一種電泳電源設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電泳電源設(shè)備，主要包括：PLC控制器、主電路、交流電源控制電路、數(shù)據(jù)采集放大電路和電柜門面，所述PLC控制器分別與主電路、交流電源控制電路、數(shù)據(jù)采集電路和電柜門面連接，所述主電路包括三相全波整流電路、濾波電路、全橋逆變電路、高頻功率變壓器和整流濾波輸出電路，所述全橋逆變電路采用IGBT開關(guān)器件；可以克服現(xiàn)有技術(shù)中電泳電源對電網(wǎng)諧波的污染，提高控制精度，同時增大電壓和電流的輸出范圍，同時通過PLC控制器實(shí)現(xiàn)對溫度和氬氣流量的自動或手動調(diào)節(jié)，從而提高三維電場控制電泳除硼去磷工藝的控制精度。
【專利說明】
一種電泳電源設(shè)備[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及三維電場控制電泳除硼去磷技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種電泳電源設(shè)備?！颈尘凹夹g(shù)】
[0003]三維電場控制電泳除硼去磷工藝是高氏制硅法中重要的流程之一，深度可控地除硼、降磷對鑄錠用多晶硅料的品質(zhì)保證至為重要。精密控制電場及其溫度場，使硅液中雜質(zhì)按模擬的運(yùn)動路徑在坩堝內(nèi)適當(dāng)對流移動，通過實(shí)施直流電場，分別提取分離在元素周期表內(nèi)位于硅兩側(cè)的磷和硼。將降液態(tài)硅裝入具有電場的提純包內(nèi)，通過加電場實(shí)施降低硼、 磷的工藝流程，精密調(diào)節(jié)矢量電場強(qiáng)度，控制提純包內(nèi)硅水的溫度以配合除硼降磷工序的穩(wěn)定完成。流程采用變頻三維矢量電磁場與精密可控溫度場配合，使硅中的硼、磷雜質(zhì)改變形態(tài)后脫離液態(tài)硅，達(dá)到除硼、降磷的目的。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中電泳電源設(shè)備存在對電網(wǎng)諧波的污染，同時現(xiàn)有技術(shù)中電泳電源設(shè)備對溫度的精度控制很差，從而不能達(dá)到相應(yīng)功率，導(dǎo)致工藝不達(dá)標(biāo)等缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種電泳電源設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)提高溫度控制精度，減少對電網(wǎng)諧波的污染，提高功率因數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種電泳電源設(shè)備，主要包括:包括 PLC控制器、主電路、交流電源控制電路、數(shù)據(jù)采集放大電路和電柜門面，所述PLC控制器分別與主電路、交流電源控制電路、數(shù)據(jù)采集電路和電柜門面連接，所述主電路包括三相全波整流電路、濾波電路、全橋逆變電路、高頻功率變壓器和整流濾波輸出電路，所述全橋逆變電路采用IGBT開關(guān)器件；380V交流電通過三相全波整流電路和濾波電路后得到高壓直流電，所述高壓直流電通過全橋逆變電路逆變?yōu)楦哳l交流電，后經(jīng)過高頻功率變壓器將高壓變?yōu)榈蛪?，最后通過整流輸出電路輸出直流電供負(fù)載使用，數(shù)據(jù)采集放大電路采集溫度和氬氣流量信號，將采集后的信號傳遞給PLC控制器，PLC控制器按照預(yù)先設(shè)置的溫度曲線和氬氣流量設(shè)定值對溫度和氬氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0007]進(jìn)一步地，所述主電路具體為，U相電源經(jīng)過熔斷器FU1和接觸器KM1后分別連接在變壓器T5—次側(cè)的第一連接端和變壓器T6的第一連接端;V相電源經(jīng)過熔斷器FU2和接觸器KM2 后連接在變壓器T5—次側(cè)的第二連接端和變壓器T6的第二連接端，變壓器T5二次側(cè)輸出端分別與控制板TL494的16V、0V和16V連接端連接，變壓器T6的二次側(cè)輸出端分別與控制板TL494的22V、0V和22V連接端連接;W相電源經(jīng)過熔斷器FU3和接觸器KM3后與控制板的380V 