|
© Song Ltd
Moscow and Chernogolovka
1990-2003
|
|
СОСТАВ
ГЕНЕРАТОРА
ТЕХНИЧЕСКИЕ возможности
ТЕХНИЧЕСКИЕ характеристики (подробно)
Нашей
фирмой разработан транзисторный
силовой генератор переменного
напряжения для
использования в составе
автоматизированных установок по
выращиванию монокристаллов с целью
повышения технико-экономических
показателей и расширения
функциональных возможностей, как самого
генератора, так и установки в целом.
Основные функциональные узлы изделия
могут быть применены для создания
мощных эффективных источников питания
различных установок и силового
оборудования (до 100 и более Квт).
Основные
характеристики:
| Мощность,
кВт |
100 |
| Частота,
кГц |
20
… 40 |
| Выходное
напряжение, В |
до
500 |
| Регулировка
мощности |
Напряжением |
| Гальваническая
развязка выхода |
Есть |
| Охлаждение |
Воздушное |
| Габаритные
размеры, мм |
800´
800´ 1050 |
| Вес,
кг |
160 |
(более
подробные характеристики смотрите
здесь)
Транзисторный
силовой генератор переменного
напряжения
До
настоящего времени в установках для
индукционного нагрева широко
используются два типа генераторов:
тиристорные инверторы и
высокочастотные ламповые генераторы,
мотор-генераторы.
Большие
времена переключения тиристоров,
ограничивают их применение на частотах
свыше 10 кГц. Более низкие частоты
позволяют использовать тиристорные
инверторы с довольно большим к.п.д.
Высокочастотные ламповые генераторы,
напротив - не имеют ограничений в
необходимых частотах, однако срок
службы мощных ламп ограничивается
пределами 5000-7000 часов работы и
одновременно при низком (на практике не
выше 65%) к.п.д А так же возникают проблемы,
когда требуется ограничение по
габаритам, весу и мощности.
|
|
В
последнее время на рынке появился
новый класс силовых приборов,
которые вне всяких сомнений,
обладают характеристиками, так долго
ожидаемыми разработчиками силовых
установок - силовые транзисторы,
выполненных по МОП-технологии (MOSFET и
IGBT), которые могут работать на
частотах до 150кГц.
Наконец
появилась возможность разработки на
их базе высокоэффективных, мощных
генераторов, и источников вторичного
электропитания со значительными
преимуществами по сравнению с теми,
которые изготовлены на базе
электронных ламп и тиристорах. |
По
сравнению с ламповыми генераторами, у
транзи-сторных более высокий к.п.д., и
срок службы, уменьшенные масса и
габариты, а по сравнению с тиристорными -
гораздо более высокие частоты, что в
конечном итоге приводит так же к
уменьшению массы и габаритов и
сравнительно легко реализуется
возможность гальванической развязки
силового блока ростовых установок.
|
|
Нашей
фирмой разработан и прошел успешные
испытания IGBT-транзисторный силовой
генератор среднечастотного
диапазона для использования в
составе автоматизированной
установки по выращиванию
монокристаллов с целью повышения
технико-экономических показателей и
расширения функциональных
возможностей, как самого генератора,
так и установки в целом.
Проведены исследования различных
схемотехнических решений силовой
части генератора и алгоритмов
управления, разработаны методики
расчета и проектирования
генераторов с выходной мощностью 100
кВт и более. Использовали наиболее
современную элементную базу силовой
и управляющей электроники - IGBT-транзисторы
и специализированные рискпроцессоры,
в системе управления, контроля и
тестирования применен промышленный
РС, установленный непосредственно
внутри генератора.
|
СОСТАВ
ГЕНЕРАТОРА
|
|
|
|
|
Генератор
состоит из шкафа, в котором
установлены блоки силовой и
управляющей частей генера-тора, а
также органы управления, индикации и
контрольно-измерительные приборы.
Часть силовых конденсаторов,
входящих одновременно в состав
генератора и контура нагрузки,
установлены в непосредственной
близости от индуктора установки
выращивания монокристаллов. |
1.1.
В состав силовой входят:
- силовой автоматический выключатель
и контактор;
- блок полупроводникового
выпрямителя;
- силовые элементы схемы источника
тока;
- блок транзисторного инвертора;
- силовой сглаживающий дроссель;
- разделительный силовой
трансформатор;
- силовые конденсаторы. |
1.2.
В состав управляющей части входят:
- электронные платы питания;
- электронные платы управления
силовым выпрямителем и инвертором;
- электронные платы согласования
входных и выходных сигналов;
датчики тока, напряжения и
частоты и другие.
- компьютерная система (на базе
промышленного РС) обработки
информации и управления генератором. |
1.3
Отображение информации - графический
дисплей на панели генератора, экран
монитора при использовании
дополнительного компьютера. |
ТЕХНИЧЕСКИЕ
ВОЗМОЖНОСТИ:
1.1Основные
особенности:
- Гальваническая развязка от сетевого
источника питания
- Полное компьютерное самотестирование,
тепловой контроль
- Компьютерный анализ внешних цепей (определение
резонансной частоты и добротности
конура).
