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一、可控硅電解整流器概述
本技術(shù)設(shè)計(jì)方案適用于晶閘管整流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，該整流裝置由6套整流裝置組成，單套整流裝置采用六相交流供電,由12只可控硅組成1組六相整流電路組成，形成六相整流調(diào)壓調(diào)流,濾波電抗器濾波，通過控制及觸發(fā)電路對(duì)這組可控硅整流電路控制輸出直流，輸出低紋波的直流電源提供給負(fù)載工作。電源具有恒壓穩(wěn)流輸出控制功能。系統(tǒng)保護(hù)功能完善，主控制器采用本公司自主研發(fā)的第四代晶閘管觸發(fā)板，調(diào)節(jié)控制精度高，正負(fù)脈沖對(duì)稱度好。系統(tǒng)保護(hù)功能完善、抗干擾能力極強(qiáng)，可靠性高。操作簡(jiǎn)潔、人性化設(shè)計(jì)，自動(dòng)化程度高，電源的設(shè)計(jì)和制造遵循IEC國(guó)際電工相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家相關(guān)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
二﹑電源規(guī)格型號(hào)意義
三﹑直流電源引用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
3.1 GB/T14549-1993 《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》
圖43.2 IEC－60529 《國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)》
3.3 IEC－60146 《國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)》
3.4 JB/T8740－98 《電化學(xué)用整流器》
3.5 ZBK16 006-88 《電化學(xué)用整流器》
3.6 JB/T 7626-94 《反向阻斷三極晶閘管測(cè)試方法》
3.7 GB13539.4-92 《低壓熔斷器半導(dǎo)體器件保護(hù)用熔斷器的補(bǔ)充說明》
3.8 GB/T 13422-92 《半導(dǎo)體電力變流器電氣試驗(yàn)方法》
3.9 GB/T3859.1-93 《半導(dǎo)體電力變流器、基本要求和規(guī)定》
3.10 GB50054-95 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》
3.11 GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
3.12 GB50055-93 《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》
3.13 GB50217-2007 《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》
3.14 GB50058-92 《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》
3.15 HG/T 20511－2000 《信號(hào)報(bào)警、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定》
3.16 IEC146-1 《半導(dǎo)體變流器、一般要求和電網(wǎng)換流變流器》，
3.17 GB/T3859.2-93 《半導(dǎo)體電力變流器、應(yīng)用導(dǎo)則》
3.18 GB4208 《外殼防護(hù)等級(jí)的分類》，
3.19 GB3836.1 《電氣裝置安裝工程、電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》
3.20 GB 191 《包裝儲(chǔ)運(yùn)標(biāo)志》
注:以上標(biāo)準(zhǔn)均執(zhí)行最新版本,設(shè)備的其他要求按相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
四﹑直流電源環(huán)境使用條件
4.1、 安裝地點(diǎn)：戶內(nèi)安裝 ；
4.2、 環(huán)境工作溫度：-20℃～+40℃；最高年平均溫度：26℃； 最高日平均溫度：40℃；日平均溫差：26℃ 。
