一種動態(tài)無功補(bǔ)償可控硅過零觸發(fā)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種動態(tài)無功補(bǔ)償可控硅過零觸發(fā)裝置，該裝置為三相觸發(fā)電路，單相觸發(fā)電路包括觸發(fā)電路、吸收電路、保護(hù)電路和發(fā)光電路，該裝置還設(shè)有供電電源輸入端子和信號觸發(fā)端子，待觸發(fā)的可控硅的K極、G極接入觸發(fā)電路的輸出端子，信號觸發(fā)端子與觸發(fā)電路和待檢觸發(fā)的可控硅連接并根據(jù)觸發(fā)信號控制其通斷，吸收電路和保護(hù)電路連接在觸發(fā)電路中，發(fā)光電路并聯(lián)在供電電源輸入端子之間，該裝置用MOC代替了傳統(tǒng)的脈沖變壓器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高壓低壓隔離，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本相對較低，安裝檢測過程簡單、快捷，節(jié)省生產(chǎn)周期，并且兼容性好，適用于不同的可控硅。
【專利說明】一種動態(tài)無功補(bǔ)償可控硅過零觸發(fā)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及可控硅的過零觸發(fā)裝置，更具體的說，涉及一種動態(tài)無功補(bǔ)償內(nèi)部可控硅過零觸發(fā)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自1957年發(fā)明晶閘管以來，由于它結(jié)構(gòu)簡單，使用方便和性能穩(wěn)定可靠，因此，已大量用于國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，為工業(yè)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和節(jié)約能源發(fā)揮了重大作用。目前，晶閘管的制造工藝和應(yīng)用技術(shù)已相當(dāng)成熟，正向著體積更小、重量更輕、結(jié)構(gòu)更緊湊、可靠性更高、內(nèi)部接線電路各異和功能不同的模塊化方向發(fā)展。
[0003]目前，我國輸配電網(wǎng)無功缺乏，備用容量嚴(yán)重不足，無功補(bǔ)償裝置缺少靈活的調(diào)節(jié)能力，其中由于無功不足原因而產(chǎn)生電壓降落、電能傳輸損耗大、線路輸送容量降低和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性下降等問題表現(xiàn)尤為突出。近年來，隨著大功率非線性負(fù)荷用戶的不斷增多，對電網(wǎng)的沖擊和諧波污染呈不斷上升趨勢，缺乏無功調(diào)節(jié)手段造成了母線電壓隨運(yùn)行方式的變動很大，導(dǎo)致電網(wǎng)線損增加，使得系統(tǒng)電壓合格率不高。在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量的沖擊性質(zhì)的負(fù)荷如電弧爐、軋機(jī)、電氣化鐵路等接入電網(wǎng)，由于其呈現(xiàn)的沖進(jìn)性無功特性核非線性負(fù)荷特性，對電能質(zhì)量造成了巨大的污染。主要體現(xiàn)在諧波嚴(yán)重超標(biāo)，造成變壓器、電機(jī)、電容器組和線路的損耗加劇，甚至危及設(shè)備安全；產(chǎn)生的負(fù)序電流對電機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩，降低工作效率，增加能耗；由于沖擊無功的作用，對電壓造成嚴(yán)重的波動和閃變，降低生產(chǎn)效率，單位能耗增加，同時(shí)造成產(chǎn)品質(zhì)量下降。對這些大沖擊非線性負(fù)荷或不對稱負(fù)荷應(yīng)進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償和用電污染治理，即對該類污染從源頭進(jìn)行治理，以達(dá)到電能質(zhì)量治理、節(jié)能降耗、增加產(chǎn)量和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