連接端連接；由二極管D1和二極管D2組成的串聯(lián)支路、由二極管D3和二極管D5組成的串聯(lián)支路、由二極管D4和二極管D6組成的串聯(lián)支路、電容C1以及電容C2并聯(lián)組成五條并聯(lián)支路后一端分別與IGBT1晶閘管集電極和IGBT3晶閘管的集電極連接，由二極管D1和二極管D2組成的串聯(lián)支路、由二極管D3和二極管D5組成的串聯(lián)支路、由二極管D4和二極管D6組成的串聯(lián)支路、電容C1以及電容C2并聯(lián)組成五條并聯(lián)支路后的另一端與控制板TL494的輸出端E4連接;二極管D1和二極管D2之間的節(jié)點(diǎn)與控制板TL494的380V連接端連接;二極管D3和二極管D5之間的節(jié)點(diǎn)與分別與變壓器T5—次側(cè)的第二連接端和變壓器T6—次側(cè)第二連接端連接;二極管 D4和二極管D5之間的節(jié)點(diǎn)分別與變壓器T5—次側(cè)的第一連接端和變壓器T6—次側(cè)的第一連接端連接；晶閘管IGBT1門極與控制板TL494的G1連接端連接，晶閘管IGBT1的發(fā)射極與晶閘管 IGBT2的集電極連接，晶閘管IGBT2的發(fā)射極與控制板TL494的輸入端E2連接；晶閘管IGBT3 的門極與控制板TL494的G3連接端連接，晶閘管IGBT3的發(fā)射極和晶閘管IGBT4的集電極端連接，晶閘管IGBT4的門極和控制板TL494的G4連接端連接，晶閘管IGBT4的發(fā)射極與控制板 TL494的輸入端E4端連接；變壓器T1、變壓器T2、變壓器T3和變壓器T4串聯(lián)，其中變壓器T1的一次側(cè)輸入端分別與 TL494控制板的輸入端E1和輸入端E3連接;變壓器T4的二次側(cè)輸出端的第一輸出連接端依次與二極管D7、電阻R1和電阻R2串聯(lián)后連接在變壓器T4的二次側(cè)輸出端的第二輸出連接端上;二極管D8陽極連接在變壓器T4的二次側(cè)輸出端的第二輸出連接端上，二極管D8的陰極與二極管D7與電阻R1之間的節(jié)點(diǎn)連接；常開延時閉合繼電器KT1與控制板TL494連接;常閉延時斷開繼電器KT2與控制板連接； 常閉延時閉合繼電器KT3與控制板TL494連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述交流電源控制電路具體為所述交流電源控制電路具體為電阻R11與開關(guān)S1串聯(lián)后連接在變壓器T11的一次側(cè)，電阻R12與指示燈L1串聯(lián)后連接在變壓器T11的一次側(cè);變壓器T11的二次側(cè)與控制板的輸入端連接，控制板的輸入端還分別與變阻器RP1以及變阻器RP2連接，所述變阻器RP1以及變阻器RP2分別與控制板構(gòu)成電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)，形成雙環(huán)控制，電阻R12與控制板的輸入端連接，控制板的輸出端與繼電器和電動機(jī)連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集放大電路具體為:由電阻R10、電阻R6和電阻R3組成的串聯(lián)支路一端與9V電源端連接，由電阻R10、電阻R6和電阻R3組成的串聯(lián)支路另一端與接地端連接;運(yùn)算放大器A1的電源端與9V電源連接，運(yùn)算放大器A1的反相輸入端與電阻R2和電阻 R3之間的節(jié)點(diǎn)連接，運(yùn)算放大器A1的同相輸入端與運(yùn)算放大器A2的同相輸入端連接，運(yùn)算放大器A1的輸出端與運(yùn)算放大器A2的輸出端連接;運(yùn)算放大器A2的反相輸入端與電阻R10 和電阻R6之間的節(jié)點(diǎn)連接;運(yùn)算放大器A2的反相輸入端與電阻R10和電阻R2之間的節(jié)點(diǎn)連接；由電阻R4和電阻R5組成的串聯(lián)支路連接在9V電源和接地端之間，電阻R4和電阻R5之間的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器A2的反相輸入端連接；電阻R7—端與5V電源連接，電阻R7的另一端與運(yùn)算放大器A1和運(yùn)算放大器A2之間的節(jié)點(diǎn)連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述電柜門面包括直流電壓表、直流電流表、交流電壓表、交流電流表、 觸摸顯示屏、主溫度表、輔溫度表和報(bào)警指示燈；直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流通過總線接口對PLC控制器輸入信號，并由PLC進(jìn)行控制，在相應(yīng)表盤上的顯示;PLC控制器通過控制加熱器使得溫度按照預(yù)先設(shè)置的溫度曲線對溫度進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，并將加熱器的溫度顯示在主溫度表和輔溫度表上。