4.3、 相對(duì)濕度：15～85%R；
4.4、 海拔高度：小于1500米 ；
4.5、 使用環(huán)境：無劇烈振動(dòng)和沖擊以及垂直傾斜度不超過5%的場(chǎng)所； 耐地震能力: 地面水平加速度0.2g；地面垂直加速度0.1g。
五﹑整流電源主電路電氣原理圖
六﹑直流電源技術(shù)參數(shù)
6.1、交流供電電壓：380VAC±10%，頻率～50HZ±1HZ；
6.2、具有穩(wěn)流、穩(wěn)壓控制功能，可根據(jù)用戶工藝需要自動(dòng)切換；
6.3、操作方式：本機(jī)觸摸屏；
6.4、穩(wěn)流穩(wěn)壓控制精度≤±1%；
6.5、輸出控制方式：直流穩(wěn)壓穩(wěn)流工作 ；
6.6、額定直流輸出功率：300KW;
6.7、額定直流輸出電壓：0-60V
6.8、額定輸出電流：0-5000A
6.9、換向方式：不換向
6.10、換向時(shí)間：3S-99h任意設(shè)定
6.11、正反工作時(shí)間：?jiǎn)为?dú)設(shè)定
6.12、直流紋波系數(shù)：≤4.2%（額度負(fù)載電流狀態(tài)下）；
6.13、穩(wěn)壓穩(wěn)流精度優(yōu)于1%；
6.14、濾波方式：濾波電抗器濾波；
6.15、源效應(yīng)：±0.5%（電網(wǎng)電壓波動(dòng)-10%——+10%范圍）；
6.16、負(fù)載效應(yīng)：±0.5%（負(fù)載波動(dòng)-10%——+10%范圍）；
6.17、控制系統(tǒng)具有軟啟動(dòng)/軟給定控制功能，軟給定時(shí)間可在0-200S范圍可整定（定格3S）；
6.18、負(fù)載等級(jí)：I級(jí)；
6.19、整流裝置可在電網(wǎng)電壓波動(dòng)±10%范圍內(nèi)正常工作，負(fù)載波動(dòng)20%～100%范圍內(nèi)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作；
6.20、整流調(diào)壓方式：整流變壓器二次側(cè)六脈波晶閘管整流，移相調(diào)壓（精細(xì)調(diào)節(jié)）；
6.21、調(diào)壓范圍：輸出電流、電壓連續(xù)可調(diào)，穩(wěn)定運(yùn)行；
6.22、控制方式：
a)本機(jī)操作方式：穩(wěn)壓/穩(wěn)流控制，電壓/電流閉環(huán)工作；
b)遠(yuǎn)程操作方式：遠(yuǎn)程上位機(jī)操作（選配）；
6.23、整流器的輸出電流/電壓穩(wěn)定安全運(yùn)行工作區(qū)域曲線：每個(gè)檔位的半電壓以上可輸出滿載電流，工作曲線如下圖所示。
6.25、晶閘管觸發(fā)調(diào)節(jié)控制器：雙閉環(huán)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，大板控制模式,觸發(fā)脈沖不對(duì)稱度≤1°，移相無級(jí)調(diào)節(jié) 。系統(tǒng)控制精度高,抗干擾能力強(qiáng),無須觸發(fā)脈沖對(duì)稱度調(diào)整，維護(hù)更換簡(jiǎn)單快捷；
6.26、整流器的工作效率：≥80%；
6.27、整流器主要顯示量：直流輸出電壓、直流輸出電流、狀態(tài)、時(shí)間等；
6.28、柜內(nèi)載流銅母排電流密度：交流進(jìn)線銅排、整流臂及匯流銅排電流密度≤2.5A/mm2，母線均為優(yōu)質(zhì)銅材；
6.29、柜體防磁化結(jié)構(gòu)處理：柜體骨架的關(guān)鍵部位采用不導(dǎo)磁鋼板彎曲焊接制成，避免柜體因磁場(chǎng)引起的渦流附加發(fā)熱損耗；
6.30、交流電源缺相保護(hù)：當(dāng)交流進(jìn)行電源缺相時(shí)，缺相保護(hù)繼電器動(dòng)作，相應(yīng)指示燈亮，同時(shí)封鎖晶閘管觸發(fā)脈沖；
6.31、溫度檢測(cè)保護(hù)：在整流變壓器、晶閘管元件、硅整流元件、匯流母排上均安裝有溫度過高保護(hù)熱繼電器，當(dāng)這些檢測(cè)點(diǎn)的溫度超過其溫度保護(hù)值時(shí)，相應(yīng)指示燈亮，提醒操作值班人員注意，同時(shí)封鎖晶閘管觸發(fā)脈沖；
6.32、輸出電流限制保護(hù)：當(dāng)直流輸出電流達(dá)到其限流流整定值時(shí)（100In），輸出電流被自動(dòng)限制在限流保護(hù)動(dòng)作值上，相應(yīng)指示燈亮；
