可控硅控制器CF6B-2A概述

本控制器為三相移相控制的雙閉環(huán)可控硅觸發(fā)控制器。適用于采用三相全控橋式，半控橋式與三相半波可控硅整流電路的直流電動機調速裝置和其它三相整流裝置。

特點：

• 一體化結構設計，接線簡單，使用方便。
• 相序自適應，電路工作狀態(tài)由指示燈顯示。調試不用示波器。
• 采用同步鎖相技術，抗干擾能力強。
• 控制電路結構和電路參數(shù)進行了優(yōu)化設計，避免了系統(tǒng)振蕩，穩(wěn)定性高。
• 設有開環(huán)／閉環(huán)兩種運行方式。

可控硅控制器CF6B-2A技術參數(shù)

2.1 觸發(fā)輸出(六路雙脈沖列)

脈沖寬度：≥1mS

脈沖電流峰值：≥800mA

脈沖電壓峰值：≥8V

移相范圍：0～170°

可觸發(fā)5A～3KA可控硅，適用于整流與逆變電路。

2.2 調節(jié)特性：設有速度(電壓)、電流雙閉環(huán)調節(jié)器。

調速精度與范圍：測速發(fā)電機反饋：±0.5%  1:30

電壓反饋：±2%  1:30

設有給定積分器，可在5～30秒內調節(jié)啟動時間。

2.3 輸入控制電壓：0～15V，或外接給定電位器進行控制。

2.4 反饋參數(shù)：

速度(電壓)反饋輸入：直流15V

電流反饋輸入：交流電流互感器100mA

直流分流器75mA

直流電流傳感器5V

2.5 控制方式：

設有開環(huán)／閉環(huán)控制，用面板開關轉換，輸入控制設有連續(xù)工作和點動工作兩種方式。

2.6 過電流保護：

當主電路達到設定過電流值時，觸發(fā)脈沖快速移至β=35°位置并自鎖，按復位開關或斷電后重新通電保護解除。

2.7工作環(huán)境：

環(huán)境溫度：-25～+40℃

相對濕度：＜85%

2.8 工作電源：三相380V±10%  50HZ

2.9 整機功耗：＜10W

2.10 外型尺寸：262×192×60mm(詳見附圖2)

2.11 重量：1.6kg

工作原理

本控制器由低壓電源兼同步變壓器、給定積分器、速度(電壓)及電流調節(jié)器、模擬-數(shù)字觸發(fā)器、脈沖變壓器、過流、相序自適應等部分組成，其電原理圖見附圖1。

由集成電路IC₇及其周圍元件組成給定積分器，調整其中的“給定速率”電位器，可調節(jié)電動機轉速的變化速度。由IC_1C組成速度(電壓)調節(jié)器。為一比例積分調節(jié)器，其增益可由跳線端子J₁改變。它將給定積分器輸出的電壓給定信號與由11^#、8^#端子輸入的速度(電壓)反饋信號比較。經比例積分調節(jié)控制整流輸出電壓以穩(wěn)定電動機轉速，反饋量可由“電壓反饋”電位器調節(jié)，并設有速度補償電路。補償量由“速率補償”電位器整定。

由IC_1D組成電流調節(jié)器，也是比例積分調節(jié)器，其增益由跳線端子J₂改變，設有整定大電流的“電流整定”電位器，電流反饋信號可由4^#、5^#、6^#端子輸入交流互感器送來的交流電流信號，經變換整流變成直流電壓信號，也可由7^#、8^#端子直接輸入直流電壓信號，不同反饋信號可由跳線端子J轉換。電流反饋信號經IC_1A組成的放大器放大和IC_1B組成的倒相器倒相送入電流調節(jié)器。

由IC_8B組成過電流保護單元，當主回路輸出電流超過大額定電流的1.25倍時，過流保護電路動作。將觸發(fā)脈沖移至β=35°位置，并自鎖，使輸出電流回零。直至排除過流故障后按復位開關或斷電重新通電時，保護才能解除。

本控制器的觸發(fā)脈沖電路，采用鎖相控制的模擬-數(shù)字控制器，由低壓電源兼同步變壓器提供單相同步信號，經由同步鎖相電路，分相形成三相同步信號與來自調節(jié)器的控制電壓比較，控制脈沖發(fā)生電路。經由GAL器件組成的分相組合電路產生6路雙脈沖列，再經N_6-N₁₁將脈沖放大，脈沖變壓器隔離輸出。

本控制器具有開環(huán)、閉環(huán)兩種控制方式，當置于“開環(huán)”位置時，反饋回路斷開，手動調節(jié)電壓給定，控制整流輸出電壓;當置于“閉環(huán)”位置時，反饋回路接入，由調節(jié)器控制觸發(fā)電路工作。

