專(zhuān)利名稱(chēng)：可控硅移相調(diào)整穩(wěn)流設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電器裝置。
目前，在冶金，化工等工業(yè)變流系統(tǒng)中采用的直流穩(wěn)流方法有兩種，一種是使用二極管整流用自飽和電抗器穩(wěn)流，二是用可控硅整流進(jìn)行穩(wěn)流，這兩種方法都是控制改變整流管導(dǎo)通角的后移，使整流電流遲后導(dǎo)通來(lái)控制整流輸出變化，達(dá)到穩(wěn)流目的，存在著功率因數(shù)低，諧波電流大，變壓器激磁電流增加，輸出容量低，變流系統(tǒng)損耗加大等缺陷。
本實(shí)用新型目的是提供一種性能安全可靠，可使二極管整流導(dǎo)通角前移的可控硅移相調(diào)整穩(wěn)流設(shè)備。
本實(shí)用新型是由穩(wěn)流變壓器，可控硅控制柜，主控回路組成，控制電路的接觸器1電容器2分別位于可控硅控制柜的底部，在其上部安裝有防水板3，可控硅散熱器4位于散熱器架上，附件板脈沖變壓器5及電路板6位于可控硅控制柜的上層，上方安裝有指示電流表7和電壓表8，穩(wěn)流變壓器9的三相各低壓線圈L2、L3串聯(lián)于整流變壓器與二極管整流電路之間，L3頭端與整流變壓器二次母線相接，尾端接入二極管整流電路，L2尾端與整流變壓器二次母線相接，頭端接入可控硅整流柜的二極管整流電路，穩(wěn)流變壓器9的三相高壓繞組接線方式為A相L1頭端通過(guò)可控硅10接到A1相，L1頭端同時(shí)又通過(guò)可控硅11接到C5相，L1的尾端接到B3相，穩(wěn)流變壓器9的三相高壓繞組接線方式為將A相L1頭端分別通過(guò)可控硅12接到A4相，通過(guò)可控硅13接到B6相，尾端接到C2相，穩(wěn)流變壓器9的三相高壓繞組接線方式為A相L1頭端分別通過(guò)可控硅接到A1、C5、A4、B6相，尾端分別通過(guò)可控硅接到B3相和C2相，消滅高壓的可控硅14直接并聯(lián)在L1兩端，穩(wěn)流變壓器三相高壓繞組B相和C相的接線方式與A相相序相同。
本實(shí)用新型具有性能安全可靠，提高功率因數(shù)，減少諧波電流，變流系統(tǒng)損耗小等特點(diǎn)。
附

圖1為本實(shí)用新型可控硅控制柜結(jié)構(gòu)圖。
附圖2、3、4為本實(shí)用新型主回路三種不同結(jié)構(gòu)電路原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，本實(shí)用新型是利用變壓器二次電壓可以串聯(lián)供電和可控硅可以交流調(diào)壓穩(wěn)壓的方法組成的電路結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)的，以控制改變加到二極管整流的交流電壓，并在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生相移，在穩(wěn)流整流輸出的情況下，使整流變壓器二次交流電流前半周增大，后半周減少。
本實(shí)用新型的主回路控制電路設(shè)置在整流變壓器與二極管整流電路之間，控制柜內(nèi)的控制電路包括過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，故障自動(dòng)退出運(yùn)行以及有載開(kāi)關(guān)的自動(dòng)升降檔，連檔故障自動(dòng)斷電處理等部分，控制電路首先由人工給定基準(zhǔn)電壓電流，輸出一穩(wěn)定的直流負(fù)壓信號(hào)，并輸入給電流調(diào)節(jié)器，這一信號(hào)與來(lái)自三相電源的電流互感器整流的正信號(hào)進(jìn)行比較，電流調(diào)節(jié)器是一個(gè)積分運(yùn)算放大器，將積分信號(hào)輸出給脈沖形成電路，在同步電壓作用下可前后移動(dòng)，通過(guò)脈沖放大將形成的移相脈沖分A、B、C三相放大后分別送到附件板去控制可控硅工作，再由可控硅控制穩(wěn)流變壓器調(diào)整整流電流輸出大小變化，這個(gè)變化的電流又通過(guò)電流互感器反饋給調(diào)節(jié)器，構(gòu)成閉環(huán)無(wú)差調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