6.33、輸出過流保護(hù)：當(dāng)直流輸出電流超過其過流整定值時(shí)，過流保護(hù)動(dòng)作，封鎖晶閘管觸發(fā)控制脈沖，相應(yīng)指示燈亮；
6.34、整流電源系統(tǒng)外部故障保護(hù)：當(dāng)電源意外的其它試驗(yàn)系統(tǒng)故障發(fā)生時(shí)，可由外接—程控常開觸點(diǎn)至控制器，封鎖晶閘管觸發(fā)脈沖，禁止整流器輸出；
6.35、整流器具有完善的保護(hù)功能，能防瞬時(shí)沖擊和帶載啟停；
6.36、整流變壓器絕緣等級(jí)：H級(jí)絕緣，工作溫升小于85℃；
6.37、整流器主要低壓電氣元件均選用知名公司產(chǎn)品；
6.38、柜內(nèi)控制回路使用的控制導(dǎo)線全部采用BVR多芯軟銅導(dǎo)線，線的端頭均具有接線標(biāo)號(hào)（帶線標(biāo)）。不同電壓等級(jí)回路的連接導(dǎo)線（動(dòng)力電纜和控制電纜）均需嚴(yán)格分開敷設(shè)，互不干擾影響；
6.39、機(jī)柜具有保護(hù)接地銅母排，保證電源安全可靠接地；
6.40、柜內(nèi)主要元器件均標(biāo)明器件代號(hào)，與圖紙器件代號(hào)完全一致；
6.41、柜體工藝結(jié)構(gòu)：柜體采用國(guó)標(biāo)冷板高壓靜電噴涂工藝制作，可在酸、堿等強(qiáng)腐蝕的環(huán)境下長(zhǎng)期保持良好。
6.42、柜體防護(hù)等級(jí)：IP21；
6.43、外形尺寸（W*D*H）：1800×1500×2200（參考尺寸）
6.44、重量：3000Kg±10%
七、整流電源主控制器技術(shù)性能特點(diǎn)說明
7.1、框圖
7.2、控制器具有如下技術(shù)性能特點(diǎn)：
1 )寬工作電壓范圍，+20%～-40%能正常工作；
2 )同步隔離采樣抗干擾能力強(qiáng)；
3 )超前式滯后30℃同步，方使雙脈整流；
4 )全固態(tài)觸發(fā)不受脈沖寬度限制，可設(shè)置120°寬脈沖，30℃雙脈沖的脈沖列；
5 )有三路可編程軟給定，三路反饋信號(hào)輸入，一路瞬停，一路緩?fù)?，一路封鎖，三種啟停模式；
6 )具有擴(kuò)展接口，可方便實(shí)現(xiàn)無器件串并聯(lián)；
7 )移相分辯率：線性無級(jí)調(diào)節(jié) ；
8 )眿沖不對(duì)稱度：觸發(fā)眿沖不對(duì)稱度≤1°；
9 )觸發(fā)脈沖：觸發(fā)晶閘管的前沿陡度≥1A/μs；晶閘管門極功耗小，眿沖前沿電流幅值1.5A
10 )采用7KHZ的脈沖列調(diào)制技術(shù)，強(qiáng)觸發(fā)脈沖，脈沖間隔60度的雙脈沖列，確保并聯(lián)的多只晶閘管元件被有效同時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通；
11 )控制精度≤0.5%；
12 )控制器的觸發(fā)脈沖移相范圍0～170°，脈沖特性一致可靠性高，脈沖不對(duì)稱度≤1°，前沿陡，上升速率<1A/1μs，有效降低晶閘管開通損耗；
13 )控制器具有完善的電流反饋信號(hào)故障監(jiān)視保護(hù)功能，即直流電流反饋信號(hào)丟失時(shí)，穩(wěn)流控制系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入交流反饋，兩種反饋互為熱備用（電流反饋信號(hào)取自直流大電流傳感器或整流變壓器電流互感器）；
14 )控制器具有可設(shè)定的0-200mS軟啟動(dòng)/軟給定控制功能,線性度優(yōu)于1%；
15 )控制器具有恒定電流、恒定電壓、恒定功率等控制功能。
8.1、整流柜柜體采用熱鍍鋅角鋼，優(yōu)質(zhì)冷板數(shù)控折彎、沖孔、焊接加工制作。
8.2、柜體表面噴塑，顏色RAL7035（也可由用戶指定），柜體前后開門，側(cè)板為可拆式，柜體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，外形美觀大方，方便維護(hù)、維修 。
8.3、柜體框架厚度不小于2mm，柜門厚度不小于1.5mm,側(cè)面板厚度不小于1.5mm。
8.4、柜體的起吊措施：柜體頂部安裝四個(gè)吊環(huán)，方便用戶設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝起吊及搬運(yùn)。
