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KGPS中頻電源的四種頻率自動(dòng)跟蹤方式
KGPS中頻電源的四種頻率自動(dòng)跟蹤方式
KGPS中頻電源 的四種頻率自動(dòng)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(yùn)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(shí)自動(dòng)調(diào)頻
瞬時(shí)值調(diào)頻方式,。所謂定時(shí)調(diào)頻是指在整個(gè)工作過程中，電源保持引前時(shí)間tf為恒值,。因?yàn)樵诜€(wěn)態(tài)下,，換流時(shí)間所占比例較小，主要是反壓時(shí)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(shí)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(gè)合理信號,，因?yàn)樗芊磻?yīng)負(fù)載頻率的變化。而且觸發(fā)信號要在UH過零前tf時(shí)間產(chǎn)生,，選擇就有了UH過零的時(shí)標(biāo),。為了在UH過零之前tf時(shí)間發(fā)出脈沖，就需要另外一個(gè)比較信號,，選擇直流信號Uk作為比較信號是不妥當(dāng)?shù)?，因?yàn)樗荒茉赨H的正負(fù)半周中都產(chǎn)生交點(diǎn),，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(diǎn),，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(shí)間區(qū)間中,，UH可近似認(rèn)為是線性變化，即在點(diǎn)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(shí)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(shí)間tf工作,。
定時(shí)移相線路采用中頻電壓和電容電流兩個(gè)信號,，需要PT和CT兩種互感器；用天熔煉時(shí),，在熔煉初期,，負(fù)載阻抗，換流時(shí)間比較長,，反壓時(shí)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(gè)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(shí)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(gè)電壓信號,，其缺點(diǎn)是引前時(shí)間受工作頻率的影響。
三．定角調(diào)頻
瞬時(shí)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(dòng)電壓加到電位計(jì)RW上,，其中u1為主控信號,，比較信號u2從RW的動(dòng)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(diǎn)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(dòng)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)間,，tβm為容許的反壓時(shí)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(shí)間tβ=tβo以滿足式（10-1）并在運(yùn)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(shí)間調(diào)頻方式。這是一個(gè)較為理想的方式,。
采用恒反壓時(shí)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(shí)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(shí)際檢測電路,，7。tβ調(diào)節(jié)電路,，8,。PI調(diào)節(jié)器