KCLF-2型发电机励磁晶闸管(可控硅)自对相序单闭环触发控制板

 

  该板吸收了我公司开发的多种晶闸管控制板的成功经验,并结合用户反馈的要求,以控制性能优越、保护性能完善、适应性能广泛、组成系统可靠为原则而开发的通用型晶闸管触发控制板。能适用于主电路结构形式为三相全控(半控)桥、三相零式、双反Y结构的多种励磁控制系统。根据不同的反馈信号,可组成恒压励磁系统、恒发电机输出电压系统、及恒电流系统等。

一、特点

  1.使用该控制板时,只要接入一只10k的多圈给定电位器,相应反馈及保护信号和380V单相供电交流电源,并把六路(或三路)脉冲输出接到相应的晶闸管上即可。不再需要外接电源变压器、同步变压器、脉冲变压器等。

  2.用户使用时只要接线正确,由光电耦合器隔离的同步系统能自动适应主回路不同相序相位的接入,不必检查主回路的相序。

  3.性能优良的IP调节器使比例与积分参数独立可调,可适应不同系统的快速性和稳定性的要求。

  4.能对被控系统实现不同时间常数的软起停。

  5.能适应多种反馈及保护信号的接入。

  6.对被调量及模拟保护量的量值达到设定保护值时,控制系统能实现硬特性截止保护,截止门槛实际上设定了强励的倍数。

二、使用条件

  1.海拔不超过1500m;

  2.使用环境温度-10~45℃;

  3.空气相对湿度≤90%(相对环境温度20℃时);

  4.周围无导电、易爆尘埃,无腐蚀和破坏绝缘的气体;

  5.无剧烈振动及冲击。

三.安装及接线

  1.板件应垂直安装牢固,板背面距后部可导电安装板距离≥20mm。板下方200mm内应无发热较大的器件。

  2.连接导线面积应≥0.5mm2的软导线,各反馈保护信号、给定电位器及脉冲输出线要用绞合线,每100mm不得少于8~10绞。

  3.板外形及安装尺寸如图1所示。

图1 KCLF-2控制板外形尺寸图

4.控制板对外接线的说明

  (1) 对外出线在板上位置如图2所示。

图2 KCLF控制板的对外接线图

(2) 控制板原理框图如图3所示。

图3 KCLF-2控制板工作原理框图

  DY:控制电源     GDJ:给定积分器

  IP:调节器      XF:限幅

  YX:移相MF/     TR:脉冲放大及同步输入

  TGL:同步隔离    FKR:反馈信号输入

  BHR:保护信号输入  ZBHR:外部综合保护结点信号输入

  WGD:给定电位器   FKX:反馈信号

  BHX:保护信号    XBHX:外部故障结点信号

(3)正确的接线方法

  KCLF-2发电机励磁控制板对外共有5个接插件,分别为S1、S2、S3、S4、S5,正确的接线方法应为:

  1) S2-1,S2-3外接~380V供电电源。

  2) S3-6、S3-7、S3-8接外部给定电位器,电位器值为10k,S3-7接电位器滑动点。

  3) S3-5、S3-4、S3-3为控制板+15V、-15V及地输出,可为用户使用,但每路使用电流不得大于20mA。

  4) S3-1可做特殊给定输入应用,一般不用;S3-2特殊应用输入,当该点输入一个+13~15V电位时可封闭脉冲输出,一般不用。

  5) S4-6、S4-5、S4-4、S4-3为发电机输出的三相电压取样值输入点,取样变压器应为星形接法时,S4-6、S4-5、S4-4接发电机输出的三相电压取样值,S4-3接取样变压器二次侧的中性点。

  6) S4-1、S4-2接励磁电流取样值输入,励磁电流取样值可为交流也可为直流。

  7) S4-8为用户故障保护信号输入端、当用户不从S4-1与S4-2接入电流取样信号时,可从该端输入一故障保护信号来进行故障情况下的保护;当用户从S4-1与S4-2接入电流取样信号时,该端输出为等效实际取样电流值;S4-9为用户交流取样电压经整流后的分压值,、当用户不从S4-6、S4-5、S4-4、S4-3端接入电压取样信号时,该端悬空,此时可从S4-10端输入用户希望构成闭环的取样信号(如希望恒流励磁且从S4-1与S4-2接入电流取样信号时,可把S4-10与S4-8短接)来构成闭环调节;当用户从S4-6、S4-5、S4-4、S4-3端接入电压取样信号且希望构成恒压励磁时,则应把S4-9与S4-10短接。

  8) S1-1、S1-2、S1-4、S1-5、S1-7、S1-8、S1-10、S1-11、S5-1、S5-2、S5-4、S5-5为控制板六路脉冲输出,分别接到六只晶闸管阴极和门极。

