中頻電源的啟動(dòng)性能是最重要的性能指標(biāo),,它的好壞直接影響設(shè)備的品質(zhì)和使用性能,。因此,,啟動(dòng)問(wèn)題一直是業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn),人們采用各種方法改善啟動(dòng)性能,,如:充電啟動(dòng)法,、并聯(lián)啟動(dòng)法、他激轉(zhuǎn)自激法,、預(yù)充磁啟動(dòng)法等,,這些方法在一定程度上改善了啟動(dòng)性能,但這些傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式還是存在線路復(fù)雜,、成本較高,、故障率高等缺點(diǎn)。為降低設(shè)備成本,、優(yōu)化和簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu),,在工程實(shí)踐中摸索出了一種全新的啟動(dòng)方式——零壓?jiǎn)?dòng)。本文對(duì)其結(jié)構(gòu)原理加以闡述,。
l 零壓?jiǎn)?dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理
l.l 零壓?jiǎn)?dòng)裝置的結(jié)構(gòu)
零壓?jiǎn)?dòng)是一種全新的啟動(dòng)方式,,它沒(méi)有額外增加任何輔助裝置,線路簡(jiǎn)潔,,成本低,,經(jīng)長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn),其啟動(dòng)性能非常優(yōu)越,。
圖1為逆變主電路的原理圖,,L0是啟動(dòng)磁環(huán),TA是電流互感器,,TV是電壓互感器,,分別為反饋電路提供檢測(cè)電流和檢測(cè)電壓信號(hào)。
圖2為反饋電路的原理圖,,T是隔離變壓器,,RP是逆變角調(diào)整電位器,,VDl~VD4是反并聯(lián)二極管。
1.2 零壓?jiǎn)?dòng)的工作原理
零壓?jiǎn)?dòng)是利用干擾信號(hào)使負(fù)載LC起振,,產(chǎn)生自激振蕩,,反饋電路捕捉自激信號(hào),控制電路則對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大整形,,輸出與負(fù)載振蕩頻率同步,、相位相差180°的控制脈沖,控制逆變橋晶閘管,。具體過(guò)程是:電路通電時(shí),,各種干擾信號(hào)通過(guò)RC吸收電路以及分布電容耦合至負(fù)載電路,撞擊負(fù)載LC使之產(chǎn)生自由振蕩,,電流互感器TA,、電壓互感器TV將振蕩電流和電壓信號(hào)傳遞至反饋電路,兩信號(hào)在反饋電路中疊加合成,,之后送入逆變控制電路,,控制電路產(chǎn)生信號(hào)脈沖控制逆變晶閘管。
零壓?jiǎn)?dòng)的技術(shù)關(guān)鍵是如何捕捉微弱的自激信號(hào),。為此反饋電路采用了高變比(1:500)的電流互感器TA,,并在電流反饋回路中串聯(lián)四只反并聯(lián)二極管VDl~VD4,當(dāng)信號(hào)微弱時(shí),,二極管工作在非線性區(qū)域,,從而可以獲得較高的輸出阻抗與隔離變壓器T匹配。在電源正常工作時(shí),,VDl~VD4又呈現(xiàn)較小的正向電阻,,與反饋信號(hào)較強(qiáng)相均衡。T為高輸入/輸出電阻隔離變壓器,,逆變觸發(fā)電路的輸入級(jí)為高輸入內(nèi)阻,、高靈敏度的集成放大電路。采取該技術(shù)措施后即便自激信號(hào)再微弱也能將其捕獲進(jìn)行處理,,形成逆變橋晶閘管所需的有效觸發(fā)信號(hào),實(shí)現(xiàn)了用自激信號(hào)直接啟動(dòng)電源的目的,。
由于諧振回路等效電阻較小和補(bǔ)充能量的不足,,在負(fù)載諧振電路產(chǎn)生有效自激信號(hào)的時(shí)間很短,加之對(duì)自激信號(hào)進(jìn)行處理的電路有延時(shí)陛,,因而在啟動(dòng)瞬間不易捕捉到自激信號(hào),,容易造成逆變失敗。為此,,在負(fù)載諧振回路設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)磁環(huán)L0,,如圖l所示,。其原理是:在負(fù)載回路振蕩期間,L0兩端必產(chǎn)生一個(gè)自感電動(dòng)勢(shì),,該自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙原來(lái)電流變化的,。即在相同的啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)減少了自激信號(hào)的衰減速度,使產(chǎn)生自激信號(hào)的周期數(shù)增加,,為捕捉自激信號(hào)贏得了時(shí)間,,提高了啟動(dòng)的可靠性。另外,,由于L0是磁環(huán),,只有在電流很小時(shí)才起作用,電源啟動(dòng)后很快會(huì)磁飽和,,不會(huì)對(duì)電源正常工作產(chǎn)生影響,。
關(guān)于零壓?jiǎn)?dòng)的原理業(yè)內(nèi)有很多爭(zhēng)論,也有很多提法,,一直沒(méi)有明確的說(shuō)法和定論,,本文認(rèn)為零壓?jiǎn)?dòng)的關(guān)鍵誘因就是干擾信號(hào),啟動(dòng)時(shí)干擾信號(hào)越強(qiáng)越容易啟動(dòng),。電抗器LD有濾波作用,,若將其短路則有助于啟動(dòng),而在其后直流電壓端(圖1中VT1至VT4間)并聯(lián)一電容將干擾信號(hào)濾除則很難啟動(dòng),;若將逆變橋斜臂(VT1,、VT3或VT2、VT4)短路,,干擾波能順利越過(guò)逆變橋,,很容易使電源啟動(dòng),特別是對(duì)并聯(lián)機(jī)非常有效,,并聯(lián)機(jī)常常以此作為輔助啟動(dòng)的手段,。
2 性能比較
與其它啟動(dòng)方式相比,零壓?jiǎn)?dòng)具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),。首先是啟動(dòng)平穩(wěn),,零壓?jiǎn)?dòng)是從零電壓開(kāi)始逐漸啟動(dòng)的,啟動(dòng)過(guò)程沒(méi)有任何沖擊,,特別是重載啟動(dòng)優(yōu)勢(shì)更為明顯,;其次,線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,基本沒(méi)有增加額外的輔助裝置,,不像其他方式都有一套專門(mén)的啟動(dòng)裝置;再次,,元器件少,、故障率低,、成本低,容易檢修,。
3 結(jié)論
零壓?jiǎn)?dòng)是在長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中摸索出來(lái)的一種啟動(dòng)方式,,它大大簡(jiǎn)化和優(yōu)化了設(shè)備結(jié)構(gòu),一經(jīng)出現(xiàn)便被各個(gè)廠家廣泛采用,。但它卻一直沒(méi)有扎實(shí)可靠的理論依據(jù),,關(guān)于它的啟動(dòng)機(jī)理也鮮見(jiàn)書(shū)刊文字,業(yè)內(nèi)更是說(shuō)法不一,,沒(méi)有統(tǒng)一定論,。本文對(duì)其原理做了初步探討,但愿能拋磚引玉,。