專利名稱：一種基于vmos的晶閘管移相觸發(fā)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于晶閘管電路，特別是涉及一種基于VMOS的晶閘管移相觸發(fā)電路。

背景技術(shù)：
晶閘管三相全控橋或三相半控橋整流電路是一種常用的發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁電源，所述整流電路經(jīng)變壓器引入發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，其觸發(fā)電路主要是控制可控硅的觸發(fā)角。
發(fā)電機(jī)在停機(jī)時(shí)，一般采用逆變滅磁方式。發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路可采用三相全控橋或三相半控橋電路。要求晶閘管控制角的移相范圍在0～150°。當(dāng)控制角大于90°時(shí)，進(jìn)入逆變狀態(tài)。此時(shí)勵(lì)磁電源改變極性，以反電勢(shì)形式加于勵(lì)磁繞組，使轉(zhuǎn)子電流迅速衰減到零。然而通常使用的觸發(fā)電路一般沒有逆變角限制，這在發(fā)電機(jī)逆變滅磁過程中極容易出現(xiàn)逆變失敗。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是為了解決三相橋式整流電路通常使用的觸發(fā)電路一般沒有逆變角限制的技術(shù)問題，而提出一種基于VMOS的晶閘管移相觸發(fā)電路。
本實(shí)用新型為解決三相橋式整流電路通常使用的觸發(fā)電路存在的上述技術(shù)問題采取以下技術(shù)方案本移相觸發(fā)電路由輸入端引入發(fā)電機(jī)機(jī)端各相電壓的同步信號(hào)輸入變壓器、分別連接對(duì)應(yīng)晶閘管控制極的各脈沖輸出變壓器所組成，其特征在于同步信號(hào)輸入變壓器設(shè)有輸出對(duì)稱同步電壓信號(hào)的雙副繞組，各雙副繞組的對(duì)稱同步電壓信號(hào)分別連接于對(duì)應(yīng)的單相移相電路的同步電壓信號(hào)輸入端，各單相移相電路設(shè)有頻率跟蹤于相應(yīng)同步電壓信號(hào)的鋸齒波產(chǎn)生電路，還設(shè)有鋸齒波與發(fā)電機(jī)程序控制器輸出的控制電壓相比較并輸出移相脈沖的移相脈沖產(chǎn)生電路，還設(shè)有鋸齒波與同步電壓信號(hào)相比較并輸出最大控制角限制脈沖的限制脈沖產(chǎn)生電路，移相脈沖和最大控制角限制脈沖分別接至VMOS的控制極，VMOS的漏極連接于脈沖輸出變壓器。
本實(shí)用新型還可以采取以下技術(shù)措施 所述的鋸齒波產(chǎn)生電路是同步電壓信號(hào)經(jīng)阻容濾波、電阻降壓后連接于箝位二極管和引導(dǎo)二極管負(fù)極，箝位二極管正極接地，引導(dǎo)二極管正極連接于阻容充放電回路的電容充放電端。
所述的移相脈沖產(chǎn)生電路是集成運(yùn)放電路的同相輸入端連接于鋸齒波產(chǎn)生電路的輸出端，反相輸入端連接于發(fā)電機(jī)程序控制器輸出的控制電壓，集成運(yùn)放電路的輸出端接有由電容和電阻構(gòu)成的微分電路，微分電路輸出端連接于隔離二極管正極，其負(fù)極連接于VMOS的控制極。
所述的最大控制角限制脈沖產(chǎn)生電路是集成運(yùn)放電路的同相輸入端連接于鋸齒波產(chǎn)生電路的輸出端，反相輸入端連接于同步電壓信號(hào)，集成運(yùn)放電路的輸出端接有由電容和電阻構(gòu)成的微分電路，微分電路輸出端連接于隔離二極管正極，其負(fù)極連接于VMOS的控制極。
本實(shí)用新型的有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于本移相觸發(fā)電路可以進(jìn)行最大控制角限制，并且以頻率跟蹤的方式使各觸發(fā)脈沖都具有準(zhǔn)確的最大控制角限制，在滿足逆變滅磁對(duì)控制角要求的同時(shí)，可以避免逆變失敗事故。經(jīng)較長期裝機(jī)試運(yùn)行證明性能穩(wěn)定可靠。本實(shí)用新型具有電路結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定可靠，可以避免逆變失敗事故發(fā)生的突出優(yōu)點(diǎn)。

