毕业设计（论文）感应加热用晶闸管中频电源

1、前 言书本知识是前人或别人知识，我为了早一点成人，早一点为四化服务，只有走捷径学习书本知识。而学习的目的就是把这些知识变成自己的并会用之，为社会服务。毕业设计是教学过程的最后一个环节，目的在于巩固所学的专业课程理论知识，把理论与实践相结合，将所学的知识应用到实践生产中去，提高理论实践问题的能力，完成一名电子技术人员所应进行的训练，成为一名合格的电气自动化专业毕业生。在毕业设计中，将本着准确、细致、合理的原则，以严谨的态度，严格按照国家标准关于电气自动化类技术规范的要求，做好每一个工作环节。设计遵循谢老师教导，个人查阅资料结合的方法，以设计大纲为准则，结合现场实际情况，努力使设计方案符合正确、迅

2、速、安全、可靠的原则，满足设计指导规定的各项要求，并在此基础上尽量节约投资，降低成本。本设计是一种将工频为50hz的三相交流电通过整流逆变桥路变为单相中频交流电的变频装置，其负载由感应线圈和中频电容器组合而成。主要包括：1整流电路；2逆变电路；3逆变触发电路；4保护系统5继电器控制电路。该装置的负载为并联振荡形式，适用于熔炼、透热、淬火等多种负载形式，只需改变负载线圈几何尺寸和匝数及所配中频电容器的数据量，就可选取到我们所需的功率和频率。本装置与中频机组相比，具有体积小、重量轻、噪音小、效率高、耗电量低，操作使用方便，负载使用性强等优点。在设计和计算过程中，谢清勇老师亲临辅导，帮我解决了不少实

3、际难题。由于时间仓促，本人工作经验不足，水平有限，出现错误在所难免，以求各位老师批评指正。目 录前言1毕业设计说明书任务书4摘要5第一章 概述61.1晶闸管中频装置基本工作原理61.2晶闸管中频装置电气原理总框图12第二章 整流电路142.1三相全控桥式整流电路142.2整流触发电路17第三章 逆变电路213.1逆变电路213.2逆变触发电路243.3逆变电路的控制30第四章 系统的保护32第五章 继电器控制电路36结束语 37致谢38参考文献38毕业设计任务一、毕业设计题目：感应加热用晶闸管中频电源二、设计专题：整流逆变主电路控制、保护电路的原理设计三、设计原理资料：（1）半导体变流技术中频

4、装置简介（2）感应加热装置的说明书（3）其他资料四、设计应解决下列问题（1）整流主电路的选择，计算并选择整流元件电抗器等。（2）整流主电路的保护环节设计。（3）逆变主电路的选择及元件。（4）整流触发电路的原理设计。（5）逆变触发电路的原理设计。（6）其他检测控制电路的原理设计。五、设计说明书应附有下列图纸（1）主电路原理图（2）控制电路原理图（3）典型波形图摘 要当今世界的工业发展已进入电子化和计算机化的时代。各种生产机械和生产过程，一旦与电气自动化技术结合起来，其性能可得到改善效率也明显地提高，本设计题目是感应加热用晶闸管中频电源，主要解决整流电路的选择及元件；整流触发电路的原理设计，及其它

5、检测控制电路的原理设计。其原理是将三相工频交流电经过三相可控硅整流器整流成电压可调的脉动直流电，在经过电抗器滤波隔离后，加到单相桥式逆变器。逆变器输出就是我们所需要的中频电流以供给负载。从而实现交流直流交流的转变及零压启动。关键词：整流，触发，保护，逆变，中频可控硅中频装置的使用说明书一、概述可控硅中频装置是一种将工频为50hz的三相交流电通过整流逆变桥路变为单相中频交流电的变频装置，其负载由感应线圈和中频电容器组合而成。该装置的负载为并联振荡形式，该装置适用于熔炼、透热、淬火等多种负载形式，只需改变负载线圈几何尺寸和匝数及所配中频电容器的数据量，就可选取到我们所需的功率和频率。本装置与中频机

