KGPS中頻電源的四種頻率自動跟蹤方式

 KGPS中頻電源 的四種頻率自動跟蹤方式
    由于中頻電源 的大多數(shù)負(fù)載的電參數(shù)是變化的，象熔煉等其電參數(shù)在熔煉過程中變化很大，采用它激方法無法保證系統(tǒng)可靠運行，只有采用自激方式，觸發(fā)信號來自負(fù)載端，這樣觸發(fā)頻率就受控于負(fù)載端一頻率跟蹤。
    一．定時自動調(diào)頻
    瞬時值調(diào)頻方式。所謂定時調(diào)頻是指在整個工作過程中，電源保持引前時間tf為恒值。因為在穩(wěn)態(tài)下，換流時間所占比例較小，主要是反壓時間tβ，因此，若在工作過程中維持tf不變，則tβ﹥tq能保持tβ﹥tq。
    實現(xiàn)上述設(shè)想的關(guān)鍵是選擇合適的控制信號負(fù)載電壓UH是一個合理信號，因為它能反應(yīng)負(fù)載頻率的變化。而且觸發(fā)信號要在UH過零前tf時間產(chǎn)生，選擇就有了UH過零的時標(biāo)。為了在UH過零之前tf時間發(fā)出脈沖，就需要另外一個比較信號，選擇直流信號Uk作為比較信號是不妥當(dāng)?shù)?，因為它不能在UH的正負(fù)半周中都產(chǎn)生交點，采用CH電容中電流ic（即圖4-4a中的信號電壓u1）作為比較信號則是合理的，它既與UH頻率相同并引前90°，故每半周都與有一交點，而且電流有效值為：IC=ωCHUH(4-9)
    即IC隨UH而變化。，設(shè)t=T/2在附近較窄的時間區(qū)間中，UH可近似認(rèn)為是線性變化，即在點A有：UH(t1)/tf=dUH/dt(4-10)考慮到dUH/dt= ic/CH(4-11)則UH-(- tf /CH) ic =0(4-12)
    tf
    令函數(shù)Uk=UH+ (tf /CH) ic，(4-13) Uk=T/2在附近有定義域，在Uk=0的時刻（t=t1+(nT)/2,n為正整數(shù)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，就能保證電源以恒定的引前時間tf工作。
    定時移相線路采用中頻電壓和電容電流兩個信號，需要PT和CT兩種互感器；用天熔煉時，在熔煉初期，負(fù)載阻抗，換流時間比較長，反壓時間tβ便相應(yīng)縮短，要求有較大的；熔煉后期，由于頻率增加，觸發(fā)引前角Ô=ωti增大，使輸出電壓過高，又要降低tf值，這樣在整個熔煉過程中tf的給定值需要調(diào)整，操作不方便。
    二．移相調(diào)頻
    瞬時值方式。將負(fù)載電壓UH經(jīng)RC電路移相。引前角Ô的數(shù)值取決于線路參數(shù)和工作頻率：Ô=tg-11/2πfRC（4-14）改變R的數(shù)值就可以得到所需的Ô值。
    采用單相阻容移相橋的電路如圖4-6所示。Ô=2tg-11/2πfRC（4-15）采用阻容相其信號比較簡單，只用一個電壓信號，其缺點是引前時間受工作頻率的影響。
    三．定角調(diào)頻
    瞬時值方式。所謂定角是指工作過程中保持觸發(fā)引前角Ô為恒值。其工作原理如圖4-7所示。負(fù)載電壓UH經(jīng)電壓互感器PT和整流器CZ將信號變成脈動電壓加到電位計RW上，其中u1為主控信號，比較信號u2從RW的動端取出，并向電容C充電，由于阻隔二極管D的作用，u2保持為正弦峰值，u1和u2每半周比較一次，其交點在u1過零前Ô角處。由圖4-7b可見，u1峰值為U2m=R2/ (R1 +R2)U1m=A U1m（4-16）式中A為分壓系數(shù)。設(shè)u1為正弦波，則U2m= U1msin-1Ô（4-17）比較是和，應(yīng)有Ô=sin-1A（4-18）上式表明，引前角Ô僅取決于分壓系數(shù)A，而與信號幅度和工作頻率無關(guān)，故能在工作過程中維持為Ô恒值，調(diào)整RW的動端位置，即可獲得所需引前角Ô。
    定角調(diào)頻線路輸入阻抗高，抗干擾能力差，對輸入信號有一定要求。
    四．恒反壓時間調(diào)頻
    平均值控制方式，信號-脈沖轉(zhuǎn)換壓頻轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)，它是一種自激振蕩電路，其出脈沖重復(fù)頻率受控于入端直流電壓，因而這實際上是一種數(shù)變換器。前述的幾調(diào)頻方式都不能保證工作過程中反壓時間為tβ恒值，而調(diào)頻電路根本的任務(wù)也是在套作用下設(shè)法維持逆變電路的正常工作條件，即tβm﹥tβ﹥tq(4-19)式中tq為可控硅元件的關(guān)斷時間，tβm為容許的反壓時間（其數(shù)值取決于元件和負(fù)載電容器的電壓量）。據(jù)此，若選擇反壓時間tβ=tβo以滿足式（10-1）并在運行中維持定，這將使逆變電路的可靠性大為提高。這種調(diào)頻方式稱為恒反壓時間調(diào)頻方式。這是一個較為理想的方式。
    采用恒反壓時間調(diào)頻方式的逆變觸發(fā)電路方框圖如圖4-8所示。1。反壓時間給定。2。壓頻轉(zhuǎn)換電路，3。分頻電路，4。5脈沖整形功效電路，6。tβ實際檢測電路，7。tβ調(diào)節(jié)電路，8。PI調(diào)節(jié)器