图17:整流单元的原理图
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4.1.1 整流滤波电路部分 图18 整流电路图 本部分电路为整流单元的主要部分,包括整流桥或IGBT(内置回馈单元用)、上电电阻、上电接触器、电流传感器等。 整流滤波电路的作用是将输入的交流电源供电(3相380V/50Hz),由二极管整流桥整流直流电源(约520V)后,经过电容滤波,供给2台控制单元,用于驱动SRD电机。无回馈功能的整流电路部分的原理图如图18所示。
电解电容器C3、C4通过串联,达到提高滤波电路的耐压能力,并保证足够的容量。R3~R4为均压电阻,防止电解电容分压不均匀。KM1与上电板(ASP)构成充电回路,其作用是限制上电过程中对电解电容器C3~C4的充电电流过大,其工作过程是:三相交流电源接通时,经二极管整流桥VP1~VP3转换的直流电源,经电阻R1限流,给电容充电,当其电压逐渐升至400V以上时,上电板的门槛检测继电器吸合,从而使接触器KM1吸合,将R1短接,功率电路进入正常工作状态。如因任何原因接触器KM1未吸合,该接触器的辅助常开触电断开,通过KM、BJ6(GD)将信号传给采煤机故障检测板进行联锁保护。
RV1—RV3为压敏电阻器,用于吸收电源侧浪涌电压。
该电路可根据用户要求在整流电路中内置回馈单元。内置回馈功能的整流电路图如图 19所示。
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图19 内置回馈功能的整流电路图 为达到回馈功能,该电路采用IGBT模块T1、T2、T3代替原来的二极管整流模块(IGBT模块将随控制单元一起介绍)。当电机电动运行时,3只IGBT模块处于关断状态,内部反向并联的二极管可以构成三相整流电路,进行整流供电。当电机制动运行时,3只IGBT模块构成的三相桥式逆变电路可以在直流母线电压超过650V时,通过回馈控制板REV的通断控制,将直流能量反馈到交流电网,回馈控制板可以实现回馈相位同步、回馈功率自适应控制、异常故障保护等功能。
回馈控制板REV在对IGBT模块进行回馈控制过程中,当检测到缺相、过流、短路等故障后自动停机,通过EO(EO+,EO-)口发出故障联锁信号,传送到采煤机故障检测板进行联锁保护。
★ La、Lb、Lc三只滤波电感在回馈工作时起到限流作用,需要用户接在控制器外部,但用户必须注意相序严格按照要求接线,即L1和L1’、L2和L2’、L3和L3’(参考连线颜色)必须接在同一滤波电感两端,绝对不能接错,否则可能造成回馈电路工作不正常甚至损坏元器件。
内置回馈功能的整流电路图中其他电路的工作原理与无回馈功能的整流电路基本相
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同,此处不再叙述。
4.1.2 回馈控制板(REV 内置回馈单元的电控系统采用)
20 回馈控制板原理框图 X1-+G1E1C1G2E2熔断器回馈门槛调整电位器推动模块名 称标号注 释电源显示灯V37通电后亮(绿色)回馈显示灯V59回馈工作显示,回馈功率越大亮度越高(绿色)故障显示灯V55散热器过热保护(红色)V54输出短路保护(红色)V57回馈电流过流保护(红色)V56三相电源缺相保护(红色)复位按钮用户复位输入端故障输出端变压器电源显示灯C2G3E3X2C3G4E4C4故障显示灯V55V54V57V56G5E5C5G6E6X4GDTIIAGD-IB-15复位按钮回馈显示灯C6按下后故障复位RES1RES1、RES2短路时,系统复位跳线2队3短路 RES2EO+光耦副边输出,正常时导通故障时断开EO-X3L1L2L31 2 3 4X6跳线开关(用户不得随意设置)X5RES2RES1EO-EO+图21 回馈控制板布置图及说明 第16页
回馈控制板外型尺寸为2503200mm,图20为回馈控制板的原理框图,图21为回馈 控制板布置图及说明:回馈控制板上的LED指示灯、按钮、跳线开关、插座(接线端子)等元件的名称、代号、布置和功能定义见图21。
由图20、21可以看出,回馈单元控制板的功能有:
1. 通过插座X3的L1、L2、L3接收三相交流电压作为回馈同步触发信号,供该板进行回
馈的相位控制,
2. 通过插头X4接收二只电流传感器的反馈信号,检测回馈单元的回馈电流值,用于控
制回馈功率的强度。
3. 通过插头X1的+、-端引入功率电路直流母线电压,经过隔离线性变换后作为回馈控
制的电压反馈信号。推动板的隔离线性变换电路采用双光耦实现,板上的电位器可用于调整变换比例,但用户必须在本公司技术人员指导下进行。通过对电压反馈信号的调整,可以改变回馈电路工作的电压门槛值。
4. 回馈单元控制板的控制电路部分采用电压电流双闭环实现对回馈电压和回馈功率的
控制,生成PWM波形。PWM信号通过和回馈同步触发信号进行调制形成IGBT的相控制信号,经推动模块(EXB841)进行光电隔离后由插头X1、X2的G1、E1;G2、E2;G3、E3;G4、E4;G5、E5;G6、E6输出推动电压控制功率电路中六只IGBT的导通关断。 5. 通过推动模块检测功率电路中IGBT模块T1、T2、T3中的六个IGBT元件的C与E在
导通过程的电压降,若有电机输出线对地或线间短路情况,则UCE大于6~8V,EXB841判断有短路情况,通过该板的控制电路封锁IGBT输出,故障指示灯V54亮,发出报警指示。
6. 该板上内置的开关电源部分产生±15V控制电源,通过插头X3供DCU使用,该电源正
常工作时,板上的电源指示灯(绿)亮,若不亮,则表明开关电源损坏,可检查控制器是否已正常送电,回馈控制板上的保险融丝是否烧毁。
7. 开关电源部分产生6路20V推动电源,供6路IGBT推动电路使用。
8. 该板具有完善的保护功能,工作状态和故障类型可以通过发光二极管指示,故障保护
时,可以通过端子X5输出故障联锁信号。在专业人员判别处理故障后,通过图21所示复位按钮或用户复位端进行系统复位。
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