[0004]目前市場上有多種無功補(bǔ)償方式，普通的靜態(tài)無功補(bǔ)償即接觸器加電容組、動態(tài)無功補(bǔ)償即可控硅加電容組及電抗器、靜止型動態(tài)無功補(bǔ)償(SVC)等等，各有優(yōu)缺點(diǎn)。動態(tài)補(bǔ)償，是近幾年發(fā)展起來是一類先進(jìn)的補(bǔ)償裝置，靜態(tài)補(bǔ)償是相對于動態(tài)補(bǔ)償來說的。以前我們常見的補(bǔ)償柜或者補(bǔ)償箱，大多用接觸器做電容的開關(guān)。因?yàn)榻佑|器的反應(yīng)慢，又要考慮電容器的放電時(shí)間，所以這類補(bǔ)償裝置的一個(gè)共同特點(diǎn)是投切間隔較長，最快也不過在5秒左右。為了解決這個(gè)問題，就采用了可控硅來做電容開關(guān)，可以將反應(yīng)速度提高到毫秒，達(dá)到20ms，也就是可以跟蹤負(fù)載的變化，級數(shù)先進(jìn)的產(chǎn)品，幾乎達(dá)到同步補(bǔ)償?shù)乃健＿@樣的快速補(bǔ)償裝置，我們叫它“動態(tài)補(bǔ)償”。動態(tài)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn):反應(yīng)快，補(bǔ)償效果好，特別適用于負(fù)載波動劇烈的場合。動態(tài)補(bǔ)償通常還有分補(bǔ)功能，可以對不平衡的負(fù)載做良好的補(bǔ)償。動態(tài)補(bǔ)償?shù)牟蛔?價(jià)格高，可靠性還不夠，自身耗能很大。在負(fù)載比較穩(wěn)定的場合沒有優(yōu)勢。靜態(tài)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟，價(jià)格低廉，工作可靠，在一般場合補(bǔ)償效果良好，使用很廣泛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出一種簡易的低成本的動態(tài)無功補(bǔ)償可控硅過零觸發(fā)裝置，針對動態(tài)無功補(bǔ)償即可控硅加電容組及電抗器而設(shè)計(jì)，相對于靜止型動態(tài)無功補(bǔ)償(SVC)，能夠有效的節(jié)約成本。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種動態(tài)無功補(bǔ)償可控硅過零觸發(fā)裝置，該裝置為三相觸發(fā)電路，單相觸發(fā)電路包括觸發(fā)電路、吸收電路、保護(hù)電路和發(fā)光電路，該裝置還設(shè)有供電電源輸入端子和信號觸發(fā)端子，待觸發(fā)的可控硅的K極、G極接入觸發(fā)電路的輸出端子，信號觸發(fā)端子與觸發(fā)電路和待檢觸發(fā)的可控硅連接并根據(jù)觸發(fā)信號控制其通斷，吸收電路和保護(hù)電路連接在觸發(fā)電路中，發(fā)光電路并聯(lián)在供電電源輸入端子之間。
[0007]所述觸發(fā)電路包括光耦合隔離器、電阻和二極管，電阻和二極管并聯(lián)在一對信號觸發(fā)端子之間，光耦合隔離器串聯(lián)后連接可控硅的G極。
[0008]所述吸收電路包括電阻R9和電容Cl，電阻R9和電容Cl串聯(lián)，吸收電路串聯(lián)在信號觸發(fā)端子間。
[0009]所述保護(hù)電路包括3個(gè)電阻R3、R4和R5，3個(gè)電阻串聯(lián)連接，保護(hù)電路并聯(lián)在串聯(lián)的3個(gè)光耦合隔離器的兩端。
[0010]所述發(fā)光電路包括串聯(lián)的電阻R2和發(fā)光二極管LED1，發(fā)光電路并聯(lián)在供電電源輸入端子之間。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于該裝置用MOC代替了傳統(tǒng)的脈沖變壓器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高壓低壓隔離，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本相對較低，一塊三相的過零觸發(fā)裝置成本就幾十塊錢，安裝檢測過程簡單、快捷，節(jié)省生產(chǎn)周期，并且兼容性好，適用于不同的可控硅。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為過零觸發(fā)裝置電路中的單相觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖中Ul?U3為光耦合隔離器M0C3081 ;R1?R9為電阻；D1?D2為二極管；C1為電容；A_G1、A_G2、A_A1K2、A_A2K1為信號觸發(fā)端子；A_IN、A_IN*為供電電源輸入端子。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參見圖1可知，圖1為單相觸發(fā)電路圖，三相電路為三個(gè)相同的單相電路組成。
[0015]一種動態(tài)無功補(bǔ)償可控硅過零觸發(fā)裝置，該裝置為三相觸發(fā)電路，有三部分相同的單相電路組成，三相電路的組合可以實(shí)現(xiàn)三相同時(shí)補(bǔ)償。該裝置主要包括9只光耦合隔離器M0C3081、27只各種電阻、6只二極管、3只電容和可控硅，把上述元器件根據(jù)電路圖焊接在PCB板上，可控硅的K極、G極按照順序接入PCB板的輸出端子上，通過信號觸發(fā)端子施加觸發(fā)電壓，即可實(shí)現(xiàn)可控硅的過零觸發(fā)。該裝置用MOC代替了傳統(tǒng)的脈沖變壓器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高壓低壓隔離。