本控制器設有相序自適應電路，用戶接三相電源時，免去確定相序的麻煩。.控制器面板設有“電源”、“運行”、“失控”、“過流”和六個脈沖輸出指示燈，以顯示控制器的工作狀態(tài)。

控制器電源正常時“電源”指示燈亮;處于運行狀態(tài)時“運行”指示燈亮;鎖相電路異常時，“失控”燈亮;主電路過流時“過流”燈亮;當觸發(fā)脈沖正常時，與之相對應的脈沖輸出指示燈亮。

4  結構特征和安裝 

本控制器配有半封閉外殼，內部裝有電源變壓器和控制板(包括脈沖變壓器)。面板上設有接線端子、調節(jié)電位器和狀態(tài)指示燈。本控制器可垂直或水平安裝在整流裝置中，外型和安裝示意圖見附圖2。安裝前首先按說明書要求確定變壓器接線、調節(jié)器增益和電流反饋跳線位置(詳見5.3)，然后再將控制器固定到裝置中。

5  使用方法

5.1 接線

根據(jù)選用的不同線路參照附圖3和接線表接線。

觸發(fā)線、控制線與反饋線、電源線這三種不同性質的線必須分別捆扎，并盡可能短捷，電源引入線注意與其它導線絕緣，單行。 

接  線  表

5.1.1 控制器1^#、2^#、3^#端子及六只(或三只)可控硅的接線

由于控制器具有相序自適用功能,所以,整流裝置與進線電源的連接不必區(qū)分相序。但是，裝置內部的連接關系必須嚴格遵循對應關系。一定要保證1^#端子的接線與A+、A-可控硅的接線對應；2^#端子的接線與B+、B-可控硅的接線對應；3^#端子的接線與C+、C-可控硅的接線對應。下面分二種情況分別敘述如下：

*，主電路無變壓器時的接線方法(參照接線表和去掉變壓器以后的附圖3)：

控制器的1^#端子接A+可控硅的陽極和A-可控硅的陰極，A+可控硅的門極引線和陰極輔助引線分別接控制器的20^#和19^#端子，A-可控硅的門極引線和陰極輔助引線分別接控制器的22^#和21^#端子。與2^#和3^#端子相連接的可控硅的接線方法，附圖中已標注的十分清楚，這里不再另述。

第二，主電路有變壓器并且采用三相橋式整流電路的接線方法(見附圖3)：

Ⅰ 變壓器的初／次級采用的是Δ／Y-11接法。

這種情況適合采用三相橋式全控或三相橋式半控整流電路。

變壓器的初級線圈接法如下：

與次級a線圈繞在同一芯柱上的初級線圈首頭和控制器的1^#端子相連接。尾頭與控制器的2^#端子相連接。與b線圈繞在同一芯柱上的初級線圈首頭和控制器的2^#端子相接，尾頭與控制器的3^#端子相接。相應的C相初級與控制器的3^#和1^#端子連接。

變壓器的三個次級線圈a、b、c與可控硅之間的接線要嚴格按附圖3進行，注意線圈與各可控硅之間的對應關系。

Ⅱ 變壓器的初／次級采用的是Y／Y—12接法(參見附圖3)。

這種情況只適合采用三相橋式全控整流電路。

變壓器的初級線圈接法如下：

與a線圈繞在同一芯柱上的初級線圈和控制器的1^#端子連接；與b線圈繞在同一芯柱上的初級線圈和控制器的2^#端子連接；余下的初級線圈與控制器的3^#端子連接。

變壓器的次級線圈與可控硅間的接線同Δ／Y接法。

這里要強調指出：無論變壓器采用的是Δ／Y接法還是Y／Y接法，都要注意變壓器的同名端是否與附圖3標示相同。如果相反，則分別把A+與A-可控硅的門極引線對調；B+與B-可控硅的門極引線對調；C+與C-可控硅的門極引線對調，同時各陰極輔助引線也要對調。例如，A+可控硅的門極接22^#端子，陰極接21^#端子，A-可控硅的門極接20^#端子，陰極接19^#端子。

如果采用的是三相橋式半控整流電路，將A-、B-、C-可控硅用二極管替換，同時與之相對應的控制線端子22^#、21^#、26^#、25^#、30^#、29^#懸空。其它接線方法不變。

5.1.2 控制方式

當運行控制輸入端10^#與9^#間開路時，觸發(fā)脈沖一直保持在β=35°的位置，因此無輸出。當10^#與9^#閉合后(運行指示燈亮)，觸發(fā)脈沖才能移相。

