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1、第7卷第1期太原师范学院学报(自然科学版)Vol.7No.12008年3月JOURNALOFTAIYUANNORMALUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)Mar.2008X晶闸管恒流恒压控制系统的改进与应用举例黄兰清祖国建曹胜男(娄底职业技术学院,湖南娄底417000)〔摘要〕阐述了传统晶闸管恒流恒压装置的不足和改进后恒流恒压智能模块中利用霍尔传感器等四大优点,并举典型实例蓄电池充放电、基本稳压稳流电源、恒流恒压三相分离控制模块、直流电机恒压调速,进一步论证晶闸管恒流恒压控制模块是高度集成的反馈控制稳流稳压系统,内置大
2、功率晶闸管芯片、移相控制电路、反馈控制电路、保护电路和线性电压、电流传感器.该模块能在控制信号控制下完成恒流恒压功能,可由用户按要求设置恒流、恒压的先后顺序,具有过流、过压、缺相保护,保证用电设备和模块安全.〔关键词〕制约;改进;恒流恒压智能模块;应用举例〔文章编号〕1672-2027(2008)01-0099-04〔中图分类号〕TP273〔文献标识码〕A0引言晶闸管自1957年问世以来,随着半导体技术和应用技术不断发展,它在电气控制领域中发挥越来越大的作用.晶闸管是电流控制型电力半导体器件,现代化工业生产中,晶闸管以其成熟的技术、大电流高电压等特
3、点获得了广泛的应用.在晶闸管组成的自动控制系统中,有许多是采用电流闭环控制的恒流和电压闭环控制的恒压应用.但是,目前大多数恒流恒压的晶闸管装置和产品受传感器和控制电路的制约,体积庞大,电路复杂,难于调试,控制精度低.并且由于采用了分流器和分压器进行取样,无隔离措施,控制电路的电磁干扰大,难以与计算机接口应用.使晶闸管恒流恒压设备的应用处于较困难状态.晶闸管恒流恒压控制模块是高度集成的反馈控制稳流稳压系统,内置大功率晶闸管芯片、移相控制电路、反馈控制电路、保护电路和线性电压、电流传感器,是新一代高科技电力调控产品.该模块能在控制信号控制下完成恒流恒压
4、功能,可由用户按要求设置恒流、恒压的先后顺序、恒定电流、恒定电压值.具有过流、过压、缺相保护,保证用电设备和模块安全.1控制系统的改进首先,由用户根据实际情况,选择模块工作在恒流状态还是恒压状态,通过“恒流恒压转换电路”,确定电压反馈部分工作或电流反馈部分工作.然后,用户调整“0V～10V设定电压”,该电压通过“移相调控电路”,控制主电路晶闸管开通一定的角度,从而输出用户希望的电压或电流.该输出电压或电流经“霍尔传感器采样”、“整形放大”后,与“0V～10V设定电压”进行比较,形成误差电压,该误差电压经处理后,控制“移相调控电路”,根据输出电压或电
5、流的大小,随时快速调整晶闸管的导通角,达到稳定输出电压或电流的目[1]的.1)采用线性霍尔传感器,实现电气隔离,提高了整机性能,使设定电压(0V～10V)与输出电压与电流成较好的线性对应关系,克服了晶闸管移相角度与输出电压非线性的缺点.霍尔效应式传感器是一种新型电流、电压采样器件,它的工作原理是利用霍尔元件在磁场中产生感应电压的霍尔效应,将电流、电压转换为电压信号.霍尔传感器的优点为转换系数高,有电气隔离作用,响应速度快,线性度较好,对提高整机性能有很大好处.2)电压反馈与电流反馈采用两套独立电路,互不影响,并且可通过外加电平实现自动转换.反馈系统
6、的X收稿日期:2008-01-26作者简介:黄兰清(1965-),男,湖南常德人,湖南娄底职业技术学院机电系高级讲师,主要从事应用物理的研究.100太原师范学院学报(自然科学版)第7卷应用,使“0V～10V设定电压”与输出电压与电流成较好的线性对应关系,克服了晶闸管移相角度与输出电压非线性的缺点.在电压反馈与电流反馈电路中,采用高精度的霍尔传感器和精密放大电路;同时,模块化的产品缩短了控制电路与移相电路、主电路的信号传输距离,从而使模块的控制精度较高.3)过流、过热、缺相等多种保护功能,可外接电流电压显示,使用更加安全方便.4)采用数字移相控制电路
7、较高控制精度,在晶闸管控制曲线上线性度较好的范围内使触发更为准确可靠.[2,3]2改进后的恒流恒压系统的应用举例2.1直流电机拖动电路组成及应用:直流拖动系统由软起动部分,电流、转速PI调节器部分,功率调节部分(晶闸管智能控制模块),电动机部分构成.该系统可广泛用于吹塑、挤塑、印染(转速调定)、造纸、化工、冶金(拔丝、罗纹钢拉丝)、矿山、机床(龙门刨床、龙门铣头)、纺织、制糖等行业.图1直流电机拖动应用原理图Fig.1DCmotordriveapplicationsschematic2.2流电机软起动电路组成及应用:整个装置由机箱、软起动控制电路、
8、功率调节、互感器、快熔等组成,软起动控制电路可由模拟电路、单片机、PLC、微机等形式完成.功率部分由晶闸管智能交流模块组成