[0011]進(jìn)一步地，還包括，分別與PLC控制器連接的過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、缺相保護(hù)電路、斷電保護(hù)電路、低水壓保護(hù)電路、水溫過高保護(hù)電路、器件高溫保護(hù)電路和聲光報(bào)警電路，當(dāng)各電路出現(xiàn)故障信號、水壓過低信號、水溫過高信號或器件溫度過高信號時，信號經(jīng)PLC控制器處理后，傳遞給聲光報(bào)警電路，點(diǎn)亮電柜門面上的報(bào)警指示燈，進(jìn)行聲光報(bào)警。
[0012]進(jìn)一步地，所述觸摸顯示屏將通電、斷電、升功率、降功率、加熱器的主溫度和輔溫度、氬氣流量、報(bào)警記錄、進(jìn)水壓力、出水溫度和設(shè)定溫度的設(shè)置信息信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器按照設(shè)定值進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定和操作。
[0013]進(jìn)一步地，所述主電路變壓器和IGBT的冷卻方式為水冷，所述主電路的輸出電壓為0?200V可調(diào)電壓，輸出功率為0?400KW，輸出最大電流為2000A。
[0014]本發(fā)明各實(shí)施例的電泳電源設(shè)備，由于主要包括:PLC控制器、主電路、交流電源控制電路、數(shù)據(jù)采集放大電路和電柜門面，所述PLC控制器分別與主電路、交流電源控制電路、 數(shù)據(jù)采集電路和電柜門面連接，所述主電路包括三相全波整流電路、濾波電路、全橋逆變電路、高頻功率變壓器和整流濾波輸出電路，所述全橋逆變電路采用IGBT開關(guān)器件；380V交流電通過三相全波整流電路和濾波電路后得到高壓直流電，所述高壓直流電通過全橋逆變電路逆變?yōu)楦哳l交流電，后經(jīng)過高頻功率變壓器將高壓變?yōu)榈蛪?，最后通過整流輸出電路輸出直流電供負(fù)載使用，數(shù)據(jù)采集放大電路采集溫度和氬氣流量信號，將采集后的信號傳遞給PLC控制器，PLC控制器按照預(yù)先設(shè)置的溫度曲線和氬氣流量設(shè)定值對溫度和氬氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中電泳電源設(shè)備對電網(wǎng)諧波的污染，克服現(xiàn)有技術(shù)中電泳電源設(shè)備溫度不能得到及時調(diào)控，從而降低了控制精度，工藝不達(dá)標(biāo)的缺陷， 提高了功率因數(shù)，同時提高了控制精度。
[0015]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0016]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。【附圖說明】
[0017]附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:圖1為本發(fā)明電泳電源設(shè)備的主電路圖；圖2為本發(fā)明電泳電源設(shè)備的交流電源控制電路圖；圖3為本發(fā)明電泳電源設(shè)備的數(shù)據(jù)采集放大電路圖；圖4為本發(fā)明電泳電源設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本發(fā)明電泳電源設(shè)備的界面顯示控制圖。
