液壓機系統工作原理

液壓機系統工作原理

恒功率交流調功加熱系統原理如圖1 所示, 主要分為主電路和檢測控制兩部分。主電路由可控硅移相控制交流調壓和加熱變壓器構成, 變壓器提供有效值約4V ö1000A 的低壓加熱電流。加熱功率的調節通過控制可控硅觸發角大小來實現。系統采用P ID 控制的形式, 控制信號使脈沖發生電路產生相應的移相觸發信號, 經高低壓電隔離后驅動可控硅的導通。反饋信號取自加熱電流和電壓。

3　電路設計

3. 1　電流電壓信號檢測

檢測精度是影響控制精度的一大關鍵因素, 對被控對象的測量要求精度要高, 而且對于六面頂金剛石壓機加熱系統這樣的強實時性系統而言, 測量速率的快慢也直接關系系統的控制效果?；谶@些考慮, 本系統的電壓和電流的檢測采用霍爾傳感器?；魻栯妷?、電流傳感器分別應用霍爾效應閉環、開環原理, 能在電隔離條件下測量直流、交流、脈沖以及各種不規則波形的電壓、電流。與傳統的電流互感器和變壓器檢測電流和電壓相比, 采用霍爾傳感器作為電流和電壓的檢測器件主要具有以下優點: 原邊和副邊高度絕緣、高精度和良好的線性度、低溫漂、響應時間快, 以及頻帶寬和共模抑制比強, 非常適合本系統的性能要求。

3. 2　功率轉換與濾波電路

由于負載消耗的功率為非負值, 故電流、電壓輸入反饋信號均取絕對值, 電路采用單電源的供電方式。該電路具有速度快、精度高的特點。MAX7418 進行濾波。巴特沃斯濾波器的特點是通頻帶內的頻率響應曲線最大限度平坦, 沒有起伏, 而在阻頻帶則逐漸下降為零; 在振幅的對數對角頻率的波特圖上, 從某一邊界角頻率開始, 振幅隨著角頻率的增加而逐步減少, 趨向負無窮大。MAX7418 是五階、零誤差、開關電容式巴特沃茲低通濾波器, 其應用電路如圖5 所示。

3. 3　同步信號檢測電路

為提高移相觸發控制精度, 設計了專門的過零檢測電路。該電路主要由比較器、斯密特觸發器和RC 濾波電路等構成。V syn為輸入同步信號, 取自被控正弦波交流電源。當V syn> 0 時, 即在同步信號正半波時,VO 輸出為高電平; 當V syn< 0 時, 即在同步信號負半波時, 則VO 輸出為低電平。這樣就把正弦波電壓轉換成了與之同相位的方波信號。方波信號再通過六反向斯密特觸發器74HC14 整形后輸出, 作為同步控制信號。比較器選用LM 311 高速比較器, 它具備驅動能力強、靈活性高和比較速度快等特點。

3. 4　P ID 控制器

P ID 控制具有技術成熟、適用性寬、易于實現和易于調試等特點, 廣泛應用于工業實時控制系統。P ID 控制器輸出信號通過相控芯片TCA 785, 轉換成0～180°的移相脈沖, 經光電隔離驅動可控硅。