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控制電路設計 - 電容型高功率脈沖電源控制電路

來源:未知 瀏覽次數: 日期:2019-04-10 16:25

圖3是基于PPS控制功能要求,采用經驗法設計的控制電路。需要指出,為了讓被控繼電開關通斷狀態信息實時地反饋于控制環節,系統中使用的高壓繼電開關(Kc、Kg、Kd、Kp)均帶有位置行程輔助開關。

  圖3(a)中,KM1-4為SSR,SB1-4為自鎖按鈕。系統上電后,通過按鈕SB1啟動KM1和KM2,這樣Kd將首先得電動作,隨后Kc、Kg、Kp也相繼動作,為下一步進行的充電工作做好了準備。圖3(b)中,Kc和Kg啟動采用了位置接點Kdl,同樣Kp啟動也采用了位置接點Kcl和Kgl,這樣設計目的是使控制電路具有了邏輯動作與防誤閉鎖功能。此時只要充電設備自檢正常(圖3(a)中"充電機正常"接點閉合),則燈HI 1指示可以進行充電,通過按鈕SB2啟動KM3便可對脈沖電容器組進行充電。脈沖電容器電壓達到預設值后,KV動作,常閉接點KV1斷開致使KM2失電,則Kc、Kg、Kp相繼返回,同時Kp返回又使KM3失電,這樣Kc、Kg斷開,充電機停止工作,滿足了系統放電前提。此時燈HL1熄滅、KV2接通,燈HL2指示充電完畢,通過按鈕SB3啟動KM4則可進行ETCG發射。

  

基本控制電路

 

  圖3 基本控制電路

  若遇到異常需要工作急停,僅需通過按鈕SB4使KM1失電即可。KM1失電將使得Kd復位閉合,脈沖電容器中存儲的能量便通過電阻Rd安全釋放;同時,由于位置接點Kdl斷開,Kc、Kg、Kp相繼復位,系統從而完全停止運行。在ETCG發射完畢后SB4還被用作狀態復位按鈕。

  5 電路試用及改進

  將圖3電路組裝于鋼箱內,安裝在電容8 000uF、脈沖成形電感10uH、工作電壓15 kV的PPS上,通過模擬ETCG工況對電路進行了試用。

  試用期間電路出現了SSR誤動作問題。統計發現,出現SSR誤動的工作次數約占總工作次數的7%.分析表明,SSR誤動作的原因來自PPS充放電所產生的強電磁干擾,與機械震動無關。SSR通常因DC輸入側或AC輸出負載側出現了較大電磁噪音(或浪涌)而誤動作。PPS中,被控高壓繼電開關(Kc、Kg、Kd、Kp)采用的是大功率電磁鐵開關,線圈通斷電和強電磁干擾必然會生成電磁噪音或浪涌。此外,控制電源、控制線路也會因強電磁干擾而出現諧波與噪音。

  如圖4所示,針對PPS充放電所產生的強電磁干擾,在控制電路中為SSR增裝了浪涌吸收等輔助保護電路。電阻Ru和吸收電路Rs-Cs用來防止負載所造成的SSR誤動;Ru用于吸收SSR斷開時繼電開關線圈的殘存能量以及因電磁干擾產生的感應能量,能有效抑制因此所產生的電磁噪音與浪涌;Rs~Cs是SSR負載側浪涌吸收電路。電阻Rv作用是使SSR輸入端在SB斷開時具有相同電位,能防止輸入側噪音所引起的SSR誤動。

  控制電路改進后試用沒有再次出現SSR誤動作,這說明其可以滿足ETCG與PPS一體化集成要求。

  

控制輔助電路

 

  圖4 控制輔助電路

  6 結束語

  與其他控制器件相比,SSR具有優良的抗震動性能和較強的電磁兼容能力,應用于強震動環境下的電控領域前景廣闊。



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 關鍵詞: 控制,電路設計,電容型,高功率,脈沖,電源,圖,
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