- Автоматическая настройка на резонанс,
АПЧ в процессе работы.
- Программа предпускового контроля -
последовательная диагностика всех
узлов, отображение сообщений на
графическом дисплее о неисправностях
- Программа анализа внешних цепей
- Ведение журнала-протокола процессов.
- Обмен информацией с внешней ЭВМ по
стандартному каналу (RS-232).
- Возможность программирования выходных
параметров, что дает возможность
использовать генератор в составе других
установок и оборудования, практически
не меняя аппаратной части.
1.2 Петли обратной связи (регулирования):
- DC мощность
- Ток контура (выходная мощность)
- АПЧ
1.3 Контролируемые и управляющие сигналы
и способы гальванической развязки:
- контактор, управляемый выпрямитель,
контроль фаз, измерение DC параметров
- инвертор (токовые сигналы с ключей -
перегрузка, сквозной ток), частотомер
- напряжение и ток нагрузки (фазовый
детектор резонанса)
- внешние сигналы - ток в контуре (в
индукторе), сигнал внешнего задатчика,
внешние блокировки
- термодатчики, внутренние блокировки
2.ТЕХНИЧЕСКИЕ
ХАРАКТНРИСТИКИ:
2.1.
Питание генератора: 3х-фазная сеть 380В с
отклонениями от плюс 10 до минус 15%
частотой 50 Гц.
2.2. Номинальная выходная мощность
генератора - не менее 80 кВт.
2.3. Диапазон регулирования выходной
мощности - от 5 до 100%.
2.4. Допустимое отклонение номинальной
выходной мощности от заданной - не более
0.01%,
Точность поддержания мощности (ток в
контуре) ±30 Вт при 60 кВт выходной
мощности.
2.5. Частота выходного напряжения от 8 до 50
кГц с автоматической подстройкой,
номинальное выходное напряжение - 300В (до
500В).
2.6. КПД генератора при номинальной
мощности - не менее 94% (без учета к.п.д.
разделительного силового
трансформатора).
2.7. Выход генератора изолирован от
питающей сети и от контура заземления.
2.8. Заземляющий проводник должен иметь
сопротивление менее 0.1 Ом и иметь
изоляционную оболочку.
2.9. Генератор имеет два режима задания
выходной мощности: "Местный" и "Дистанционный".
В режиме "Местный" задатчиком
является потенциометр установленный на
панели генератора.
В режиме "Дистанционный" сигнал
задания поступает через аналоговый вход
0-10В от устройства индикации (УИ) или от
дополнительного компьютера. Генератор в
дистанционном режиме генерирует
мощность после получения внешнего
сигнала "Готовность" замыканием
нормально-разомкнутого контакта. При
размыкании контакта "Готовность"
генератор прекращает генерирование
мощности.
2.10. Генератор имеет аналоговый выходной
сигнал 0-10В, пропорциональный выходной
мощности.
2.11. Генератор имеет релейные выходные
сигналы:
- сигнал "Блокировка",
сопровождающий открывание любой из
дверей генератора;
- сигнал "Защита", сопровождающий
срабатывание любой из защит генератора;
- сигнал "Охлаждение",
сопровождающий наличие аварийной
ситуации в системе охлаждения
генератора.
2.12. Генератор имеет стандартный
интерфейс RS-232 для связи с управляющей
ЭВМ.
2.13. Генератор имеет принудительное
воздушное охлаждение.
2.14. На лицевой панели генератора
расположены измерительные приборы и
устройства индикации на графическом
дисплее с возможностью отображения:
- напряжения на выходе силового
выпрямителя;
- тока на выходе силового выпрямителя;
- выходной мощности преобразователя;
- выходной чаcтоты преобразователя.
- графическое отображение резонансных
кривых индуктора и основных параметров
резонанса.
2.15. Генератор имеет встроенные защиты:
- обрыва фазы питающего силового
напряжения;
- превышения токов, напряжений и
температуры силовых элементов;
- снижения давления воды ниже
установленного уровня;
- превышения давления воды выше
установленного уровня;
- блокировку открытого состояния дверей
шкафа генератора.
2.16. Допустимые величины напряжений
радиопомех на входе генератора не
превышают значений, указанных в ГОСТ
23450-79 "Помехи индустриальные от
промышленных, научных и медицинских
высокочастотных установок". Уровень
шума по звуковому давлению - не более 60
дБ.
2.17. Генератор размещен в шкафу
двухстороннего обслуживания с
габаритными размерами 800х800х1000мм.
2.18. Суммарная длина токопроводящих
проводников к нагрузке не должна
превышать 10 м.
2.19. Генератор рассчитан на эксплуатацию
в закрытых помещениях в климатических
условиях, соответствующих группе
условий эксплуатации М6 ГОСТ 175116-72.
2.20. Вес 160 кг |