8.5、柜體的轉(zhuǎn)運(yùn)措施：柜體底部采用槽鋼架焊接制成，柜體底部設(shè)計(jì)考慮鏟車腳板進(jìn)入位置，方便用戶設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝搬運(yùn)。
8.6、柜體頂部安裝防塵、防水頂蓋，柜體底部安裝可撤卸的防塵、防鼠網(wǎng)罩。
8.7、柜體匯流部分采用隔磁措施處理，減少整流柜柜體的附加渦流損耗，提高整機(jī)的效率。
8.8、交流電源的進(jìn)線方式：交流電源從柜體側(cè)面進(jìn)入整流柜，或由用戶指定。
8.9、直流輸出母排出線方式：直流輸出母排從柜體后部出線，或根據(jù)用戶要求定制。
九、觸摸屏控制
1、界面認(rèn)識(shí)
本設(shè)備開機(jī)默認(rèn)進(jìn)入手動(dòng)控制模式界面如，圖1。
如需要進(jìn)入自動(dòng)控制，請(qǐng)點(diǎn)擊
在自動(dòng)控制界面，若需要進(jìn)入手動(dòng)控制界面，請(qǐng)點(diǎn)擊
2、手動(dòng)控制下的操作
1）.使用手動(dòng)控制時(shí)請(qǐng)確保在手動(dòng)控制界面，如圖1，若不是請(qǐng)點(diǎn)擊
2）.穩(wěn)壓工作，請(qǐng)點(diǎn)擊設(shè)定電壓后的方框，輸入需要的電壓，點(diǎn)擊設(shè)定電流后的方框，輸入本設(shè)備的最大電流。點(diǎn)擊
同時(shí)設(shè)備輸出需要的電壓。
3.穩(wěn)流工作，請(qǐng)點(diǎn)擊設(shè)定電壓后的方框，輸入本設(shè)備的最大電壓，點(diǎn)擊設(shè)定電流后的方框，輸入需要的電流。點(diǎn)擊
同時(shí)設(shè)備輸出需要的電流。
4.停止，點(diǎn)擊
3、自動(dòng)動(dòng)控制下的操作
1.使用手動(dòng)控制時(shí)請(qǐng)確保在手動(dòng)控制界面中顯示
進(jìn)入自動(dòng)控制頁(yè)面，如圖2.
2.設(shè)置參數(shù)，點(diǎn)擊自動(dòng)控制界面中的
設(shè)置好參數(shù)，點(diǎn)擊
用200秒時(shí)間，設(shè)備從0V上升至200V，然后用100秒的時(shí)間從200V上升至1000V，然后用20秒時(shí)間從1000V下降至0V，然后用50秒時(shí)間從0V上升至1800V，然后保持1800V不變持續(xù)40秒，最后停止。
如需要恒流請(qǐng)將電壓設(shè)為最大，如果按照?qǐng)D6設(shè)置的話，本設(shè)備的工作過程為：
用100秒時(shí)間，設(shè)備從0A上升至200A，然后用200秒的時(shí)間從200A上升至500A，然后用50秒時(shí)間從500A下降至0A，然后用30秒時(shí)間從0V上升至300A，然后保持300A不變持續(xù)80秒，最后停止。
圖1
進(jìn)行切換,進(jìn)入自動(dòng)控制模式界面如，圖2
圖2
,切換到手動(dòng)界面。并確保手動(dòng)界面中顯示手動(dòng)狀態(tài)，如圖3
圖3
，此時(shí)停止?fàn)顟B(tài)變?yōu)?img alt="" src="/upload/image/20200614/20200614185765916591.png" width="100" height="72" />，
，此時(shí)停止?fàn)顟B(tài)變?yōu)?img alt="" src="/upload/image/20200614/20200614185966876687.png" width="100" height="72" />，
，此時(shí)啟動(dòng)狀態(tài)變?yōu)?img alt="" src="/upload/image/20200614/20200614190054945494.png" width="100" height="66" />，同時(shí)設(shè)備停止輸出。
,若不是請(qǐng)點(diǎn)擊 
進(jìn)行切換（啟動(dòng)狀態(tài)下不能切換，請(qǐng)停機(jī)后切換），然后點(diǎn)擊
進(jìn)入工藝設(shè)定界面，如圖4
圖4
,返回自動(dòng)控制界面，然后點(diǎn)擊
設(shè)備就會(huì)按照用戶的意圖，自動(dòng)輸出需要的電壓，電流。
如果需要恒壓工作請(qǐng)將電流設(shè)為最大，如果按照?qǐng)D5設(shè)置的話，本設(shè)備的工作過程為：
圖5
圖6
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