一種簡(jiǎn)單的磁選機(jī)激磁電源裝置
1991 年5 月《礦山機(jī)械》
我礦有兩臺(tái)CQP—885型單盤(pán)磁選機(jī),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(diào)節(jié)靠調(diào)整三相交流調(diào)壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。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(diào)壓器經(jīng)常損壞,嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行,更換一個(gè)調(diào)壓器需幾百元。為了節(jié)約成本,保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行,我們將激磁線圈的電源控制柜,改成用阻容移相觸發(fā)可控硅的半控橋式整流電路,較好地解決了上述問(wèn)題。
一、電氣原理圖
電氣原理見(jiàn)圖1,因磁選機(jī)線圈屬于大電感負(fù)載,對(duì)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(fā)電路采用阻容移相觸發(fā)。這種電路的特點(diǎn)是所用元件極少,非常簡(jiǎn)單可靠,從圖上看出,觸發(fā)電路僅由4個(gè)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(jù)回路電壓定律可知
Uc十Ur1=Uob十Uco (1)
設(shè)U0b=Uco=U2(U2是變壓器副邊半個(gè)繞組的電壓,則(1)式寫(xiě)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(jù)這些關(guān)系畫(huà)出矢量圖,得到由Ur1、Uc與2U2組成的一個(gè)直角三角形(見(jiàn)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(dòng),如果改變電阻R1的大小,那么電流I的大小和相位都要發(fā)生變化,但(2)式所表達(dá)的關(guān)系是不變的,Ur1和Uc之間的相位差仍然保持90’,可以畫(huà)出另一個(gè)矢量圖,如圖2b所示。我們知道,直角三角形的兩個(gè)直角邊長(zhǎng)度有變化時(shí),三角形的直角頂A將沿著一個(gè)以斜邊為直徑的半圓軌道移動(dòng),也就是說(shuō),Ao的長(zhǎng)度是不變的?;蛘哒f(shuō),輸出電壓Uoa和電源電壓U2之間的相位差要發(fā)生變化,但是Uoa的大小卻總是等于U2。當(dāng)R1很大時(shí),Ur1很大,Uc很小,Uoa的相位角接近于180’,當(dāng)RJ1小時(shí),Ur1很小,Uc很大,Uoa的相位角接近于零。用Uoa去觸發(fā)可控硅,就可以在接近180o的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)移相觸發(fā)。
這個(gè)電路與一般的阻容觸發(fā)電路賂有不同,它取消了觸發(fā)電壓輸出端的兩個(gè)二級(jí)管。在頭半個(gè)周期中,觸發(fā)電壓同時(shí)送到兩個(gè)可控硅的控制極上,但只能使受正向陽(yáng)極電壓的一個(gè)可控硅導(dǎo)通,到另半個(gè)周期,另一個(gè)可控硅導(dǎo)通。改變R1的大小,即改變了觸發(fā)電壓到來(lái)的時(shí)間,從而改變了可控硅的導(dǎo)通時(shí)間,在負(fù)載上得到了一個(gè)連續(xù)可調(diào)的電壓。
圖1中,D3是續(xù)流二極管,防止負(fù)載的持續(xù)電流流過(guò)可控硅,保證可控硅正常工作。R2是用來(lái)限制可控硅的控制電流的。
三、電路元件選擇
線圈的實(shí)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(guò)去的相比,具有以下特點(diǎn)。
1.性能好
該柜是1982年投入使用的,8年來(lái),用這兩臺(tái)磁選機(jī)加工處理了4千多噸鎢砂,產(chǎn)品全是一級(jí)品,從未發(fā)生過(guò)因磁選而使產(chǎn)品不合格的事故。
2.成本低
制作一個(gè)這樣的電源裝置,加上電動(dòng)機(jī)控制器等其它附件,成本約需300元。原來(lái)的一個(gè)控制柜價(jià)格為3900元。更換一個(gè)調(diào)壓器的成本即可制作一個(gè)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(lái),只換過(guò)2次電位器,其它部分不需維修。
4.體積小
原來(lái)的體積為550×850×1460mm,現(xiàn)在的只有500×400×25mm占地大大減小。
5.重量輕原來(lái)的重達(dá)390kg,現(xiàn)在的只有10kg。
實(shí)踐證明,該線路簡(jiǎn)單可靠、成本低、使用方便、維修量小,是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的磁選機(jī)直流電源裝置。