[0018]結(jié)合附圖，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:1-TL494控制板;2-交流電源控制電路控制板?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇19]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]具體地，結(jié)合圖1和圖4,一種電泳電源設(shè)備，包括PLC控制器、主電路、交流電源控制電路、數(shù)據(jù)采集放大電路和電柜門面，所述PLC控制器分別與主電路、交流電源控制電路、 數(shù)據(jù)采集電路和電柜門面連接，所述主電路包括三相全波整流電路、濾波電路、全橋逆變電路、高頻功率變壓器和整流濾波輸出電路，所述全橋逆變電路采用IGBT開關(guān)器件；380V交流電通過三相全波整流電路和濾波電路后得到高壓直流電，所述高壓直流電通過全橋逆變電路逆變?yōu)楦哳l交流電，后經(jīng)過高頻功率變壓器將高壓變?yōu)榈蛪海詈笸ㄟ^整流輸出電路輸出直流電供負(fù)載使用，數(shù)據(jù)采集放大電路采集溫度和氬氣流量信號，將采集后的信號傳遞給PLC控制器，PLC控制器按照預(yù)先設(shè)置的溫度曲線和氬氣流量設(shè)定值對溫度和氬氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0021]所述主電路具體為，U相電源經(jīng)過熔斷器FU1和接觸器KM1后分別連接在變壓器T5 一次側(cè)的第一連接端和變壓器T6的第一連接端;V相電源經(jīng)過熔斷器FU2和接觸器KM2后連接在變壓器T5—次側(cè)的第二連接端和變壓器T6的第二連接端，變壓器T5二次側(cè)輸出端分別與控制板TL494的16V、0V和16V連接端連接，變壓器T6的二次側(cè)輸出端分別與控制板TL494 的22V、0V和22V連接端連接;W相電源經(jīng)過熔斷器FU3和接觸器KM3后與控制板的380V連接端連接；由二極管D1和二極管D2組成的串聯(lián)支路、由二極管D3和二極管D5組成的串聯(lián)支路、由二極管D4和二極管D6組成的串聯(lián)支路、電容C1以及電容C2并聯(lián)組成五條并聯(lián)支路后一端分別與IGBT 1晶閘管集電極和IGBT3晶閘管的集電極連接，由二極管D1和二極管D2組成的串聯(lián)支路、由二極管D3和二極管D5組成的串聯(lián)支路、由二極管D4和二極管D6組成的串聯(lián)支路、電容C1以及電容C2并聯(lián)組成五條并聯(lián)支路后的另一端與控制板TL494的輸出端E4連接;二極管D1和二極管D2之間的節(jié)點(diǎn)與控制板TL494的380V連接端連接;二極管D3和二極管D5之間的節(jié)點(diǎn)與分別與變壓器T5—次側(cè)的第二連接端和變壓器T6—次側(cè)第二連接端連接;二極管 D4和二極管D5之間的節(jié)點(diǎn)分別與變壓器T5—次側(cè)的第一連接端和變壓器T6—次側(cè)的第一連接端連接；晶閘管IGBT1門極與控制板TL494的G1連接端連接，晶閘管IGBT1的發(fā)射極與晶閘管 IGBT2的集電極連接，晶閘管IGBT2的發(fā)射極與控制板TL494的輸入端E2連接；晶閘管IGBT3 的門極與控制板TL494的G3連接端連接，晶閘管IGBT3的發(fā)射極和晶閘管IGBT4的集電極端連接，晶閘管IGBT4的門極和控制板TL494的G4連接端連接，晶閘管IGBT4的發(fā)射極與控制板 TL494的輸入端E4端連接；變壓器T1、變壓器T2、變壓器T3和變壓器T4串聯(lián)，其中變壓器T1的一次側(cè)輸入端分別與 TL494控制板的輸入端E1和輸入端E3連接;變壓器T4的二次側(cè)輸出端的第一輸出連接端依次與二極管D7、電阻R1和電阻R2串聯(lián)后連接在變壓器T4的二次側(cè)輸出端的第二輸出連接端上;二極管D8陽極連接在變壓器T4的二次側(cè)輸出端的第二輸出連接端上，二極管D8的陰極與二極管D7與電阻R1之間的節(jié)點(diǎn)連接；常開延時閉合繼電器KT1與控制板TL494連接;常閉延時斷開繼電器KT2與控制板連接； 常閉延時閉合繼電器KT3與控制板TL494連接。
[0022]所述交流電源控制電路具體為電阻R11與開關(guān)S1串聯(lián)后連接在變壓器T11的一次偵L電阻R12與指示燈L1串聯(lián)后連接在變壓器T11的一次側(cè);變壓器T11的二次側(cè)與控制板的輸入端連接，控制板的輸入端還分別與變阻器RP1以及變阻器RP2連接，所述變阻器RP1以及變阻器RP2分別與控制板構(gòu)成電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)，形成雙環(huán)控制，電阻R12與控制板的輸入端連接，控制板的輸出端與繼電器和電動機(jī)連接。