6、组相比，具有体积小、重量轻、噪音小、效率高、耗电量低、操作使用方便、负载使用性强的优点，所以该装置在国内外深受于用户欢迎。二、使用条件1、海拔不超过1000m。2、周围环境温度不高于40，不低于5。3、在无冷却水的环境下，装置存放环境温度不低于30。4、周围介质温度不大于85%，（相对环境温度为205）。5、电源电压波动不大于5%，波形畸变不大于10%。6、适用于没有导电尘埃、易燃、易爆及没有腐蚀性的金属、破坏绝缘的气体及蒸汽的场合。7、在无强烈振动和冲击的室内使用。8、冷却水的进水温度不高于30%，不低于5，装置在凝露情况下不可使用，工作水压应保持在1-2kg/cm2水质应符合水冷却可控硅元

7、件对水质的要求。三、技术数据1、交流输入：电压380v、电流164a、频率50hz、相数3相。2、直流输出：电压500v、电流200a、功率100千瓦。3、中频输出：额定功率100kw，额定频率100hz，额定电压750v、最大电流250a、相数单相。4、装置效率大于90%。5、线路形式：交流一直流一交流，零压启动。四、系统原理简介1、本线路工作原理是将三相工频交流电经过三相可控整流器整流成电压可调的脉动直流电，在经过电抗器滤泼隔离后加到单相桥式逆变器，逆变器输出就是我们所需要的中频电流以供给负载，其负载由电感线圈和中频电容器组成并联振荡电路。2、本装置的启动方式为零压式启动。3、控制方式方框

8、图电流、电压取 样三相输入整流桥电抗器逆变桥负载回路给定反馈保护信号综合整流信号整流触发逆变触发信号综合分配分频4、操作程序和步骤a、开启水泵、打开水阀并调节水流量至适应，检查各支路流水应畅通无阻。b、将电位器旋至零压位，将旋转开关拔至工作按下，整个控制系统开始工作，并且各脉冲变压器上发光二极管应亮。c、合主电路开关，此时整流桥开始工作，但无直流电压输出，处于拉逆变状态，即角为150位置。d、再按逆变启动按纽，此时仍无直流电压输出，角在90位置，直流电压为零。e、在以上动作完成后，缓慢旋动电位器，边旋动边观察直流电压和中频电压，当听到中频叫声后说明已经启动，接着继续旋动调功电位器，调至所需的电

9、压和功率为止，此时装置已进入正常工作运行状态。五、检查安装调试1、检查：开箱后电源装置及电容架，均不允许放在户外，检查所有紧固件接线是否有脱落，松动之处焊点是否脱焊元件有无损坏等并消除缺陷，检查水路系统塑料尼龙管有无弯折堵塞等异常情况，设备安装就位后，对电源相序整流逆变脉冲等应作相应检查。2、安装：装置应安装在通风良好，不受雨水侵袭、环境温度在540的室内，为了便于检修及通风良好，电源装置与墙应保持一定距离，电源柜的进出线均在柜底电缆内出入，接地螺钉安装时接地。3、调试：电源设备出厂前已经调试，但在运输过程中，由于振荡很可能使某些部分松动和变硬，所以成套设备安装完毕后，需要对整套设备进行必要的

10、调整。（1）通电前的准备工作：测量各部分绝缘部分情况应良好，水冷却系统应正常，且无渗漏等现象。（2）接通控制电源，转换开关置检查位置，此时整流逆变脉冲变压器小板上的发光二极管都应亮。（3）用示波器检查相序u、v、w应依次滞后120，再检查整流逆脉冲情况，6个整流脉冲依次滞后60，在不加正信号时角应在150位置，加入正信号调动旋纽逆时针旋转到头，角应在90位置，调动旋纽顺时针到最大，角应在0位置，若与上不符，应做相应调整，并且不允许有矢脉冲现象，两相逆变应互差180。（4）整流逆变脉冲调整好之后，先将逆变触发板拔掉即可正常工作，观察整流后的直流电压情况，调动调功旋纽，直流电压应从0500v范围内

11、平滑调整。（5）过电流保护整定：断开逆变桥在电抗器之后直流测接入1左右的铸铁电阻或是功率较大的电阻丝，先将调功旋纽旋到零位，接通主电路和控制回路，再按下逆变启动即加入正信号，然后调动调功旋纽边调边观察，直流调至500a时，调整定电位器使之动作，及复调整35次，保证动作可靠无误，然后将电阻拆除，恢复原线路，下来就带负载启动。（6）过电压保护整定：在空炉情况下启动后，此时负载阻抗偏高，将直流电压调至500v，中频电压750v，调整超前角，电频电压可升至800850v，此时调整定位器使之动作，反复实验三次准确可靠，在将超前角恢复正常位，或是采用在中频电压750v时调整整定电位便之动作，然后稍放大一点

