磁选机激磁高频开关电源技术原理与应用.pdf

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1、第25卷第6期Vol．25，No．62010年12月ChinaTungstenIndustryDec．2010文章编号：1009－0622(2010)06－0041-05磁选机激磁高频开关电源技术原理与应用李建中，杨文龙，赵志刚（赣州有色冶金研究所，江西赣州341000）摘要：磁选机在钨选矿行业常用于除铁、黑钨精选和细泥选别。激磁电流是磁选机的主要工作参数，由可控硅整流器产生。笔者介绍一种可取代可控硅整流器的“绿色”电源———大功率高频开关电源，描述了结构组成和工作原理。通过对比试验表明：设备具有传输效率高、体积小、质量轻及节能效

2、果显著等特点，为磁选设备开拓了良好的应用前景。关键词：高频；开关电源；磁选机；激磁中图分类号：TM46文献标识码：A好、体积小、质量轻等优点；另一较大的特点是，当负0引言载低于额定输出功率时，能始终保持较高的整机传激磁整流装置是各类磁选机的主要配套设备，输效率和功率因数。据现场测试，在额定状态下传输在该行业，应用较多的是可控硅调节整流柜，这种设效率达90%以上，功率因素达0.95以上，比同类可备通过相控调压及整流获得直流输出，当相控角较控硅整流装置节能约10%~30%。其节能的主要因小时，设备的传输效率可达80%左右，其功率消耗素

3、是采用了高频传输电路、高频逆变电路、高频变压主要发生在可控硅调压、整流变压器降压以及二极器及高频整流电路等[1]。管整流等电能转换过程；另有一部分消耗在线路传在钨选矿行业，磁选机常用于除铁、黑钨精选和输过程，如导电体和压接点等。其中整流变压器是主细泥选别。磁选机主要由激磁线圈、铁芯、转环、磁介要功耗部位。实际工作中，由于现场工艺参数的不同质和其他辅助部件组成。根据磁选机的工作原理,稳要求，其负载往往低于额定工作状态，此时可控硅相定的直流激磁电流是保障工艺选别效果和设备高效控角后移，实际传输效率比额定工作状态更低。从现运行的必要条件

4、。场实测数据看，一般的可控硅整流装置其整流传输1系统结构与工作原理效率仅70%左右，当可控硅深控调压时，其传输效率会低于50%、功率因数低至0.5以下，同时，带来1.1系统结构电源网侧污染和波形畸变。系统由输入电路、逆变电路、整流电路、控制与近年来，随着新材料、新器件和新技术的不断出驱动电路等几大部分组成。系统结构框图见图1。现，一种新型的电源变换装置———高频大功率开关线路系统由三相380V/50Hz供电输入，经整电源逐步在多个行业开发应用。高频开关电源是通流、滤波加至绝缘栅双极型晶体管（IGBT）组成的逆过高频功率变换技术，将

5、直流或交流整流后的直流三相整流逆变电压整流直流滤波电压斩波成频率很高的脉冲电压加到变压器上，经输入IPM电路转换输出输出变压器高频转换及整流滤波输出，最终变成各种需要的稳定直流电压。由于脉冲电压频率相比交流工驱动电路检测及保护电路频大大提高，变压器和滤波电感等磁性元件的体积控制电路显示电路和质量就大大缩小，同时效率也明显提高。高频大功率开关电源具有传输效率高、功率因数高、节能效果图1系统结构框图收稿日期：2010－10-18基金项目：科技部科研院所技术开发研究专项资金资助（2009EG115070）作者简介：李建中（1953-），

6、男，江西赣州人，教授级高级工程师，长期从事自动化技术研发工作。42第25卷变电路，由控制电路使其转换成脉宽可调的高频交（PWM）的方波，使全桥电路在工作频率固定的情况流（15~20kHz），再经以非晶软磁材料为铁芯的高频下输出可变占空比的交流方波，方波面积越大，输出变压器降压、快速二极管整流转换成适于工作要求电流越大。鉴于IGBT管和高频变压器铁芯的频率的低压直流。控制单元输出的控制信号可以对主电特性，脉冲频率一般设计在15~20kHz左右。路输出做出迅速响应，从而给出优良的动、静态输出IGBT(InsulatedGateBipo

7、larTransistor)，绝缘栅特性，对输入电压的波动予以补偿，并对各种原因造双极型功率管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝成的故障做出迅速的保护响应。缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电1.2电路单元工作原理力电子器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR1.2.1输入电路的低导通压降两方面的优点。IGBT综合了以上两种输入电路是将三相交流转换成直流，主要由电器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。源开关、网侧滤波器、三相整流模块（IPM）和直流滤1.2.3电压转换电路波器组成。转换电路用高频变压器取代传统的工频变

8、压电源开关是整台设备的电源分断装置；直流侧器，大大减小了设备的体积和质量。开关电源变压器滤波器包括电感线圈和无感电容器，作用是有效抑磁芯多是在低磁场下使用的软磁材料，它有较高磁制逆变过程产生的尖峰脉冲，同时具有平波作用，保导率，低的矫顽力，高的电阻