入的給定信號(hào)與反饋信號(hào)基本相等時(shí)，整流輸出電流不變，達(dá)到穩(wěn)流輸出目的，同時(shí)在控制電路中設(shè)置有電流檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路，其作用是將檢測(cè)到的過(guò)流過(guò)壓信號(hào)，送到由邏輯電路組成的控制器，由控制器控制穩(wěn)流設(shè)備自動(dòng)退出運(yùn)行，控制器另一個(gè)作用是在調(diào)節(jié)器控制脈沖形成角移相到最小或最大時(shí)，對(duì)有載開(kāi)關(guān)自動(dòng)升降檔調(diào)整，當(dāng)有載開(kāi)關(guān)連檔有故障時(shí)，控制器可將連檔電源斷掉報(bào)警。
本實(shí)用新型的要點(diǎn)是，圖2中的虛線框內(nèi)為主回路，ZLB為整流變壓器，ZL為二極管整流電路，BH是公知的過(guò)壓保護(hù)電路，KyW為可控硅移相調(diào)整部分，圖2、3、4給出的RD為快熔過(guò)流保護(hù)，L是限制電壓上升率dv／dt保護(hù)，ZC、NC是升降壓調(diào)整起動(dòng)接觸器，LH是電流互感器，圖中由可控硅和穩(wěn)流變壓器進(jìn)行移相穩(wěn)流調(diào)整，其工作原理以A相為例作詳細(xì)說(shuō)明，從圖2中可以看出，加在整流二極管電路的電壓為UZL＝U2A1＋U′2，這里U2A為整流變壓器A相二次輸出電壓，U′2為穩(wěn)流變壓器L2的感應(yīng)電壓，可見(jiàn)只要改變V′2的電壓變化就可使整流輸出電壓改變，從而達(dá)到穩(wěn)流目的，其工作過(guò)程是，當(dāng)U2A1電壓上升到自然換相點(diǎn)時(shí)，IA有電流經(jīng)過(guò)穩(wěn)流變壓器L2、L3到整流器，在L2、L3及高壓線圈L1產(chǎn)生感應(yīng)電壓，并且都是尾端為正，頭端為負(fù)(帶點(diǎn)的為頭端)控制電路產(chǎn)生一個(gè)同步脈沖使AK1導(dǎo)通，這時(shí)將L1線圈短路，使A相穩(wěn)流變壓器變成一個(gè)大的電流互感器，(此時(shí)L2、L3壓降很小，可忽略不計(jì))，U2A電壓直接送到整流器進(jìn)行整流。當(dāng)調(diào)節(jié)器控制的移相脈沖使AAK1導(dǎo)通(受同步變壓器控制保證脈沖落在AAK1，陽(yáng)極為正、陰極為負(fù))、U2A1B3電壓加在L1和AK1、AK2兩端，可控硅AK1因加反極性電壓，又迫使自然關(guān)斷，IAB流經(jīng)L1、在L1、L2、L3產(chǎn)生感應(yīng)電壓，頭為正、尾為負(fù)，使加到UZL的電壓升高，當(dāng)A1相負(fù)半周時(shí)，由可控硅AAK2和AK2重復(fù)上述過(guò)程，完成負(fù)半周調(diào)解任務(wù)，這樣，電流調(diào)節(jié)器根據(jù)電流反饋信號(hào)大小與電流給定電壓進(jìn)行比較，改變可控硅10的輸入脈沖，在150°內(nèi)前后移動(dòng)變化，使整流電壓升高或降低，達(dá)到穩(wěn)流目的，在可控硅10導(dǎo)通后，將穩(wěn)流變壓器L1接到A1－B3之間，使L2、L3的感應(yīng)電壓U′2與U2A電壓前移30°，從而使I2電流前移，功率因數(shù)提高。
圖中ACK可控硅工作原理與可控硅AAK相同，它們的工作關(guān)系是AK1先有脈沖導(dǎo)通工作，然后ACK1工作，AK1關(guān)斷，當(dāng)ACK1脈沖前移到A相的自然換相點(diǎn)時(shí)，脈沖不再前移控制系統(tǒng)在自然換相點(diǎn)發(fā)出固定脈沖使ACK1工作，如果還需要增加A相整流電流，控制系統(tǒng)給AAK1可控硅脈沖，使其前移導(dǎo)通，V′2電壓進(jìn)一步增加，如需A相整流電流減少，可調(diào)節(jié)AAK1可控硅脈沖后移，當(dāng)脈沖移到最后不能再移時(shí)，電流還需減少，控制系統(tǒng)將ACK1固定脈沖清除，使ACK1脈沖后移，UZL電壓減小，在A相輸出為負(fù)半周時(shí)，同樣道理，由AK2、ACK2，AAK2完成移相調(diào)節(jié)任務(wù)。