12、，估计在800900v动作即可。（7）负载匹配情况的调整，在空炉或加料较小时装置输出不会达到满功率，这属正常现象，随着炉料的增加，输出功率逐渐加大，加料将近满炉时，直流阻炉应近似等于1，即ud=500v，id=500a，此时输出功率为满功率250kw，阻抗匹配不当，太高或太低都不会达到最大功率，可适应调整电容器的多少及逆弯超前角的大小，调到比较理想为止。六、维护保养1、装置在未拆箱应放在空气流通，环境温度不高于40，不低于30，相对湿度不大于85%，无腐蚀气体的室内，不得暴晒雨淋。2、装置在使用过程中，经常保持清洁。3、装置在停用期间，尤其是冬季，应及时除去水冷系统的积水，以防止冻裂损坏管路。

13、4、装置调好后一般不再调整，在使用过程中应用专人操作和维护，其他人不得随意调动。5、在没有切断电源前，禁止在装置上进行任何维修工作，要保证人身安全。第一章 概 述晶闸管中频装置是一种利用晶闸管把50hz 工频交流电变换成中频交流电的设备，主要用于感应加热及熔炼，以取代中频发电机组，是一种较先进的静止变频设备，它与中频发电机组相比，具有较高效率，起动方便，频率能自动跟踪以保持最佳运行状态，无旋转部分，噪音小，以及冲击电流小等优点，其不足之处是晶闸管过载能力差，使用维修要求较高。目前国内已有kgp系列产品，容量为1001000kw，工频为1.050hz。1.1 晶闸管中频装置基本工作原理晶闸管中频

14、装置的工作原理是：通过三相全控桥式整流电路，将三相交流电整流为可调直流，经直流电抗器滤波后，供给单相桥式并联逆变器，由逆变器将直流电变为中频交流电供给负载，是一种交直交变频系统。1.2 晶闸管中频装置电气原理总框图下图为kgps1001.0型中晶闸管中频装置电气原理总框图图1-1第二章 整流电路2.1 三相全桥式全控整流电路2.1.1 主电路本装置不用整流变压器，直接将380v三相交流可控整流为直流，采用全控桥而不采用半控桥的主要理由是：2.1.1.1 三相全控桥整流输出电压脉动小，基波频率为300hz比三相半控桥整流高一倍。在同样的脉动要求下，全控桥要求平波电抗器的电感器小。2.1.1.2

15、三相全控桥控制增益大，灵敏度高，其控制滞后时间（改变电路的角后，直流输出电压变化时间）短，动感响应好。2.1.1.3 可采用触发脉冲后移进入逆变区，使电路瞬时进入有源，逆变状态，进行过电流保护。2.1.2 整流主电路工作原理2.1.2.1 整流主电路图 2.12.2整流主电路波形图2.1.2.3 整流主电路工作原理在=0时，共阴极组的自然换流点在wt1、wt3、wt5时刻分别触发vt1、vt3、vt5晶闸管，共阳极组的自然换流点在wt2、wt4、wt6时刻分别触发vt2、vt4、vt6晶闸管。由于中性线断开，要使电流流通，负载桥有输出电压，必须在共阳组和共阴极组中各有一个管同时导通。两组的自然

16、换流点对应相差60，各自在本组内换流，每个管子轮流导通120，在wt1wt2期间，u相较正，r相较负，在触发作用下，vt1、vt6同时导通，电流路径为u相vt1 负载rt0相，负载上得u、v相线电压。从wt2开始，u相仍最高，但w相比v相更负，此时触发vt2导通，迫使vt0承反压而关断，负载电流从vt6中换到vt2。在wt2wt3期间，电流路径为：u相vt1负载vt2w相，负载上得到u、w相线电压。在wt3时刻，由于v相比u相高。既触发vt3导通后，迫使vt1下关断，电流从vt1中换到vt3，依次类推，wt3wt4期间是r1w相供电，vt2、 vt3管导通，wt4wt5期间是v、u相供电，vt