[〇〇23]本發(fā)明程控電泳電源是為電泳工藝提供自動處理過程的專用設(shè)備，可根據(jù)工藝需要，按指定的工藝曲線運(yùn)行。本設(shè)備由PLC控制，觸摸屏操作。設(shè)備設(shè)有手動和自動兩種工作方式。手動方式工作時操作人員需根據(jù)工藝要求和電流讀數(shù)，調(diào)節(jié)旋鈕來控制工作電流的大小。自動方式時，只需按下“啟動”按鈕，整個工藝處理過程可自動完成，自控系統(tǒng)按預(yù)先設(shè)定的程序曲線，以PID方式自動調(diào)節(jié)電流大小，控制參數(shù)自整定。設(shè)備通過溫度曲線控制其輸出功率，通過設(shè)值工藝提供氬氣流量。[〇〇24]主電路采用高頻逆變技術(shù):三相交流電電源經(jīng)三相全波整流，得到高壓直流電，用 IGBT做開關(guān)器件，全橋逆變電路，將直流逆變?yōu)楦哳l交流，再經(jīng)高頻功率變壓器將電壓降低，最后經(jīng)整流再變回直流電送出使用。即全過程是AC-DC-AC-DC的變換過程。該模式大幅減少了老式晶閘管(可控硅)電路所特有的電網(wǎng)諧波污染，功率因數(shù)也有很大提高(COS0= 0.96?0.97)，同時設(shè)備重量減至老式設(shè)備的三分之一以下，是當(dāng)前國際上新型節(jié)能型設(shè)備的主流形式。[〇〇25]本設(shè)備使用的關(guān)鍵部件，如PLC、PID儀表、IGBT等均為國際名牌產(chǎn)品，這為保證設(shè)備的平穩(wěn)可靠運(yùn)行提供了前提保證。[〇〇26]如圖所述交流電源控制電路具體為電阻R11與開關(guān)S1串聯(lián)后連接在變壓器T1的一次側(cè)，電阻R12與指示燈L1串聯(lián)后連接在變壓器T1的一次側(cè);變壓器T1的二次側(cè)與控制板的輸入端連接，控制板的輸入端還分別與變阻器RP1以及變阻器RP2連接，所述變阻器RP1以及變阻器RP2分別與控制板構(gòu)成電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)，形成雙環(huán)控制，電阻R12與控制板的輸入端連接，控制板的輸出端與繼電器和電動機(jī)連接。
[0027] 所述電柜門面包括直流電壓表、直流電流表、交流電壓表、交流電流表、觸摸顯示屏、主溫度表、輔溫度表和報(bào)警指示燈；直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流通過總線接口對PLC控制器輸入信號，并由PLC進(jìn)行控制，在相應(yīng)表盤上的顯示;PLC控制器通過控制加熱器使得溫度按照預(yù)先設(shè)置的溫度曲線對溫度進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，并將加熱器的溫度顯示在主溫度表和輔溫度表上。[〇〇28]還包括，分別與PLC控制器連接的過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、缺相保護(hù)電路、斷電保護(hù)電路、低水壓保護(hù)電路、水溫過高保護(hù)電路、器件高溫保護(hù)電路和聲光報(bào)警電路，當(dāng)各電路出現(xiàn)故障信號、水壓過低信號、水溫過高信號或器件溫度過高信號時，信號經(jīng)PLC控制器處理后，傳遞給聲光報(bào)警電路，點(diǎn)亮電柜門面上的報(bào)警指示燈，進(jìn)行聲光報(bào)警。[〇〇29]所述觸摸顯示屏將通電、斷電、升功率、降功率、加熱器的主溫度和輔溫度、氬氣流量、報(bào)警記錄、進(jìn)水壓力、出水溫度和設(shè)定溫度的設(shè)置信息信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器按照設(shè)定值進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定和操作。
