一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源制造技术

本实用新型专利技术涉及宝石熔炼设备，尤其涉及一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源。该一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源是一种将三相工频50Hz的交流电转变为单相高频交流电的交流到直流在到交流的变频电源，是为宝石熔炼专门开发的大功率高频电源。采用高压大功率电力电子器件MOSFET模块作为逆变器的开关器件，由单片机为核心构成电源的整流控制电路，由可编程逻辑器件CPLD实现逆变器的智能化锁相控制系统。具有电源效率高、网侧功率因数高、谐波小、电路简单可靠、调试操作方便等优点，具有显著的节能效果，不仅比电子管高频熔炼电源节电40％以上，而且宝石的成品率和宝石质量也得到了极大的提高，具有非常优异的性能。

A high frequency power supply for solid state high frequency gemstone smelting equipment

The utility model relates to a gemstone smelting device, in particular to a high-frequency power supply for a solid state high frequency gemstone smelting special equipment. The high frequency power supply for the solid state high frequency gemstone smelting equipment is a high-power high frequency power supply that transforms the alternating current of the three-phase power frequency 50Hz into the AC frequency conversion power supply of the single-phase high frequency alternating current to the AC. The MOSFET module of high voltage and high-power power electronic device is used as the switching device of the inverter. The rectifier control circuit is composed of the core of the single chip microcomputer. The programmable logic device (CPLD) is used to realize the intelligent phase lock control system of the inverter. It has the advantages of high power efficiency, high power factor of the net side, small harmonic, simple and reliable circuit, convenient debugging operation and so on. It has remarkable energy saving effect, not only more than 40% power saving of high frequency smelting power supply of electronic tube, but also greatly improved the yield and quality of gemstones, and has excellent performance.