17、3、vt4管通；wt5wt6期间为w1u相供电，vt4、vt5t管通；wt6wt7期间为w、v相供电，vt5、vt6管导通；wt7wt8重复上述过程，全控桥输出电压波形正负包络线下的面积。2.1.3 整流主电路参数的选择2.1.3.1 交流侧进线电感l的计算：（f=50hz）l=0.0676u2l（v）/id(a)=0.0676380/200=0.128ma进行电感通常空芯绕制2.1.3.2 晶闸管的选择ud=500v id=200a 取utn=1400vit = id = 200115ait（av）（1.52） （1.52） 110147a取it（av）=200a晶闸管型号规格为：kp200

18、-142.1.3.3 阻容吸收选择阻容吸收选择由晶闸管阻容电路经验数据得：当it（av）=200a时，r=10，c=0.5f电容耐压值一般选晶闸管电压的1.11.5倍，即ut=（1.11.5） vtn=（1.11.5）1400=15402100v，阻容吸收电路要尽量靠近晶闸管，引线要短，最好采用无感电阻并尽可能采用绞线。限制输出电流脉动时电抗器电感值的计算：（取s2=5%）根据电流连续要求选取平波电感0.742mh，脉动要求也能同时满足。2.2 整流触发电路2.2.1 kcz6集成化六脉冲触发组件整流电路采用kcz6集成块触发组件，本组件是由三块kco4，一块kc41与一块kc42组成。用于较

19、高的三相桥式全控变流器的触发，输出脉冲能可靠地驱动大功率晶闸管，组件线路见2-3。图232.2.2 kcz6集成块的工作原理三相同步电压经kco4集成触发器进锯齿波同步移相触发后，从1脚输出正向脉冲，15*脚输出负向脉冲，13*、14*提供脉冲到调制和脉冲封锁控制，9a脚进行移相控制，7*、8*脚形成双脉冲并放大后从10*15*输出，如外接3dk4或3dk27作功率放大器，可得到800ma的触发脉冲电流，当7*脚接地或处于低电位时，各路无脉冲输出，具有控制脉冲封锁功能，对于kc42脉冲到调制形成器通过调节外接电容电阻可调节脉冲频率，将它的8*脚输出端接到三块kco4的14脚，kco4的1*与1

20、5*脚输出即为调制后脉冲到触发信号。2.2.3 本组件的特点功能2.2.3.1 同步电压经rc滤波电路，不受电网电压波形畸变和变换流缺口的干扰，且电位器rp5、rp6、rp7可微调各相同步电压的相位，保证六脉冲间隔均匀。2.2.3.2 同步电压值范围较宽，且只需三相电压。2.2.3.3 输出是脉冲式的双脉冲。2.2.3.4 能方便地与调节系统匹配，只需调节输入信号的上下限即可调整整流与逆变角。2.2.3.5 具有脉冲输出控制端（a18）用以调制脉冲的输出并在正反组可逆系统中作逻辑切换控制。2.2.3.6 体积小，调整维修方便。2.2.4 集成电路的供电电路图如2-4、2-5。图25注：78代表

21、正极性，79代表负极性，后两位代表输出电压。2.2.5 同步同相选择2.2.5.1 由于同步变压器二次电压要接触发电路，有公共接地端，如二次绕组采用三角接法会引起短路。所以同步变压器二次侧只能星形联接，又因本装置不用整流变压器，直接将380v三相交流可控整流为直流，因此确定主电路为y/y12。2.2.5.2 由于是npn型的锯齿波，因此要求同步电压与主电路电压相反。2.2.5.3 uuv1为uu0重合，uuv超前uu30，同步信号电压usv与uu反相。uuw超前usu30，则uwv1与uwv反相，点钟数为6，同步变压器采用y/y6接线，如图26，矢量图27图26 图27第三章 逆变电路并联逆变

22、电路是一种逆变电路，具有较好负载适应能力，运行比较稳定可靠，在所生产的中频装置中此线路比重最大。3.1 逆变电路工作原理由直流变成交流的交流器称为逆变器，图3-1是逆变电路和原理图。并联逆变器由两个桥臂组成，并跨接在逆变桥的对角线上，利用图3-1说明逆变器工作过程。图31首先在可控硅上1及4加触发脉冲，此间电流由udld1lc4ud,如图中虚线所示，经过半周期后，触发2、3可控硅，此时1、4因受反向电压而关断，电流从udld2lc3ud，如图中虚线所示，而这样周期中，负载上电流方向变化两次，这样把流经滤波电感ld的直流变换成交流电源。图3-1中lk是限流电感，图为可控硅被触发压，它的电流将从零

