整流电源原理

1、整流电源培训资料整流电源系统简介 整流电源分为主控柜、整流柜、切换柜、电流表柜四部分。 系统主回路和系统控制回路框架图如下：主回路框架图控制回路框架图整流器结构介绍 一、 设备主回路由整流变压器、双三相全控桥、滤波电抗器、滤波电容等组成。 三相380V交流电源经整流变压器形成电压有效值相等，电器上隔离但有30相位差的两组三相电源，将其输送到两组三相全控整流桥，当电网频率为50HZ时，输出电压的脉动频率为600HZ，经过滤过电抗器后使直流输出的纹波较小，直流输出还并有滤波电容，使纹波系数更小，精度更高。 整流变压器二次侧接有快速熔断器，用于阻断电路的过电流，压敏电阻用于抑制电路的操作过电压，阻容

2、吸收电路用于晶闸管换相过电压。直流输出并联有电压采样传感器以向系统提供电压反馈信号和外界所需的420mA的监控信号，同时还并联有改善设备空载特性的内负荷电阻；另外直流输出还串联了电流采样传感器，同样是为了向系统提供电流反馈信号和向外界提供420mA的监控信号。 1、整流变压器，其一次侧输入为角接，二次侧输出一组为角接，一组为星接。 2、三相全控桥： 晶闸管KP1和KP4接a相，晶闸管KP3和KP6接b相，晶管KP5和KP2接c相。 晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴极组，而晶闸管KP2、KP4、KP6组成共阳极组。BKP1KP3KP5KP4KP6KP2Rabcu2图 1 三 相 桥 式 全

3、控 整 流 电 路 晶闸管： 带散热片： 管芯： 在第（1）段期间，a相电压最高，而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通，b相电位最低，所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。这时电流由a相经KP1流向负载，再经KP6流入b相。变压器a、b两相工作，共阴极组的a相电流为正，共阳极组的b相电流为负。加在负载上的整流电压为 ud=ua-ub=uab 经过60后进入第(2)段时期。这时a相电位仍然最高，晶闸管KPl继续导通，但是c相电位却变成最低，当经过自然换相点时触发c相晶闸管KP2，电流即从b相换到c相，KP6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经KPl、负载、KP2流回电源c相。变压器a、c两相工

4、作。这时a相电流为正，c相电流为负。在负载上的电压为 ud=ua-uc=uac再经过60，进入第(3)段时期。这时b相电位最高，共阴极组在经过自然换相点时，触发导通晶闸管KP3，电流即从a相换到b相，c相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc两相工作，在负载上的电压为 ud=ub-uc=ubc 余相依此类推，如下图： t t t t tabcab123456241 13551133224466ugugugug00000u2ud(1)(2)(3)(4)(5)(6)图 2 三 相 桥 式 整 流 电 路 的 触 发 脉 冲下图为三相桥全控桥式整流电路的输出波形： 3、滤波电抗器：交流

5、电经过整流后是脉动的直流，纹波较大，串上滤波电抗器后输出的纹波较小，起滤波作用。 图片： 电气符号： 4、滤波电容：把脉动的直流滤波成纹波精度高的直流。 图片： 二、控制回路电路主要由同步板、微机板，脉冲分配板、脉冲放大板、温度模块、开关电源、电压、电流变送器等组成。 控制系统有两块微机板，一块在线运行，另一块热备用，当主板发生故障后，系统可自动切换到备板。 系统的运行参数通过触摸屏设定，送到PLC，再送给整流柜微机板（1AP和2AP)。整流器的状态通过通讯或者开关量输入给PLC，PLC分类处理并将相关数据显示在触摸屏上。PLC与控制板之间通过R485通讯，两块微机板之间通过RS232通讯。

6、同步信号板送给微机板与主回路相位一致的同步信号。电压、电流变送器实时采集整流器的直流输出值，以模拟信号反馈到微机板。开关电源提供微机板工作电源。脉冲分配板由微机板发出的一个基准脉冲信号，自动分配成移相角不同的十二个脉冲，各个脉冲再经过脉冲放大板送到相应晶闸管的控制极。 当设备启动后，微机板会根据所设定的电压值和反馈值的比较情况进行PI运算，从而得出触发脉冲的相位，通过调整触发脉冲相位来调整晶闸管的控制角，以达到控制输出电压。 原理图如下： 电流给定-即限流值，由触摸屏设定; 电流调节-由单片机程序控制； 电压给定-即工作电压，由触摸屏设置； 电压调节-由单片机程序控制； 电流检测-电流变送器采

7、集直流输出电流，以电压形式送入微机板； 触发环节-脉冲形成，分配及放大电流组成； 电压检测-电压互感器采集直流输出电压，以电压形式送入微机板。1、微机板： 微机控制部分主要由主单片机、副单片机、A/D转换器件，同步信号电路等组成原理框图如下： 电压反馈、电流反馈、三相电源信号等均经高精度A/D转换器转换为相应的数字量存入相应的单片机RAM存储单元，由主单片机对这些数据进行判断及计算。 控制回路的通讯网络：副单片机实时与主单片机通讯，主单片机把相关信息（电压值、电流值、故障类型及控制系统参数等）发送到副单片机，副单片机又把以上相关信息发送到主单片机，再通过RS485通讯发送到PLC和触摸屏，同时

8、副单片机接收触摸屏和PLC的相关信息（电压、电流PI运算参数、设定电压值、软启时间、保护电压和限流值），并将这些信息传送给主单片机。 图片：2、同步板： 送入主控板与主回路相位一致的同步电压信号。3、脉冲分配板： 由主控板发出的一个基准脉冲信号自动分配十二个不同移相的脉冲。4、脉冲放大板： 将脉冲信号放大触发相应的晶闸管。5、温度模块： 检测12支晶闸管、滤波电抗器、变压器温度，通过通讯将温度值送至控制器再通讯至PLC、HMI。6、开关电源： 提供控制板的工作电源,模块电源,继电器电源。7、电压变送器DY1： input:0-450V output:0-6V 将输出工作电压转化成微机板需要的0-6V直流电压。8、电压变送器DY2： input:0-450V output:4-20mA 将输出工作电压转化成4-20mA送到PLC模块。9、电流变送器DY3： input:0-75mV output:0-6V 将输出工作电流转化成微机板需要的0-6V直流电压。10、电流变送器DY4： input:0-75mV output:4-20mA 将输出工作电流转化成4-20mA送到PLC模块。11、分流器： 检测输出电流送到电流变送器。 输入：0-1500A 输出：0-75mV12