项1晶闸管装置在做绝缘耐压测试时，请取下控制板，否则可能造成控制板永久性损坏。2内部电路及参数的更改，恕不另行通知。3由于是系统设备中的一部分，如果在使用中造成控制板以外的零部件损坏概不负责。4主控板芯片是一种CMOS器件，使用时应注意。器件的两个引脚之间严禁短路，否则将损坏芯片，为保证器件的安全，因此忌用万用表直接测量器件的引脚。5当
26、控制板接入主回路后，部分区域便带有高压电，敬请注意，以免触电。6HH-103控制方式为6相供电30度移相12脉控制整流桥输出并联方式,HHT03带有自动均流装置，为不影响均流的效果，务必注意进线电压、主电路参数和取信号等方面的一致性。十二、附表1、HHT03耦合式脉冲对应外围器件示意图（进线电压750V推荐使用）2、HH-103直放式脉冲对应外围器件示意图（进线电压1000V,器件多并多串、对触发有要求的，环境干扰因数多的推荐使用）3、HH-103耦合式脉冲主回路接线图4、IIHTO3直放式脉冲主PI路接线图5、HHTo3耦合式脉冲配置表6、HHTO3直放式式脉冲配置表7、HHTo3参数调整说明华明公众号华明商标厂区