  (4) 对模拟反馈信号及保护信号的要求

  1) 直流电压信号为0~10V,三相及单相交流电压信号为0~10V/0.1A。

  2) 单相及三相交流信号为0~100mA。

  3) 直流电流信号为0~10mA。

  (5)使用及调节方法

  1) 检查:板件到货后,用户应对板件做一初步检查。

  a.首先检查板件有无机械损伤(包括元件)。

  b.用万用表测试S3的3~4,3~5间应有-15V及+15V电压。

  c.用视波器察看G1、K1;G2、K2;G3、K3;G4、K4;G5、K5;G6、K6六路脉冲输出,应看到有脉冲输出, 如图4。板上指示灯L1~L6应亮。

              图4 正常的触发脉冲玻形

2) 调试

  a. P1、P2、P3为同步电压调整电位器。旋转P1可调节TC787第16号引脚锯齿波的幅值,用示波器观察此引脚波形,如图5所示:

                 图5 正常的锯齿波波形

  同样,P2对应15号引脚;P3对应14号引脚,这三个电位器已经过调试整定,用户且勿随意调整。

  b.P4为最大α角限定电位器。通过调节此电位器,可整定最大α角,即限定输出的最小电流值。顺时针旋转,最大α角减小;逆时针旋转,最大α角增大。

  c.P6为最小α角限定电位器。通过调节此电位器,可整定最小α角,即限定输出的最大电流值。顺时针旋转,最小α角增大;逆时针旋转,最小α角减小。

  d.P10为PI调节器积分时间常数整定电位器。顺时针旋转,积分时间常数减小;逆时针旋转,积分时间常数增大。此电位器已调到积分常数为200ms。

  e.P7为PI调节器比例系数整定电位器。顺时针旋转,比例系数增大;逆时针旋转,比例系数减小。此电位器已调到比例系数为1左右。起励后,若能稳定运行,则用户不要调整积分时间常数和比例系数,以免造成不稳定。

  f.P5为发馈深度调节电位器。顺时针旋转,反馈深度增大;逆时针旋转,反馈深度减小。如发电机电压不能达到额定值,则表示反馈深度过大,应逆时针调节P5(此时,应保证P6调整合适)。

  g.P9为最大截止电流整定电位器。顺时针旋转,最大截止电流增大;逆时针旋转,最大截止电流减小。P9中点电压最终应根据强励电流的大小调节。

  h.P11为强励电压门槛值。即此电位器中点电压决定何时强励。P12为强励倍数整定电位器。即强励倍数由此电位器调节。出厂前P11已放到零位。P12放到最高位。机组空载运行。这时IC3D的输出应为-0.5~0.7V。调发电机转速,使频率从50Hz降到45Hz,这时发电机电压应不变。慢慢上调P11并注意监视发电机电压。当调到发电机电压刚开始下降时,则P11整定完毕。将发电机频率从45Hz降到40Hz,发电机电压应随频率下降而下降。调P12使发电机在40Hz时的电压为额定电压的88%~90%,则P12调整完成。

  i.完成以上步骤若无异常,则调试工作已完成,机组可带负载运行。

四.应用举例

       注: TA电流互感器 *A/0.1A,CB测量变压器 *V/9V三相△/Y

图6 KCLF-2发电机励磁板用于恒压励磁系统示图(主回路部分仅供参考)

  图6给出了KCLF-2型控制板用于交流发电机系统中的原理图,该系统工作于稳定发电机输出电压模式,具有对励磁回路进行电流截止,超电流保护(有短路保护功能)的功能,并可实现输出电压软升降。图中从KCLF-1板到可控硅上的12根脉冲线,要求K1、G1~K6、G6两两绞合,每100mm要有10~12绞,F1、F2、F3为快熔;K为钮子开关(或有自锁的按钮开关),该开关合上,准备起机,该开关打开,灭磁;接触器CJ的一组常闭辅助触点,引入到KCLF-1板端子S3的6、7两点的线也应绞合;Wg给定电位器阻值为10K。

五.订货应注意与说明的事项

  1.板件型号:KCLF-2。

  2.供给控制板的电源电压:~380V(特殊要求可供~220V)。

  3.主回路晶闸管桥臂上的电压:V。

  4.订货数量块。

  说明:用户对订货说明事项中的2、3项未提,则供货时控制板的电源电压按~380V供货,主回路晶闸管桥臂电压按250~420V要求供货。若用户实际使用不在这范围,可打电话(029)85236567,我公司可提供帮助!

2.直流调速系统

  三相全控桥的直流调速系统:将(例图一)中负载改为直流电动机,就成为一套具有软起停的调压调速系统(电压闭环、速度开环)、具有电流、电压截止保护功能,根据电机特性不同,调速精度约为3~5%,若直流机有测速机,将测速机信号(最大接入值不得大于15V,否则接入前应经衰减,从相应的反馈接入部分接入(电压检测信号去掉),则成为速度闭环的调速系统,调速精度优于1%。

3.恒流系统:

  将例图一中接入控制板上的电压检测及电流检测互掉位置,则一套三相全控桥的恒流系统就组成了。

4.用于该控制板组成的三相零式或双反Y系统要按共阳极接法形成主回路。
                                               
                                       



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