[0030] 所述主電路變壓器和IGBT的冷卻方式為水冷，所述主電路的輸出電壓為0?200V可調(diào)電壓，輸出功率為0?400KW，輸出最大電流為2000A。[〇〇31]三維電場控制電泳除硼去磷工藝是高氏制硅法中重要的流程之一，深度可控地除硼、降磷對鑄錠用多晶硅料的品質(zhì)保證至為重要。精密控制電場及其溫度場，使硅液中雜質(zhì)按模擬的運(yùn)動路徑在坩堝內(nèi)適當(dāng)對流移動，通過實(shí)施直流電場，分別提取分離在元素周期表內(nèi)位于硅兩側(cè)的磷和硼。將降液態(tài)硅裝入具有電場的提純包內(nèi)，通過加電場實(shí)施降低硼、 磷的工藝流程，精密調(diào)節(jié)矢量電場強(qiáng)度，控制提純包內(nèi)硅水的溫度以配合除硼降磷工序的穩(wěn)定完成。流程采用變頻三維矢量電磁場與精密可控溫度場配合，使硅中的硼、磷雜質(zhì)改變形態(tài)后脫離液態(tài)硅，達(dá)到除硼、降磷的目的。電泳提純設(shè)備在傳統(tǒng)設(shè)備基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)、改進(jìn)并賦以全新的自動化功能。
[0032]電泳程控電源設(shè)備相對廉價(jià)、使用壽命長、維修方便、操作安全、運(yùn)行可靠，此設(shè)備是GSP技術(shù)系統(tǒng)集成的重要一環(huán)。程控電源設(shè)備是為電泳、電鍍和加熱等工序使用的專用生產(chǎn)設(shè)備，可根據(jù)工藝需要，按指定的工藝參數(shù)曲線自動運(yùn)行，為降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量提供了有效的技術(shù)保障。[〇〇33] PLC控制器為核心主控控制器，內(nèi)部有CPU、存儲器等，可獨(dú)立進(jìn)行程序運(yùn)行，發(fā)出控制信號，外界人機(jī)僅有對PLC開始與終止的控制、最終結(jié)果的監(jiān)看、問題發(fā)現(xiàn)并及時維修等作用。其它設(shè)備均被PLC按編寫程序邏輯控制。[〇〇34]交流電源控制電路控制板采用電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)控制，輸出很穩(wěn)定。輸出電壓和功率可從〇起調(diào)。另有最大電流限制。。由于電流較大，可控硅選用水冷或者電機(jī)風(fēng)冷散熱。水冷散熱器SS-14雙串，每個散熱器上可以串連2只可控硅?？紤]到每組電源可以單獨(dú)維修及對變壓器的保護(hù)，還是在每組加裝一個空氣開關(guān)(斷路器)，最大保護(hù)電流為200A。 [〇〇35]本設(shè)備主電路使用全橋逆變電路，PWM控制，開關(guān)元件使用原裝進(jìn)口的IGBT器件。 控制精度高，設(shè)備效率高，功率因數(shù)多0.96,對電網(wǎng)影響小，升級版設(shè)備可通過局域網(wǎng)由中控室操控。
[0036] 進(jìn)線380V AC，降壓二次120V AC，變壓器和IGBT冷卻方式為水冷，輸出0?200 V DC可調(diào)，輸出功率0?400 KW，通過溫度參數(shù)控制功率，輸出最大電流2000A。
[0037]電柜門面:直流電壓表/直流電流表/交流電壓表/交流電流表/觸摸屏/主溫度表和輔溫度表/報(bào)警指示燈電源:過流保護(hù)/過壓保護(hù)/缺相保護(hù)/斷電保護(hù)/低水壓保護(hù)/水溫過高保護(hù)/器件高溫保護(hù)-----及其相應(yīng)報(bào)警觸摸屏顯示:送電/斷電/升功率/降功率/加熱器主溫度和輔溫度/氬氣流量/報(bào)警記錄/進(jìn)水壓力/出水溫度/設(shè)定溫度。[〇〇38]設(shè)備主要技術(shù)參數(shù):(1)工作功率:0?400 kW(2)輸出工作電壓范圍:0—200V(DC)(3)最大輸出電流:2000A(DC)(4)可控參數(shù)輸入方式:觸摸屏給定曲線(5)控制方式:手動/智能儀表自適應(yīng)PID控制(6)控制精度:設(shè)定值的±1%(7)額定輸入電壓:AC 380V三相至少可以達(dá)到以下有益效果:控制電路使用電壓和電流雙環(huán)控制，使得輸出電壓和電流穩(wěn)定;對主電路進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)，且主電路的逆變電路使用IGBT開關(guān)，實(shí)踐表明該主電路大大降低了電網(wǎng)諧波污染，功率因數(shù)有很大的提高，同時輸出電壓可調(diào)范圍增大，最大輸出電流也增大;采用PLC控制器對溫度進(jìn)行控制，使得溫度按照通過觸摸顯示屏設(shè)定的溫度曲線運(yùn)行，同時PLC控制也對氬氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得氬氣流量按照設(shè)定值進(jìn)行運(yùn)作，大大提高了對溫度和氬氣流量的控制精度。