[0016]單相觸發(fā)電路包括觸發(fā)電路、吸收電路、保護(hù)電路和發(fā)光電路，該裝置還設(shè)有供電電源輸入端子和信號觸發(fā)端子，待觸發(fā)的可控硅的K極、G極接入觸發(fā)電路的輸出端子，信號觸發(fā)端子與觸發(fā)電路和待檢觸發(fā)的可控硅連接并根據(jù)觸發(fā)信號控制其通斷，吸收電路和保護(hù)電路連接在觸發(fā)電路中，發(fā)光電路并聯(lián)在供電電源輸入端子之間。
[0017]觸發(fā)電路包括3個(gè)光耦合隔離器M0C3081、2個(gè)電阻和2個(gè)二極管，一對電阻和二極管并聯(lián)在一對信號觸發(fā)端子A_G1和A_A1K2之間，另一對電阻和二極管并聯(lián)在A_G2和A_A2K1間，利用了二極管的正向?qū)ㄌ匦?，反向是電流從電阻流過；光耦合隔離器串聯(lián)后輸出端通過電阻R6連接在信號觸發(fā)端子A_G1和A_G2之間輸入端連接串聯(lián)的發(fā)光電路和電阻R1，電阻R1、R6起到限流的作用可以防止M0C3081因過流損壞。吸收電路包括電阻R9和電容Cl，電阻R9和電容Cl串聯(lián)，吸收電路串聯(lián)在信號觸發(fā)端子A_A1K2和A_A2K1間，吸收電路有脈沖吸收的作用。保護(hù)電路包括3個(gè)電阻R3、R4和R5，3個(gè)電阻串聯(lián)連接，保護(hù)電路并聯(lián)在串聯(lián)的3個(gè)光耦合隔離器的兩端，串聯(lián)的電阻起到均壓保護(hù)電路的作用。發(fā)光電路包括串聯(lián)的電阻R2和發(fā)光二極管LEDl，發(fā)光電路并聯(lián)在供電電源輸入端子A_IN和A_IN*之間，發(fā)光二極管LEDl和M0C3081里的發(fā)光二極管同步進(jìn)行表示M0C3081的工作狀態(tài)。
[0018]這樣的過零觸發(fā)方式大大降低了成本，從而更有效的實(shí)現(xiàn)電容器組的投切。這種裝置具有很強(qiáng)的通用性，給安裝和生產(chǎn)都帶來了極大便捷。
[0019]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種動態(tài)無功補(bǔ)償可控硅過零觸發(fā)裝置，其特征在于:該裝置為三相觸發(fā)電路，單相觸發(fā)電路包括觸發(fā)電路、吸收電路、保護(hù)電路和發(fā)光電路，該裝置還設(shè)有供電電源輸入端子和信號觸發(fā)端子，待觸發(fā)的可控硅的K極、G極接入觸發(fā)電路的輸出端子，信號觸發(fā)端子與觸發(fā)電路和待檢觸發(fā)的可控硅連接并根據(jù)觸發(fā)信號控制其通斷，吸收電路和保護(hù)電路連接在觸發(fā)電路中，發(fā)光電路并聯(lián)在供電電源輸入端子之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)補(bǔ)償可控硅過零觸發(fā)裝置，其特征在于:所述觸發(fā)電路包括光耦合隔離器、電阻和二極管，電阻和二極管并聯(lián)在一對信號觸發(fā)端子之間，光耦合隔離器串聯(lián)后連接信號觸發(fā)端子間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)無功補(bǔ)償可控硅過零觸發(fā)裝置，其特征在于:所述吸收電路包括電阻R9和電容Cl，電阻R9和電容Cl串聯(lián)，吸收電路串聯(lián)在信號觸發(fā)端子間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)無功補(bǔ)償可控硅過零觸發(fā)裝置，其特征在于:所述保護(hù)電路包括三個(gè)電阻R3、R4和R5，三個(gè)電阻串聯(lián)連接，保護(hù)電路并聯(lián)在串聯(lián)的三個(gè)光耦合隔離器的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)無功補(bǔ)償可控硅過零觸發(fā)裝置，其特征在于:所述發(fā)光電路包括串聯(lián)的電阻R2和發(fā)光二極管LED1，發(fā)光電路并聯(lián)在供電電源輸入端子之間。
【文檔編號】H02J3/18GK203632252SQ201320728660
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月16日
【發(fā)明者】束龍勝, 徐懷賓, 楊振, 毛勁松, 潘吉利, 袁學(xué)超, 林武, 祖兵, 萬華潁, 張昌鵬 申請人:安徽鑫龍電器股份有限公司