一种中频控制板整流系统的制作方法

本实用新型涉及中频感应技术领域，特别是一种中频控制板整流系统。

背景技术：

中频感应加热技术是利用电涡流的热效应对金属工件进行加热的，根据电磁感应原理，螺线管中通入交变电流而产生交变磁场，工件通过切割交变电流产的磁场而形成电涡流，而工件本身又具有内阻，由焦耳定律可知，电涡流流过电阻而产生热效应，感应加热就是利用这个方法来实现加热。其与传统加热方式相比具有效率高，污染小等优点。

目前中频控制板整流部分主要采用西门子第三代模拟芯片如KA785或者KA787为主要核心部件组成。通过采样三相电源作为同步信号经简单RC积分电路形成锯齿波，检测零点分频后放大形成双窄脉冲驱动整流晶闸管。在中频电源中的晶闸管整流系统中，对晶闸管的触发电路除了应当保证工作频率与主电路交流电源的频率一致外，还应保证每个晶闸管触发脉冲与施加于晶闸管的交流电压保持固定、正确的相伴关系。提供给触发电路合适的相伴的电压称为同步信号电压。同步信号电压使触发脉冲在晶闸管承受正向电压区间相伴触发，确保整流系统晶闸管在每一个周期中按相同的顺序和触发延迟角被触发导通。目前普通采用的做法为从整流系统前端的三相电源处增加三相同步变压器，在实际调试过程中采用“星\三角形”接法，由调试人员根据现场工业用电相位进行现场连接，共24种接法，大大增加了调试难度。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，为降低调试难度，提供一种中频控制板整流系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种中频控制板整流系统，包括交流电源和逆变模块；所述逆变模块包括三个并联的桥臂；所述交流电源的三相输出端各与一个降压模块连接；第一降压模块输出端与第一双向隔离模块、第三双向隔离模块连接；第二降压模块输出端与第一双向隔离模块、第二双向隔离模块连接；第三降压模块与第二双向隔离模块、第三双向隔离模块连接；所述第一双向隔离模块、第二双向隔离模块、第三双向隔离模块的第一、第三输出端均各与一个相位调节模块连接；所述第一双向隔离模块、第二双向隔离模块、第三双向隔离模块的第二、第四输出端均接地；所有相位调节模块的输出端均接逻辑电路；所述逻辑电路与所述逆变模块开关管的控制端连接。

所述降压模块包括两个串联的电阻；一个滤波电容一端接入所述两个电阻之间，另一端接交流电源的零线。该降压模块同时具有滤波功能，可以防止电网电压存在缺口，影响同步信号。

所述相位调节模块包括调节电阻和与所述调节电阻并联的调节电容；所述调节电阻、调节电容一端接直流电源；所述调节电阻、调节电容另一端接对应的双向隔离模块输出端。相位调节模块结构简单。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型无论三相交流输入端A、B、C如何排列，各晶闸管双脉冲的同步信号都能得到正确排列，触发脉冲依然可以正确组合，六个晶闸管的导通顺序可以自动得到排列，从而实现了相序自适应功能，确保整流系统晶闸管在每一个周期中按相同的顺序和触发延迟角被触发导通，无需人工根据现场工业用电相位进行现场连接，从而极大地降低了调试难度。

附图说明

图1为本实用新型逆变模块原理图；

图2为本实用新型同步电路原理图。

具体实施方式

本实用新型包括交流电源和逆变模块；如图1，逆变模块包括三个并联的桥臂；每个桥臂包括两个串联的晶闸管（图1中VT1～VT6为晶闸管）；交流电源的三相输出端各与一个降压模块连接；第一降压模块（电阻R4、R5和电容C3连接构成第一降压模块）输出端与第一双向隔离模块（包括光电耦合器U1和U2）、第三双向隔离模块（包括光电耦合器U5和U6）连接；第二降压模块（电阻R8、R9和电容C6）输出端与第一双向隔离模块、第二双向隔离模块（包括光电耦合器U3和U4）连接；第三降压模块（包括电阻R12、R13和电容C9）与第二双向隔离模块、第三双向隔离模块连接；所述第一双向隔离模块、第二双向隔离模块、第三双向隔离模块的第一、第三输出端均各与一个相位调节模块连接；所述第一双向隔离模块、第二双向隔离模块、第三双向隔离模块的第二、第四输出端均接地；所有相位调节模块的输出端均接逻辑电路；所述逻辑电路与所述逆变模块开关管的控制端连接。

相位调节模块一共六个，其中电阻R3、电容C1构成第一相位调节模块，电阻R6、电容C2构成第二相位调节模块，电阻R7、电容C4构成第三相位调节模块，电阻R10、电容C5构成第四相位调节模块，电阻R11、电容C7构成第五相位调节模块，电阻R14、电容C8构成第六相位调节模块。

以A/B相的自适应同步作出说明，B/C，C/A原理相同。三相同步电压信号直接从整流系统部分的三相交流电源或者三个晶闸管的 K 极取样。

整流系统的晶闸管示意如图1，同步电路的具体原理见图2。这里以其中的一相为例说明。R4、R5和C3组成降压电路（第一降压电路），同时具有滤波功能，可以防止电网电压存在缺口影响同步信号。虽然滤波电路将电压信号延迟了θ°角，但延迟后的两路信号接到光耦（光电耦合器U1～U6）两个输入端，这样就变成两路电压信号相减，相当于某相的线电压，这样将光耦输出信号的相位又提前30°。因此六路输出电压信号的相位与电网电压相位的差值为δ=30~θ°，θ可为可调整参数，一般取30°。

由于光耦输入的单向性，每个光耦输出的信号都为输入端电压的正半周形成的方波信号，其中有三路分别对应A、B、C三相电压正半周的相位，另外三路对应其负半周的相位。六路同步信号进入CPLD后，对六路同步信号产生的脉冲进行组合，作为各路触发脉冲的同步信号。

假设连接端1、2、3按照A、B、C正相序排列，则六个晶闸管的脉冲按VT1- VT2- VT3- VT4- VT5- VT6的顺序；如果连接端1、3、2按照A、C、B逆相序排列，则六个晶闸管的脉冲应该按VT1 - VT6- VT5- VT4- VT2-VT3的顺序，与正相序U、V、W排列时相比，相当于VT2和VT6、VT5和VT3调换位置，即输入端B和C互换了位置，脉冲分配关系正好与之相符。

因此无论三相输入端A、B、C如何排列，各晶闸管双脉冲的同步信号都能得到正确排列，触发脉冲依然可以正确组合，六个晶闸管的导通顺序可以自动得到排列，从而实现了相序自适应功能。