引進(jìn)反相電壓、負(fù)向電壓調(diào)整工作，在附圖3中給出，這時(shí)，在整流變壓器二次輸出為雙反星形情況，可引入反相電壓，使UZLA＝U2A＋(－U′2)減小整流輸出電壓，擴(kuò)大調(diào)節(jié)穩(wěn)流范圍，其工作原理也以A相為例介紹如下與上述不同之處是穩(wěn)流變壓器的L1通過(guò)可控硅接到A4與C2或B6與C2之間，其工作不同之處是，在A1相為正半周，(A4為負(fù)半周)，電壓上升到自然換相點(diǎn)，IA有電流前15°時(shí)，控制系統(tǒng)給ABK1固定脈沖，使其工作，并很快進(jìn)入逆變狀態(tài)，L1、L2、L3感應(yīng)電壓頭端為負(fù)，尾端為正，使輸出UZL電壓降低，如需調(diào)節(jié)整流電流大小，由調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)AAK3脈沖前后移動(dòng)，來(lái)完成調(diào)節(jié)任務(wù)。同理在A1為負(fù)半周由AAK4，ACK2來(lái)完成，AAK3、AAK4脈沖調(diào)節(jié)范圍需120°。
增大移相相數(shù)，擴(kuò)大調(diào)整范圍。將圖2、圖3合并成一個(gè)電路移相調(diào)整，可使調(diào)整范圍增大，在不增加穩(wěn)流變壓器容量的情況下，可使調(diào)整范圍增大一倍。在附圖4中給出其電路原理圖，B相的C相的工作過(guò)程同前述相同。
權(quán)利要求1.可控硅移相調(diào)整穩(wěn)流設(shè)備，是由穩(wěn)流變壓器，可控硅控制柜，主控回路組成，其特征在于控制電路的接觸器1電容器2分別位于可控硅控制柜的底部，在其上部安裝有防水板3，可控硅散熱器4位于散熱器架上，附件板脈沖變壓器5及電路板6位于可控硅控制柜的上層，上方安裝有指示電流表7的電壓表8，穩(wěn)流變壓器9的三相各低壓線圈L2、L3串聯(lián)于整流變壓器與二極管整流電路之間，L3頭端與整流變壓器二次母線相接，尾端接入二極管整流電路，L2尾端與整流變壓器二次母線相接，頭端接入二極管整流電路。
2.按照權(quán)利要求1所述的可控硅移相調(diào)整穩(wěn)流設(shè)備，其特征在于穩(wěn)流變壓器9的三相高壓繞組接線方式為A相L1頭端通過(guò)可控硅10接到A1相，L1頭端同時(shí)又通過(guò)可控硅11接到C5相，L1的尾端接到B3相。
3.按照權(quán)利要求1所述的可控硅移相調(diào)整穩(wěn)流設(shè)備，其特征在于穩(wěn)流變壓器9的三相高壓繞組接線方式為將A相L1頭端分別通過(guò)可控硅12接到A4相，通過(guò)可控硅13接到B6相，尾端接到C2相。
4.按照權(quán)利要求1所述的可控硅移相調(diào)整穩(wěn)流設(shè)備，其特征在于穩(wěn)流變壓器9的三相高壓繞組接線方式為A相L1頭端分別通過(guò)可控硅接到A1、C5、A4、B6相，尾端分別通過(guò)可控硅接到B3相和C2相。
5.按照權(quán)利要求2、3、4所述的可控硅移相調(diào)整穩(wěn)流設(shè)備，其特征在于消滅高壓的可控硅14直接并聯(lián)在L1兩端，穩(wěn)流變壓器三相高壓繞組B相和C相的接線方式與A相相序相同。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種電器裝置，這種裝置控制電路的接觸器、電容器、可控硅散熱器、附件板脈沖變壓器及電路板位于可控硅控制柜內(nèi)，穩(wěn)流變壓器的三相各低壓線圈串聯(lián)于整流變壓器與二極管整流電路之間，控制電路基準(zhǔn)電壓與電流互感器整流的正信號(hào)通過(guò)調(diào)節(jié)器進(jìn)行比較，構(gòu)成閉環(huán)無(wú)差調(diào)節(jié)，具有性能安全可靠，提高功率因數(shù)，減少諧波電流，變流系統(tǒng)損耗小等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05F1/455GK2091472SQ9121031
公開(kāi)日1991年12月25日 申請(qǐng)日期1991年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月20日
發(fā)明者鄭坤來(lái) 申請(qǐng)人:鄭坤來(lái)