附圖1是實(shí)施例電原理圖。
附圖2是單相移相電路原理圖。
附圖3是圖2電路相關(guān)點(diǎn)位波形圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，同步信號(hào)輸入變壓器B1、B2、B3的輸入端分別引入發(fā)電機(jī)機(jī)端各相電壓UA、UB、UC，各輸入變壓器設(shè)有輸出對(duì)稱同步電壓信號(hào)+a、-a、+b、-b、+c、-c的雙副繞組。
各雙副繞組的對(duì)稱同步電壓信號(hào)分別對(duì)應(yīng)連接于單相移相電路+A、+B、+C、和-A、-B、-C的同步電壓信號(hào)輸入端+a、-a、+b、-b、+c、-c。
各單相移相電路共同由直流24V(點(diǎn)708指機(jī)柜接線板號(hào)，下同)和12V(點(diǎn)704)提供電源。由發(fā)電機(jī)程序控制器PLC輸出的控制電壓UK(點(diǎn)756)控制它們的輸出脈沖+AM1、+BM1、+CM1和-AM1、-BM1、-CM1的相位，上述脈沖分別加到全控三相橋式整流電路的對(duì)應(yīng)晶閘管的控制極上，按雙脈沖制式連接控制全控三相橋式整流電路的輸出，產(chǎn)生正或負(fù)的直流勵(lì)磁電壓。
下面以單相移相電路+A說明各單相移相電路的組成。
如圖2所示，同步電壓信號(hào)+a經(jīng)R3、C1阻容濾波、電阻R4降壓后連接于箝位二極管D2和引導(dǎo)二極管D1負(fù)極，箝位二極管D2正極接地，引導(dǎo)二極管D1正極連接于R2、C2阻容充放電回路的電容充放電端，電阻R2連接于+12V電源。
以下參照?qǐng)D3說明上述電連接結(jié)構(gòu)構(gòu)成的鋸齒波產(chǎn)生電路的原理圖2中，+12V電源經(jīng)電阻R2向電容C2充電，當(dāng)同步電壓信號(hào)+a在A點(diǎn)為正半波波形UA時(shí)，電容C2充放電端為+值電壓。當(dāng)UA為負(fù)半波時(shí)，箝位二極管D2導(dǎo)通，電容C2放電，則電容C2充放電端電壓為零，因此B點(diǎn)形成鋸齒波UB，并且鋸齒波UB的頻率跟蹤于同步電壓信號(hào)+a。
如圖2所示，由集成運(yùn)放電路U1A等組成移相脈沖產(chǎn)生電路，運(yùn)放電路U1A同相輸入端連接于鋸齒波產(chǎn)生電路的輸出端B，反相輸入端C點(diǎn)經(jīng)電阻R1連接PLC輸出的控制電壓UK，集成運(yùn)放電路U1A的輸出端接有由電容C3和電阻R6構(gòu)成的微分電路，微分電路輸出端P連接于隔離二極管D6正極，其負(fù)極連接于VMOS的控制極G。參照?qǐng)D3，集成運(yùn)放電路U1A反相輸入端C點(diǎn)的電壓UC為PLC輸出的控制電壓UK，是隨發(fā)電機(jī)端電壓大小高低變化的直線。在鋸齒波UB與電壓UC的交點(diǎn)處開始，運(yùn)算放大器U1A飽和輸出，UB為零時(shí)，運(yùn)算放大器輸出為零，所以運(yùn)算放大器輸出端P是矩形波UP，矩形波UP經(jīng)微分在Q點(diǎn)形成脈沖UQ。
由于電壓UC隨發(fā)電機(jī)運(yùn)行情況而改變，電壓UC與鋸齒波UB的交點(diǎn)是產(chǎn)生脈沖的時(shí)刻，因此電壓UC的高或低就決定脈沖UQ相位的后移或前移。
如圖2所示，由集成運(yùn)放電路U1B等組成最大控制角限制脈沖產(chǎn)生電路，集成運(yùn)放電路U1B的同相輸入端連接于鋸齒波產(chǎn)生電路的輸出端B，反相輸入端經(jīng)電阻R5連接于同步電壓信號(hào)+a，集成運(yùn)放電路U1B的輸出端M接有由電容C4和電阻R7構(gòu)成的微分電路，微分電路輸出端N連接于隔離二極管正極D7，其負(fù)極連接于VMOS的控制極G。參照?qǐng)D3，集成運(yùn)放電路U1B輸入為鋸齒波UB和同步電壓U a(+a)，在其交點(diǎn)處開始運(yùn)算放大器U1B飽和輸出，到了下一個(gè)鋸齒波的起點(diǎn)時(shí)，運(yùn)算放大器U1B的輸入反相，其輸出變?yōu)榱悖缘妮敵龆薓形成矩形波UM。矩形波UM的前沿在電阻R7上產(chǎn)生微分脈沖UN。脈沖UN是最大控制角限制脈沖，其頻率跟蹤于同步電壓信號(hào)+a。
