一種簡單的磁選機激磁電源裝置
1991 年5 月《礦山機械》
我礦有兩臺CQP—885型單盤磁選機,激磁線圈的電源控制柜采用 GCA—100/0—110型硅整流裝置。直流輸出電壓的調節靠調整三相交流調壓器來實現。因位于精選車間,受浮選廠房藥劑的侵蝕,電源柜中的三相調壓器經常損壞,嚴重影響生產的正常進行,更換一個調壓器需幾百元。為了節約成本,保證生產的正常進行,我們將激磁線圈的電源控制柜,改成用阻容移相觸發可控硅的半控橋式整流電路,較好地解決了上述問題。
一、電氣原理圖
電氣原理見圖1,因磁選機線圈屬于大電感負載,對電壓精度要求不高,故主電路采用單相半控橋式整流電路,觸發電路采用阻容移相觸發。這種電路的特點是所用元件極少,非常簡單可靠,從圖上看出,觸發電路僅由4個常用零件組成。
圖1阻容移相單相半控整流橋式電路
二、工作原理
根據回路電壓定律可知
Uc十Ur1=Uob十Uco (1)
設U0b=Uco=U2(U2是變壓器副邊半個繞組的電壓,則(1)式寫為
Uc十Ur1=2U2 (2)
由于Ur1與回路中電流I同相位,Uc比電流I滯后90’,所以Ur1比Uc超前90‘根據這些關系畫出矢量圖,得到由Ur1、Uc與2U2組成的一個直角三角形(見圖2)。矢量oA就是輸出電壓,UoA與U2之間的相位差就是O。
圖2阻容移相矢量圖
a輸出電壓Uoa與電源電壓Ubo相等,相位不同 b改變電阻R1的阻值,輸出電壓不變,相位移動,如果改變電阻R1的大小,那么電流I的大小和相位都要發生變化,但(2)式所表達的關系是不變的,Ur1和Uc之間的相位差仍然保持90’,可以畫出另一個矢量圖,如圖2b所示。我們知道,直角三角形的兩個直角邊長度有變化時,三角形的直角頂A將沿著一個以斜邊為直徑的半圓軌道移動,也就是說,Ao的長度是不變的。或者說,輸出電壓Uoa和電源電壓U2之間的相位差要發生變化,但是Uoa的大小卻總是等于U2。當R1很大時,Ur1很大,Uc很小,Uoa的相位角接近于180’,當RJ1小時,Ur1很小,Uc很大,Uoa的相位角接近于零。用Uoa去觸發可控硅,就可以在接近180o的范圍內實現移相觸發。
這個電路與一般的阻容觸發電路賂有不同,它取消了觸發電壓輸出端的兩個二級管。在頭半個周期中,觸發電壓同時送到兩個可控硅的控制極上,但只能使受正向陽極電壓的一個可控硅導通,到另半個周期,另一個可控硅導通。改變R1的大小,即改變了觸發電壓到來的時間,從而改變了可控硅的導通時間,在負載上得到了一個連續可調的電壓。
圖1中,D3是續流二極管,防止負載的持續電流流過可控硅,保證可控硅正常工作。R2是用來限制可控硅的控制電流的。
三、電路元件選擇
線圈的實際工作電壓為60v,電流為6A左右,故二極管D,、D2、D3均可選用2CE一20A/400V,可控硅 SCRl、SCR2選用3CT一20A/400V,移相電容 C用1uF、50V,R1,用1K、2W的電位器,R2用250t、2W的電阻,變壓器B用帶中心抽頭的10w左右的變壓器即可。
四、使用情況
用上述電路制成的電源裝置,和過去的相比,具有以下特點。
1.性能好
該柜是1982年投入使用的,8年來,用這兩臺磁選機加工處理了4千多噸鎢砂,產品全是一級品,從未發生過因磁選而使產品不合格的事故。
2.成本低
制作一個這樣的電源裝置,加上電動機控制器等其它附件,成本約需300元。原來的一個控制柜價格為3900元。更換一個調壓器的成本即可制作一個新的控制柜。
3.維修量小
用自制的阻容移相半控橋電源柜8年以來,只換過2次電位器,其它部分不需維修。
4.體積小
原來的體積為550×850×1460mm,現在的只有500×400×25mm占地大大減小。
5.重量輕原來的重達390kg,現在的只有10kg。
實踐證明,該線路簡單可靠、成本低、使用方便、維修量小,是一種經濟實用的磁選機直流電源裝置。