[0039]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電泳電源設(shè)備，其特征在于，包括PLC控制器、主電路、交流電源控制電路、數(shù)據(jù) 采集放大電路和電柜門面，所述PLC控制器分別與主電路、交流電源控制電路、數(shù)據(jù)采集電 路和電柜門面連接，所述主電路包括三相全波整流電路、濾波電路、全橋逆變電路、高頻功 率變壓器和整流濾波輸出電路，所述全橋逆變電路采用IGBT開關(guān)器件；380V交流電通過三相全波整流電路和濾波電路后得到高壓直流電，所述高壓直流電通 過全橋逆變電路逆變?yōu)楦哳l交流電，后經(jīng)過高頻功率變壓器將高壓變?yōu)榈蛪?，最后通過整 流輸出電路輸出直流電供負(fù)載使用，數(shù)據(jù)采集放大電路采集溫度和氬氣流量信號，將采集 后的信號傳遞給PLC控制器，PLC控制器按照預(yù)先設(shè)置的溫度曲線和氬氣流量設(shè)定值對溫度 和氬氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳電源設(shè)備，其特征在于，所述主電路具體為，U相電源經(jīng)過 熔斷器FU1和接觸器KM1后分別連接在變壓器T5—次側(cè)的第一連接端和變壓器T6的第一連 接端;V相電源經(jīng)過熔斷器FU2和接觸器KM2后連接在變壓器T5—次側(cè)的第二連接端和變壓 器T6的第二連接端，變壓器T5二次側(cè)輸出端分別與控制板TL494的16V、0V和16V連接端連 接，變壓器T6的二次側(cè)輸出端分別與控制板TL494的22V、0V和22V連接端連接;W相電源經(jīng)過 熔斷器FU3和接觸器KM3后與控制板的380V連接端連接；由二極管D1和二極管D2組成的串聯(lián)支路、由二極管D3和二極管D5組成的串聯(lián)支路、由 二極管D4和二極管D6組成的串聯(lián)支路、電容C1以及電容C2并聯(lián)組成五條并聯(lián)支路后一端分 別與IGBT 1晶閘管集電極和IGBT3晶閘管的集電極連接，由二極管D1和二極管D2組成的串聯(lián) 支路、由二極管D3和二極管D5組成的串聯(lián)支路、由二極管D4和二極管D6組成的串聯(lián)支路、電 容C1以及電容C2并聯(lián)組成五條并聯(lián)支路后的另一端與控制板TL494的輸出端E4連接;二極 管D1和二極管D2之間的節(jié)點(diǎn)與控制板TL494的380V連接端連接;二極管D3和二極管D5之間 的節(jié)點(diǎn)與分別與變壓器T5—次側(cè)的第二連接端和變壓器T6—次側(cè)第二連接端連接;二極管 D4和二極管D5之間的節(jié)點(diǎn)分別與變壓器T5—次側(cè)的第一連接端和變壓器T6—次側(cè)的第一 連接端連接；晶閘管IGBT 1門極與控制板TL494的G1連接端連接，晶閘管IGBT 1的發(fā)射極與晶閘管 IGBT2的集電極連接，晶閘管IGBT2的發(fā)射極與控制板TL494的輸入端E2連接；晶閘管IGBT3 的門極與控制板TL494的G3連接端連接，晶閘管IGBT3的發(fā)射極和晶閘管IGBT4的集電極端 連接，晶閘管IGBT4的門極和控制板TL494的G4連接端連接，晶閘管IGBT4的發(fā)射極與控制板 TL494的輸入端E4端連接；變壓器T1、變壓器T2、變壓器T3和變壓器T4串聯(lián)，其中變壓器T1的一次側(cè)輸入端分別與 TL494控制板的輸入端E1和輸入端E3連接;變壓器T4的二次側(cè)輸出端的第一輸出連接端依 次與二極管D7、電阻R1和電阻R2串聯(lián)后連接在變壓器T4的二次側(cè)輸出端的第二輸出連接端 上;二極管D8陽極連接在變壓器T4的二次側(cè)輸出端的第二輸出連接端上，二極管D8的陰極 與二極管D7與電阻R1之間的節(jié)點(diǎn)連接；常開延時閉合繼電器KT1與控制板TL494連接;常閉延時斷開繼電器KT2與控制板連接； 常閉延時閉合繼電器KT3與控制板TL494連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電泳電源設(shè)備，其特征在于，所述交流電源控制電路具體為電 阻R11與開關(guān)S1串聯(lián)后連接在變壓器T11的一次側(cè)，電阻R12與指示燈L1串聯(lián)后連接在變壓 器T11的一次側(cè);變壓器T11的二次側(cè)與控制板的輸入端連接，控制板的輸入端還分別與變阻器RP1以及變阻器RP2連接，所述變阻器RP1以及變阻器RP2分別與控制板構(gòu)成電壓控制環(huán) 