??
1引言
在電鍍、刷鍍或電解等行業(yè)要求工件表面光澤好、致密、附著力強的場合，其供電電源在正向工作一段時間后，必須通過一定時間的反向電流進行表面活化。即要求電源具有自動換向的功能。另外，隨著電鍍、電解工業(yè)的發(fā)展，用戶不僅要求電源設備具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流及穩(wěn)電流密度的功能，還要求電源設備操作簡便，運行可靠，自動化程度高。
由可編程控制器(PLC)控制的自動換向型電鍍電源正是為滿足用戶上述要求而設計生產(chǎn)的。與傳統(tǒng)的換向型電鍍電源相比，該電源技術先進、可靠性高，控制功能齊全，工藝參數(shù)調整十分方便。本文對該電源的控制原理與控制功能作以介紹。
2主電路的聯(lián)結
電鍍工藝要求電源輸出的直流電壓在6～48V，直流電流根據(jù)所鍍工件的多少，可從幾十安到幾千安、幾萬安。對這種低電壓、大電流，且要求自動換向的電源，其主電路采用兩組反并聯(lián)的晶閘管整流器，公用一臺雙反星帶平衡電抗器的整流變壓器。主電路的原理如圖1所示。
圖1換向型電鍍電源主電路原理圖
雙反星帶平衡電抗器這一主電路聯(lián)結型式減少了晶閘管正向壓降的損耗，有利于提高電源的效率。而且兩組反并聯(lián)的整流器公用一臺整流變壓器不僅減小了設備的體積，也降低了設備的造價，這都是用戶所期望的。
3控制電路的原理
控制電路原理方框圖如圖2所示。
圖2控制電路原理方框圖
由圖2知該電源控制系統(tǒng)主要由觸發(fā)調節(jié)單元、信號變換及故障保護單元、以PLC為核心的脈沖邏輯切換單元及繼電控制等部分組成。現(xiàn)分別介紹如下：
3.1觸發(fā)調節(jié)單元
本觸發(fā)器為數(shù)字觸發(fā)器。觸發(fā)電路用計數(shù)脈沖的方法實現(xiàn)整流脈沖的移相控制。當計數(shù)脈沖數(shù)到達512時即產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。觸發(fā)器內部的壓控振蕩器，
實現(xiàn)數(shù)模轉換，其頻率與模擬控制信號電壓幅值成正比，即f∝u，這樣只要改變控制電壓的大小，就可以改變移相控制角α的大小。
整流觸發(fā)脈1.沖為相距60°的雙窄脈沖，脈沖移相范圍為0～150°(電角度)。移相電壓為15V時α=0°，移相電壓為0V時α=150°。觸發(fā)器內部的高頻振蕩器對觸發(fā)脈沖進行高頻調制，從而降低了脈沖功放管的功耗，減小的脈沖變壓器的體積。與鋸齒波移相的集成觸發(fā)電路相比，數(shù)字觸發(fā)器輸出脈沖的對稱性好，抗干擾能力更強。
本調節(jié)器為比例積分(PI)調節(jié)器，由圖2知，數(shù)字或模擬給定電壓信號經(jīng)軟起動環(huán)節(jié)與信號變換板輸出的反饋信號在調節(jié)器的輸入端綜合，當電源直流輸出的電流(或電壓、電流密度)因電網(wǎng)波動或負載波動而變化時，調節(jié)器輸出的Uk變化，觸發(fā)脈沖相移，使輸出值穩(wěn)定在設定值允許變化的范圍內。
3.2信號變換及故障保護單元
由圖2知：信號檢測包括取樣與信號變換兩部分。電流反饋信號從分流器或電流互感器取得，電壓反饋信號從整流器輸出端取得，電流密度的檢測是通過在電鍍液中所置標準基板，測得單位面積(平方分米)電流強度的大小。每一種反饋信號都必須經(jīng)過信號變換板進行隔離、放大。
故障保護電路由光耦及集成電路器件組成。當發(fā)生快熔熔斷、水壓降低、過電流等任一故障時，故障保護電路封鎖調節(jié)器和觸發(fā)脈沖，使整個系統(tǒng)停止工作。此時觸發(fā)調節(jié)板上的故障保護繼電器動作，通過該繼電器的觸點與繼電保護電路聯(lián)鎖。
