一种简单的磁选机激磁电源装置

我矿有两台CQP—885型单盘磁选机，激磁线圈的电源控制柜采用 GCA—100／0—110型硅整流装置。直流输出电压的调节靠调整三相交流调压器来实现。因位于精选车间，受浮选厂房药剂的侵蚀，电源柜中的三相调压器经常损坏，严重影响生产的正常进行，更换一个调压器需几百元。为了节约成本，保证生产的正常进行，我们将激磁线圈的电源控制柜，改成用阻容移相触发可控硅的半控桥式整流电路，较好地解决了上述问题。
一、电气原理图
电气原理见图1，因磁选机线圈属于大电感负载，对电压精度要求不高，故主电路采用单相半控桥式整流电路，触发电路采用阻容移相触发。这种电路的特点是所用元件极少，非常简单可靠，从图上看出，触发电路仅由4个常用零件组成。

图1阻容移相单相半控整流桥式电路

二、工作原理
根据回路电压定律可知
Uc十Ur1＝Uob十Uco (1)
设U0b=Uco=U2(U2是变压器副边半个绕组的电压，则(1)式写为
Uc十Ur1＝2U2 (2)
由于Ur1与回路中电流I同相位，Uc比电流I滞后90’，所以Ur1比Uc超前90‘根据这些关系画出矢量图，得到由Ur1、Uc与2U2组成的一个直角三角形(见图2)。矢量oA就是输出电压，UoA与U2之间的相位差就是O。

图2阻容移相矢量图

a输出电压Uoa与电源电压Ubo相等，相位不同 b改变电阻R1的阻值，输出电压不变，相位移动，如果改变电阻R1的大小，那么电流I的大小和相位都要发生变化，但(2)式所表达的关系是不变的，Ur1和Uc之间的相位差仍然保持90’，可以画出另一个矢量图，如图2b所示。我们知道，直角三角形的两个直角边长度有变化时，三角形的直角顶A将沿着一个以斜边为直径的半圆轨道移动，也就是说，Ao的长度是不变的。或者说，输出电压Uoa和电源电压U2之间的相位差要发生变化，但是Uoa的大小却总是等于U2。当R1很大时，Ur1很大，Uc很小，Uoa的相位角接近于180’，当RJ1小时，Ur1很小，Uc很大，Uoa的相位角接近于零。用Uoa去触发可控硅，就可以在接近180o的范围内实现移相触发。
这个电路与一般的阻容触发电路赂有不同，它取消了触发电压输出端的两个二级管。在头半个周期中，触发电压同时送到两个可控硅的控制极上，但只能使受正向阳极电压的一个可控硅导通，到另半个周期，另一个可控硅导通。改变R1的大小，即改变了触发电压到来的时间，从而改变了可控硅的导通时间，在负载上得到了一个连续可调的电压。
图1中，D3是续流二极管，防止负载的持续电流流过可控硅，保证可控硅正常工作。R2是用来限制可控硅的控制电流的。
三、电路元件选择
线圈的实际工作电压为60v，电流为6A左右，故二极管D，、D2、D3均可选用2CE一20A／400V，可控硅 SCRl、SCR2选用3CT一20A／400V，移相电容 C用1uF、50V，R1，用1K、2W的电位器，R2用250t、2W的电阻，变压器B用带中心抽头的10w左右的变压器即可。
四、使用情况
用上述电路制成的电源装置，和过去的相比，具有以下特点。
1．性能好
该柜是1982年投入使用的，8年来，用这两台磁选机加工处理了4千多吨钨砂，产品全是一级品，从未发生过因磁选而使产品不合格的事故。
2．成本低
制作一个这样的电源装置，加上电动机控制器等其它附件，成本约需300元。原来的一个控制柜价格为3900元。更换一个调压器的成本即可制作一个新的控制柜。
3．维修量小
用自制的阻容移相半控桥电源柜8年以来，只换过2次电位器，其它部分不需维修。
4．体积小
原来的体积为550×850×1460mm，现在的只有500×400×25mm占地大大减小。
5．重量轻原来的重达390kg，现在的只有10kg。
实践证明，该线路简单可靠、成本低、使用方便、维修量小，是一种经济实用的磁选机直流电源装置。