23、以较高的速度增大，即其上的电流变化率di/dt很大，lk用以限电路的di/dt在可控硅能承受的值以内，防止可控硅器件所能承受的di/dt过大而损坏。由于负载是电感电容组成的并联谐振回路，对1000hz的装置而言，此回路的谐振频率也近于1000hz，我们从负载振荡频率相间轮流触发1、4与2、3可控硅，侧正负两个半周都可以向负载电路提供能量，以补充负载中的能量损耗，振荡电路就能维持下去，负载上的交流频率接近于谐振频率；负载上的功率因数也接近于1。3.1.1 由分析可得重要结论：3.1.1.1 并联逆变电路中，负载两端的电压量正弦波形，而流进负载的电流为梯形波，其基波电流超过于负载电压、角，（ ）就

24、是负载的功率周数角，当 +=0.8时，则=36。3.1.1.2 因为流进负载电流id超前于负载电压，说明负载呈容性，也就是说，逆变器的工作频率应高于负载电路的偕振频率，即逆变器触发脉冲必须在负载电压过零之前产生，这一点对逆变器的正常运行关系极大。逆变晶闸管的选择utm=ud=750=1061vutn=（23）=utm=（23）1061=21723183v取utm=2800v由于采用大电感滤波电源呈现高阻抗，逆变桥输出电流较平直，波形为矩形波电流，则：it=0.707idm=0.707250=176.8ait（av）=（1.52） =（1.52） =168.9225.2a取it（av）=290a

25、故晶闸管选用kp200-28或两个kk200-12的管子串联并加均匀措施。3.1.1.3 静态均压中频装置的负载电压较高，逆变器中有时用两只可控硅串联使用，由于开通与关断特性不一致，电压分配不均，可能损坏晶闸管，应采用均压措施，采用正向漏电流相近的晶闸管相串联且电阻一样。3.1.1.4 阻容吸收的选择阻容吸收选择由晶闸管阻容电路经验数据得：当it（av）=200a时 r=10，c=0.5f，电容耐压值一般选晶闸管电压的1.11.5倍，即uc=（1.11.5）utn=（1.11.5）2800=30804200v阻容吸收电路要尽量靠近晶闸管，引线要短，最好采用无感电阻并尽可能采用绞线。3.2 逆变

26、触发电路3.2.1 触发电路的基本要求逆变器的控制触发电路是中频电源装置中的重要部分，其工作稳定性常常决定整机是否可靠运行。3.2.1.1 具有自动频率跟踪能力。3.2.1.2 脉冲宽度：逆变器虽然在容性负载下工作，所以其脉冲宽度无多大要求，但是脉冲宽度太窄，那么在被触发的可控硅中的电流尚未建立到足够值时就消失脉冲，则管有可能恢复到截止状态。宽度太宽，逆变功率电源电流增大会增加损耗，成本也会提高。3.2.1.3 脉冲功率：可控硅的触发参数与环境温度有关为保证可靠触发，要求有足够大的触发功率。一般触发功率应是管子铭牌数据的35倍。3.2.1.4 脉冲宽度：即脉冲的前沿陡度，较陡的前沿能提高可控硅

27、器件的di/dt附量，在每臂只用一只管子时，前沿一般要求小于3s，对每臂用几只管子串或并联时，前沿必须小于1s，以保持多只管子一起开通，这对安全运行是十分必要的。3.2.1.5 逆变触发电路的抗干扰能力，中频装置的逆变触发控制电路在比较恶劣的环境下工作，它既受到自身干扰又有外界干扰，因此，必须具有很高的抗干扰能力。3.2.2 逆变触发电路的工作原理前述逆变器的工作频率要高于负载回路的自然振荡频率，且要跟踪这一个变化的频率，以始终高于某一频率下工作，其控制方式很多，但总的原则是控制回路，必须在负载振荡电压过零之前向逆变器中的可控硅发出脉冲，可用图3-2进行。图3-2图中lc为负载电路，取各自负载