和電流控制環(huán)，形成雙環(huán)控制，電阻R12與控制板的輸入端連接，控制板的輸出端與繼電器 和電動機(jī)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電泳電源設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集放大電路具體為: 由電阻R10、電阻R6和電阻R3組成的串聯(lián)支路一端與9V電源端連接，由電阻R10、電阻R6和電 阻R3組成的串聯(lián)支路另一端與接地端連接;運(yùn)算放大器A1的電源端與9V電源連接，運(yùn)算放 大器A1的反相輸入端與電阻R2和電阻R3之間的節(jié)點(diǎn)連接，運(yùn)算放大器A1的同相輸入端與運(yùn) 算放大器A2的同相輸入端連接，運(yùn)算放大器A1的輸出端與運(yùn)算放大器A2的輸出端連接;運(yùn) 算放大器A2的反相輸入端與電阻R10和電阻R6之間的節(jié)點(diǎn)連接;運(yùn)算放大器A2的反相輸入 端與電阻R10和電阻R2之間的節(jié)點(diǎn)連接；由電阻R4和電阻R5組成的串聯(lián)支路連接在9V電源 和接地端之間，電阻R4和電阻R5之間的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器A2的反相輸入端連接；電阻R7— 端與5V電源連接，電阻R7的另一端與運(yùn)算放大器A1和運(yùn)算放大器A2之間的節(jié)點(diǎn)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電泳電源設(shè)備，其特征在于，所述電柜門面包括直流電壓表、 直流電流表、交流電壓表、交流電流表、觸摸顯示屏、主溫度表、輔溫度表和報(bào)警指示燈；直 流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流通過總線接口對PLC控制器輸入信號，并由PLC進(jìn)行 控制，在相應(yīng)表盤上的顯示;PLC控制器通過控制加熱器使得溫度按照預(yù)先設(shè)置的溫度曲線 對溫度進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，并將加熱器的溫度顯示在主溫度表和輔溫度表上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電泳電源設(shè)備，其特征在于，還包括，分別與PLC控制器連 接的過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、缺相保護(hù)電路、斷電保護(hù)電路、低水壓保護(hù)電路、水溫過 高保護(hù)電路、器件高溫保護(hù)電路和聲光報(bào)警電路，當(dāng)各電路出現(xiàn)故障信號、水壓過低信號、 水溫過高信號或器件溫度過高信號時，信號經(jīng)PLC控制器處理后，傳遞給聲光報(bào)警電路，點(diǎn) 亮電柜門面上的報(bào)警指示燈，進(jìn)行聲光報(bào)警。7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電泳電源設(shè)備，其特征在于，所述觸摸顯示屏將通電、斷 電、升功率、降功率、加熱器的主溫度和輔溫度、氬氣流量、報(bào)警記錄、進(jìn)水壓力、出水溫度和 設(shè)定溫度的設(shè)置信息信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器按照相應(yīng)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行設(shè)定和操 作。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電泳電源設(shè)備，其特征在于，所述主電路變壓器和IGBT的冷卻 方式為水冷或者風(fēng)機(jī)風(fēng)冷，所述主電路的輸出電壓為〇?200V可調(diào)電壓，輸出功率為0? 400KW，輸出最大電流為2000A。
【文檔編號】H02M1/12GK105958840SQ201610455898
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】高文秀, 趙百通, 李帥
【申請人】江蘇盎華光伏工程技術(shù)研究中心有限公司