對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管CXG而言，移相脈沖UQ的相位在最大控制角限制脈沖UN的相位以前，UQ起作用。移相脈沖UQ的相位在最大控制角限制脈沖UN的相位以后，UN起作用，這就是本實(shí)用新型的最大控制角限制。
圖2中，24V電源(點(diǎn)708)對(duì)脈沖變壓器MB和場(chǎng)效應(yīng)管CXG串聯(lián)供電，脈沖輸入經(jīng)CXG放大，在脈沖變壓器上便產(chǎn)生高能脈沖。
權(quán)利要求1、一種基于VMOS的晶閘管移相觸發(fā)電路，由輸入端引入發(fā)電機(jī)機(jī)端各相電壓的同步信號(hào)輸入變壓器、分別連接對(duì)應(yīng)晶閘管控制極的各脈沖輸出變壓器所組成，其特征在于同步信號(hào)輸入變壓器設(shè)有輸出對(duì)稱同步電壓信號(hào)的雙副繞組，各雙副繞組的對(duì)稱同步電壓信號(hào)分別連接于對(duì)應(yīng)的單相移相電路的同步電壓信號(hào)輸入端，各單相移相電路設(shè)有頻率跟蹤于相應(yīng)同步電壓信號(hào)的鋸齒波產(chǎn)生電路，還設(shè)有鋸齒波與發(fā)電機(jī)程序控制器輸出的控制電壓相比較并輸出移相脈沖的移相脈沖產(chǎn)生電路，還設(shè)有鋸齒波與同步電壓信號(hào)相比較并輸出最大控制角限制脈沖的限制脈沖產(chǎn)生電路，移相脈沖和最大控制角限制脈沖分別接至VMOS的控制極，VMOS的漏極連接于脈沖輸出變壓器。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶閘管移相觸發(fā)電路，其特征在于所述的鋸齒波產(chǎn)生電路是同步電壓信號(hào)經(jīng)阻容濾波、電阻降壓后連接于箝位二極管和引導(dǎo)二極管負(fù)極，箝位二極管正極接地，引導(dǎo)二極管正極連接于阻容充放電回路的電容充放電端。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶閘管移相觸發(fā)電路，其特征在于所述的移相脈沖產(chǎn)生電路是集成運(yùn)放電路的同相輸入端連接于鋸齒波產(chǎn)生電路的輸出端，反相輸入端連接于發(fā)電機(jī)程序控制器輸出的控制電壓，集成運(yùn)放電路的輸出端接有由電容和電阻構(gòu)成的微分電路，微分電路輸出端連接于隔離二極管正極，其負(fù)極連接于VMOS的控制極。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶閘管移相觸發(fā)電路，其特征在于所述的最大控制角限制脈沖產(chǎn)生電路是集成運(yùn)放電路的同相輸入端連接于鋸齒波產(chǎn)生電路的輸出端，反相輸入端連接于同步電壓信號(hào)，集成運(yùn)放電路的輸出端接有由電容和電阻構(gòu)成的微分電路，微分電路輸出端連接于隔離二極管正極，其負(fù)極連接于VMOS的控制極。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于VMOS的晶閘管移相觸發(fā)電路，由同步信號(hào)輸入變壓器、各脈沖輸出變壓器所組成，其同步信號(hào)輸入變壓器設(shè)有輸出對(duì)稱同步電壓信號(hào)的雙副繞組，各同步電壓信號(hào)分別連接對(duì)應(yīng)的單相移相電路，各電路設(shè)有頻率跟蹤于相應(yīng)同步電壓信號(hào)的鋸齒波產(chǎn)生電路，還設(shè)有移相脈沖產(chǎn)生電路，還設(shè)有最大控制角限制脈沖的限制脈沖產(chǎn)生電路，移相脈沖和最大控制角限制脈沖分別接至VMOS的控制極。本移相觸發(fā)電路可以進(jìn)行最大控制角限制，并且以頻率跟蹤的方式使各觸發(fā)脈沖都具有準(zhǔn)確的最大控制角限制，在滿足逆變滅磁對(duì)控制角要求的同時(shí)，可避免逆變失敗。具有電路結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定可靠，可以避免逆變失敗事故發(fā)生的突出優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M7/162GK201174656SQ200720098718
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者吳作明, 問虎龍, 李玲玲, 劉國強(qiáng) 申請(qǐng)人:天津市既濟(jì)電氣控制設(shè)備有限公司