28、电路的中频电压信号或电流、电压信号，在超前脉冲形成电路中获得超前脉冲，它们的相位均超前于中频电压ud一角度，由于负载电路的振荡频率是随炉子中的炉料温度所变化的，而超前脉冲形成电路的信号取自负载电路，所以输出脉冲的频率自然随着振荡频率而变化，它就达到频率跟随的目的，超前脉冲形成电路分出两路输出，分别送往1#及2#脉冲放大电路，它们的相位互差180，经功效后脉冲去触发逆变可控硅1、4；2、3。3.2.2.1 信号检测电路：其作用是设法从负载电路中检测出ua与-ic两个信号，电路图如3-3所示，信号ua和ic分别由中频电压互感器tv2与电流互感器ta检得，经电阻合成在a、a2所得到逆变器的触发信号s

29、。图333.2.2.2 脉冲形成电路（1）对脉冲变压器的要求为了使联路易于饱和，应选用磁滞回线陡的材料，而且回线宽度要窄，以减小磁滞损耗。原副边绕组间隔耦合要紧密，以减小漏磁通。绕组的线径不能太细以减小内阻，使波顶降落减小。绕组匝数不宜太多。（2）脉冲形成电路的要求：具有较高的抗干扰能力。具有较高的灵敏度。电路的工作原理：信号电压us加在脉冲形成电路输入端，v5、v6起正负限幅作用，防止在满功率中频率输出时，过大的合成信号使v3、v4管损坏。v3、v4工作在开关状态，变压器tr1、tr2组成微分电路，当s正半周结束。u3从开通变为截止的瞬间，tr1二次侧送出正尖脉冲到双稳态v1管的基板，使v1

30、导通，v2截止，所以双稳态的翻转基本上是在us信号过零时刻进行的。双稳输出控制脉冲放大电路发出触发脉冲，使逆变器对角的晶闸管触发实现换流。这种触发电路当负载与逆变电路直流电压ud变化时，可自动改变触发信号电压s的频率，以保证引前触发时间tf基本不变。由于逆变触发信号受负载回路电压、电流的控制即自激控制，故使逆变工作频率始终跟随负载回路的谐振频率，俣持最佳运行状态。逆变电路采用自激控制，为了得到最初的触发信号，必须设置逆变启动环节。本装置在起动时由于充电电源预先对启动电容csf充电，然后触发小晶闸阀管vt11，充电电容对感性负载放电产生衷减振荡。从衷减电压、电流中检出合成信号us产生触发脉冲，使

31、装置由它激转入自激。图34具体情况如下：它激信号发生器产生一它激信号去推动后面的电路。其集电板电压为方波，经微分电路，转换成为尖脉冲送往双稳态电路的基板。双稳态电路的作用是整形，把尖脉冲转换成为脉冲前沿很陡的相位互差180的方波以缩短输出触发脉冲的前沿。射极跟随器起着阻抗匹配的重要作用，使双稳态电路的工作稳定。3.3 逆变电路控制3.3.1 频率的自动跟踪本装置的自动频率跟踪采用定时原则，其负载上的反馈信号分别由电流互感器取出-ic及电压互感器取出ua，合成后送限幅和尖脉冲形成电路，形成超前ua的定时尖脉冲经过整形分配后，送逆变触发器进行脉冲功率放大，分别去触发逆变桥对角线的两对可控硅。3.3

32、.2 逆变器的启动启动的电路图3-5图35逆变器的启动采用自激式启动，触发信号取自负载端，但最初的逆变触发信号必须增设一个启动环节。启动电容器csf预先由辅助整形器ii充电经可控硅vt11，限流电抗lk及接触km2与lhc谐振电路相联。启动时，kt1闭合，产生一个触发脉冲，使可控硅vt11导通，启动电容csf时则向lh，c谐振电容放电，因此产生减幅振荡，这个减幅振荡的信号就是由互感器验出，而产生对应的逆变器可控硅触发工作后，整流器使通过逆变器lh，c谐振电路供能量使lh，c谐振电路减幅自由振荡变为等幅逐渐稳定，投入运行。3.3.3 启动失败的原因3.3.3.1 负载振荡电压衷减过快，幅值迅速减

33、小，以致超前信号电压电路输入信号太小，而不能产生触发脉冲。措施：（1）提高负载电压uc，虽衷减速率相同，但第二、第三个半波的电压幅值增大，以便于捕获信号而产生触发脉冲。提高uc，可由提高起动电容csf的充电电容csf来达到。3.3.3.2 通过逆变器对负载电路及时补偿能量，使表减速率下降。3.3.3.3 由逆变器换流失败所造成的：措施：（1）减小换流电感lk以减小换流时间。（2）起动时，人为增大引前触发时间或增大角，使可控硅在关断时刻有足够线路给予关断时间。3.3.3.4 自动调频电路信号极性相反，会造成起动失败。3.3.3.5 实践证明：负载电路的等效电路的电阻小，起动越困难，电阻的大小与感