【技术实现步骤摘要】
一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源
本技术涉及宝石熔炼设备，尤其涉及一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源。
技术介绍
目前，固态高频宝石熔炼专用设备的电源大多使用电子管高频熔炼电源节电效果差，而且宝石的成品率和宝石质量也不能得到提高。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷，本技术提供的一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源，解决了上述技术问题，提供了一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源比电子管高频熔炼电源节电40％以上，而且宝石的成品率和宝石质量也得到了极大的提高，具有非常优异的性能。为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种周态高频宝石熔炼专用设备的高频电源包括：电源柜，所述电源柜包括：开关整流柜、逆变槽路柜、电源，所述开关整流柜和逆变槽路柜通过线路相连，所述开关整流柜包括：面板、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分，所述逆变槽路柜包括：逆变桥、匹配变压器、分桥电流表、空调、谐振槽路，所述面板、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分依次连接，所述电源、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分、逆变桥、匹配变压器、分桥电流表、谐振槽路依次相连，所述空调与电源和谐振槽路相连。其中，所述电源为三项交流电，电压380V交流电压，电压持续波动范围不超过±10％，电网频率变化不超过±2％，电源进线采用铜芯电缆进行连接，接线头的规格应和电缆相匹配，并作涮锡处理。其中，所述进线开关将三相交流电和整流部分进行电的连接和分断。其中，所述整流部分由6只晶闸管和一只续流二极管等部分组成，其作用是将三相交流电整流为直流电，并能实现直流电压的无级调节，从而实现设备功率的连续调节，控制电路主要由89C51单片机为核心的电路构成。其中，所述直流滤波部分是由大功率平波电抗和大容量的电解电容组成。其中，所述逆变桥是将直流电转换成交流电的电气装置，由大功率MOSFET模块、快恢复二极管并联组成的单相H桥构成的逆变器工作于串联谐振状态，每个逆变桥的额定设计功率为100kW，大功率电源采用逆变桥模块叠加结构，即400kW设备的逆变桥数量为4个；500kW设备的逆变桥数量为5个，依次类推。其中，所述逆变器的输出通过高效的铁氧体磁芯变压器实现电源阻抗的匹配和电气的隔离，每个逆变桥对应一个匹配变压器匹配变压器。其中，所述分桥电流表用于指示各个逆变桥的实际工作电流值。其中，所述空调为密闭空调冷却系统保证了功率器件的可靠冷却。其中，所述谐振槽路是由谐振电容与感应器组成的，所述谐振电容采用水冷方块电容，所述感应器是能量输出的媒介。本技术的有益效果是：本技术提供的一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源，具有电源效率高、网侧功率因数高、谐波小、电路简单可靠、调试操作方便等优点，具有显著的节能效果！不仅比电子管高频熔炼电源节电40％以上，而且宝石的成品率和宝石质量也得到了极大的提高，具有非常优异的性能。为了能更进一步了解本技术的特征以及
技术实现思路
，请参阅以下有关本技术的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本技术加以限制。附图说明下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。图1是本技术一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源的示意图。图2是本技术一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源的拓扑结构框图。图3是本技术一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源的主电路结构框图。图4是本技术一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源的串联谐振逆变器工作状态示意图。图5是本技术一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源的逆变桥的逆变器锁相环的原理框图。图6是本技术一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源的逆变控制原理框图。具体实施方式为更进一步阐述本技术所采取的技术手段及其效果，以下结合本技术的优选实施例及其附图进行详细描述。请参阅图1至图6，一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源包括：一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源包括：电源柜，所述电源柜包括：开关整流柜、逆变槽路柜、电源，所述开关整流柜和逆变槽路柜通过线路相连，所述开关整流柜包括：面板、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分，所述逆变槽路柜包括：逆变桥、匹配变压器、分桥电流表、空调、谐振槽路，所述面板、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分依次连接，所述电源、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分、逆变桥、匹配变压器、分桥电流表、谐振槽路依次相连，所述空调与电源和谐振槽路相连。进一步，所述电源为三项交流电，电压380V交流电压，电压持续波动范围不超过±10％，电网频率变化不超过±2％，电源进线采用铜芯电缆进行连接，接线头的规格应和电缆相匹配，并作涮锡处理。进一步，所述进线开关将三相交流电和整流部分进行电的连接和分断。进一步，所述整流部分由6只晶闸管和一只续流二极管等部分组成，其作用是将三相交流电整流为直流电，并能实现直流电压的无级调节，从而实现设备功率的连续调节，控制电路主要由89C51单片机为核心的电路构成。进一步，所述直流滤波部分是由大功率平波电抗和大容量的电解电容组成。进一步，所述逆变桥是将直流电转换成交流电的电气装置，由大功率MOSFET模块、快恢复二极管并联组成的单相H桥构成的逆变器工作于串联谐振状态，每个逆变桥的额定设计功率为100kW，大功率电源采用逆变桥模块叠加结构，即400kW设备的逆变桥数量为4个；500kW设备的逆变桥数量为5个，依次类推。其中，所述逆变器的输出通过高效的铁氧体磁芯变压器实现电源阻抗的匹配和电气的隔离，每个逆变桥对应一个匹配变压器匹配变压器。进一步，所述分桥电流表用于指示各个逆变桥的实际工作电流值。进一步，所述空调为密闭空调冷却系统保证了功率器件的可靠冷却。进一步，所述谐振槽路是由谐振电容与感应器组成的，所述谐振电容采用水冷方块电容，所述感应器是能量输出的媒介。三相全控桥式整流电路在直流侧平波电抗电感量足够大的条件下，三相全控桥式整流电路输出电压为：Ud＝1.35Uacosα(1)式中：Ud——输出直流电压平均值Ua——整流桥输入线电压α——晶闸管触发延时角在整流桥输入线电压Ua一定条件下，改变晶闸管触发延迟角度α即可改变输出直流电压的大小，从而达到调节设备输出功率大小的目的，电压电流波形如图3所示。由于Ud与α之间存在余弦关系(非线性关系)，因此为了保证调功线性，在微机控制触发程序中加入非线性较正环节，这对于调节线性化的改善起到了关键作用。由(1)式可知当α＞90°时，Ud值为零或负值，此时称为整流桥的逆变工作状态，其实质是负载向电网反馈能量。串联谐振型逆变器也称电压谐振型逆变器，其结构如图4所示，串联谐振型逆变器的输出电压为近似方波。由于电路工作于谐振频率附近，此时振荡电路对基波具有最小阻抗，所以负载电流i接近于正弦波；同时为避免逆变器上、下桥臂间的直通，换流必须遵循先关断后开通的原则，在关断与开通间必须留有足够的死区时间。串联谐振逆变器的工作过程共有4个工作状态：状态1：此时S1、S3导通，S2、S4截止，C1、C3的电压为零，C2、C4的电压为直流桥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源，其特征在于，包括：电源柜，所述电源柜包括：开关整流柜、逆变槽路柜、电源，所述开关整流柜和逆变槽路柜通过线路相连，所述开关整流柜包括：面板、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分，所述逆变槽路柜包括：逆变桥、匹配变压器、分桥电流表、空调、谐振槽路，所述面板、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分依次连接，所述电源、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分、逆变桥、匹配变压器、分桥电流表、谐振槽路依次相连，所述空调与电源和谐振槽路相连。

【技术特征摘要】
1.一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源，其特征在于，包括：电源柜，所述电源柜包括：开关整流柜、逆变槽路柜、电源，所述开关整流柜和逆变槽路柜通过线路相连，所述开关整流柜包括：面板、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分，所述逆变槽路柜包括：逆变桥、匹配变压器、分桥电流表、空调、谐振槽路，所述面板、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分依次连接，所述电源、进线开关、整流部分、直流滤波部分、直流过流保护部分、逆变桥、匹配变压器、分桥电流表、谐振槽路依次相连，所述空调与电源和谐振槽路相连。2.根据权利要求1所述的一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源，其特征在于，所述电源为三项交流电，电压380V交流电压，电压持续波动范围不超过±10％，电网频率变化不超过±2％，电源进线采用铜芯电缆进行连接，接线头的规格应和电缆相匹配，并作涮锡处理。3.根据权利要求1所述的一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源，其特征在于，所述进线开关将三相交流电和整流部分进行电的连接和分断。4.根据权利要求1所述的一种固态高频宝石熔炼专用设备的高频电源，其特征在于，所述整流部分由6只晶闸管和一只续流二极管等部分组成，其作用是将三相交流电整流为直流电，并能实现直流电压的无级调节，从而实现设备功率的连续调节，控制电路主要由89C51单...

【专利技术属性】
技术研发人员：周正阳，李琳，郭佳艺，
申请(专利权)人：铁岭巨龙高频设备有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21