一定要控制器先通電，而主電路后通電，否則會產生沖擊。當不采用運行開關控制電動機的運轉與停止時，可直接把9^#與10^#短接。此時通電前務必先把給定調回零位。當用運行開關控制運轉與停止時，電位器不必回零位啟動。

5.1.3 反饋、給定及保護端子的接線

當采用交流電流反饋方案時，4^#、5^#、6^#端子接輸出100mA的電流互感器。當采用直流電流反饋時，8^#端子接75mV分流器或電流傳感器正端，7^#端子接負端，同時8^#端子也做為速度反饋的負端，即8^#為公共端。11^#端接速度反饋電壓取樣點。分壓電路中，一般R₀取1K，功率不小于2W。分壓電阻R₁的阻值(單位KΩ)及功率P(單位W)的計算公式：(如果輸出電壓小于或等于15V則11^#端直接接輸出。)

R_f=V₀/15-1(KΩ)   P＝0.3R_f(W)

式中V₀為額定輸出電壓，單位V。

例：額定輸出電壓V₀=200V，計算分壓電阻R_f的阻值及功率P。

R_f=200/15-1＝12.3(KΩ)  P＝0.3×12.3＝3.69(W)

選取分壓電阻R_f的阻值為12K，功率5W。

在線路中，電流反饋形式只能選用一種，用交流電流互感器或者用分流器、電流傳感器，不用的電流反饋輸入端子懸空。

13^#、14^#、15^#端子接給定調節(jié)電位器，電位器的阻值3～10KΩ，功率不限。當給定電位器的滑動點滑向15^#端時，輸出電壓回零。

16^#、17^#、18^#端子是過流保護功能的繼電器輸出，16^#與17^#端子是繼電器常閉觸頭輸出，17^#與18^#端子是繼電器常開觸頭輸出。觸點電流1A、電壓220V，如要與主回路大功率電路聯(lián)鎖，應加中間繼電器擴展。

5.2 電路的保護

主電路必須加上必要的保護元件，如用快熔做過電流保護，壓敏電阻做過電壓保護，可控硅兩端并接阻容吸收支路等。如果控制器用在強揮發(fā)的酸性環(huán)境中，需要做必要的隔離，以免對線路板產生嚴重腐蝕。

5.3 跳線端子的選擇

各跳線端子如圖1所示。

5.3.1 移相范圍選擇

當主電路變壓器初級線圈采用Δ接法時，將跳線J₄跳向Δ側，J₃打開。

當主電路變壓器初級線圈采用Y接法或無變壓器時，將跳線J₄跳向Y側，J₃閉合。(見圖2)

5.3.2 電流反饋信號選擇

根據(jù)電流反饋形式選擇跳線位置，見圖3(出廠時放于分流器反饋位置)。

5.3.3 電流調節(jié)器增益選擇 見圖4(出廠時放于低增益位置)

5.3.4 速度調節(jié)器增益選擇 見圖5(出廠時放于低增益位置)

   電流或速度調節(jié)器的增益選擇置于“低增益”位置時，系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，但調節(jié)反應速度慢，精度低；電流或速度調節(jié)器的增益選擇置于“高增益”位置時，調節(jié)反應速度快，但系統(tǒng)有時會不穩(wěn)定；當采用速度反饋時，速度調節(jié)器增益一般應選擇“高增益”，而采用電壓反饋時一般應選擇“低增益”跳線位置。

5.4 各參數(shù)的整定與調試

通電前應仔細檢查接線，確保無接線錯誤。用萬用表檢查電源線各相間及與其他控制線間絕緣。一切正常后，將給定信號調至零位，進行以下調試。

5.4.1 開環(huán)移相范圍試驗。

給裝置接一合適的電阻性負載。阻值不宜太大，以保證流過可控硅的電流大于擎住電流(一般1000A以下的可控硅擎住電流＜1A)

將“開環(huán)—閉環(huán)”開關撥向“開環(huán)”，給定速率電位器順時針調到底。

接通控制器電源，正常情況是“電源”指示燈亮，“失控”指示燈閃亮瞬間即滅。各脈沖指示燈亮。如與上述情況不同，應檢查電源。如電源正常，則控制器異常。

正常情況，控制器13^#端子對15^#端子(地)電壓為+15V，調節(jié)給定電位器，相應的14^#端子對地電壓可以從0—+15V連續(xù)變化。如外接給定信號，改變給定信號大小，14^#端子對地電壓應隨之變化。

將給定調回零位，接通主回路電源和運行控制開關，此時主回路應無輸出電壓，調節(jié)給定電位器，輸出電壓應隨之平滑上升。如果電壓不平滑或不回零請參見常見問題和對策有關說明。