34、应图的设计负载状况有关。第四章 系统的保护因为可控硅元件承受过电压、过电流的能力较差，因此必须采取保护措施。4.1 交流侧与直流侧的过电压保护：4.1.1 采用八组硒堆接成总图所示形成，具有桥臂正反向过压保护，线间正反向过压保护，直流侧过压保护功能。4.1.2 每只可控硅尚有阻容保护：vt关断时，线路电感释放能量，产生尖峰状的瞬时过电压；把它限制在允许的范围内，r阻尼lc电路振荡和限制晶闸管开通损耗与电流上升率。r=（520） c=20f/1000v4.2 过电流保护：4.2.1 整流桥的每个桥臂均装一只快速熔断器，当线路发生电流或短路时，能使可控硅元件得到及时的保护，另外进线还没有自动开关。

35、4.2.2 线路中所串的电感，除了限制短路时的电流峰值外，还限制了电流上升率di/dt，以免控制来不及扩散电流而烧坏可控元件。4.2.3 逆变侧的过流及过压自动保护逆变侧由于负载剧烈过载、启动失误或换流失败等原因，可能引起逆变侧过流或短路。采用快速熔断保护是不经济也不方便的，逆变侧电压也会因为电流导前角过大等原因引起中频电容与逆变可控硅的损坏。4.2.3.1 电压截止或电流截止为了完善装置性能，在输出电流电压超过本装置的额定值时，不一定立即开断电路而是自动能将角增大使ud、id减小，进行自动调节以安全运行。电压电流截止电路如图4-1所示图4-1电流截止信号ui取至工频进侧的工频电流互感器k1端

36、子。经过整流从rp6c电流截止整定电位器。本装置整定值为250a，取得信号电压usi、u3、u4组成一直流放大器。当信号电压usi稳压二极管vs的稳压值un时，在电位器rp1上取出li截止电压ei也增大，去削弱-eg，使升高，ud降低采调节ua不超过允许值，当信号电压usiuw时，v3、v4截止，无ei输出。每个电流互感器接有负载电阻，以防止开路，同时可使直流电流在0300a之内变化时，获得的信号电压有较好的线性。电压截止与电流截止的工作原理相同。电压截止信号取自中频电压与互感器，截止值由rp4调节。电路中的（rt-rp2-ka3-rp5）支路，是一个负载，专为逆变器启动时而设置。目的是使整流

37、器输出特性变软，等效地增大电源内阻，从而缩短滤波电抗器中电流增长的时间常数，提高启动的可靠性，同时也限制启动电流，当逆变器启动以后，继电器ka3释放，此电路不起作用。4.2.3.2 过电流保护和过电压保护过电流保护主要用在装置的逆变侧发生短路时，如逆变桥换流失败而自通等，使整流电压下降到零，抑制短路电流的增长，同时使滤波电感中储载的磁能能够释放出去，防止在短路电流迅时下降时，感应过高的电压。保护的方法是拉逆变，即当过流发生时，将整流桥转变为逆变状态，将ud下降为零，同时把滤波电感中的能量返回电网。保护电路图图4-2过流保护信号ui2取自i频进线侧的i频电流互感器l2端子，经过整流，从rp、过流

38、保护整定电位器，本装置整定值为300a，取得电压uii当此信号电压uii稳压二极管v1的稳定值uw时，vt1控制极流过电流，vt1导通，过流信号灯hl亮；同时，在v2上获得触发vt3的电压，使vt3触发导通，从而短路167和159旁路之间的输入电压，整流触发电路在偏移电压+ep作用下，迅速将拉到150进行拉逆变，对电路进行保护。过压保护与过流保护的原理相同，过压保护的信号取自中频电压互感器，其整定电位器为rp2过压信号灯为hl2。保护动作后必须复位，装置下次才能再启动。第五章 继电器控制电路5.1 系统的启动5.1.1 按下水压继电器bp，再按下刀动开关qu1、qm2。5.1.2 按下sb2 ：5.