專利名稱：三相整流器合閘自檢電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及三相整流器合閘自檢電路。
背景技術(shù)：
三相整流器在電源交換領(lǐng)域已有非常廣泛的應(yīng)用。它利用功率半導(dǎo)體器件的 單相導(dǎo)電性，將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，供直流負(fù)載使用或作為逆變器(直流變 交流)的輸入電源。目前在感應(yīng)加熱、直流電鍍、直流調(diào)速和變頻拖動等領(lǐng)域 使用很廣。當(dāng)整流器某單元損壞而發(fā)生短路時，會造成輸入端的開關(guān)跳閘。此 時如果沒有及時判斷出故障點，而再次合閘，將會造成其他整流單元的損壞， 甚至引起損壞開關(guān)和整流變壓器等惡性事故。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種三相整流器合閘自檢電路，它能自動檢測各整 流單元是否存在短路，可有效防止在整流器異常情況下的再次合閘，從而避免 擴(kuò)大事故。
本實用新型的三相整流器合閘自檢電路，包括預(yù)通電電路、具有六個整流單 元的三相整流電路，六個隔離取樣電路、六個故障判斷電路和合閘驅(qū)動電路， 預(yù)通電電路的輸入端接三相交流電，輸出的預(yù)通電電壓信號端與三相整流電路 的輸入端相連，三相整流電路的六個整流單元的端電壓信號分別輸送到各隔離 取樣電路的輸入端，各隔離取樣電路的電壓輸出端分別與各故障判斷電路的輸 入端相連，故障判斷電路輸出的故障合成信號輸送到合閘驅(qū)動電路，合閘驅(qū)動 電路的合閘信號輸出端與三相整流電路的電源開關(guān)相連。 三相整流器合閘自檢電路的工作原理
當(dāng)預(yù)通電電路接通電源，預(yù)通電電路輸出的電壓信號輸入到三相整流器，由 隔離取樣電路檢測各整流單元的端壓是否正常，正常情況下各整流單元兩端都 將有一定的電壓，如果某單元損壞而短路，則其端壓即為零。由故障判斷電路 根據(jù)隔離取樣電路的輸出信號，判斷并記憶檢測結(jié)果。如果結(jié)果正常，則開放 合閘驅(qū)動電路，輸出正常的合閘驅(qū)動信號，使三相整流電路的電源開關(guān)安全合 閘；否則禁止開關(guān)閉合。
本實用新型的三相整流器合閘自檢電路，能自動檢測各整流單元是否存在短 路故障，可防止整流器在故障狀態(tài)下再次合閘通電，從而避免了事故的進(jìn)一步 擴(kuò)大，也保證了設(shè)備和操作人員的安全。

圖1是本實用新型的原理方框圖2是本實用新型的一種具體實施電路圖(圖中僅畫出一個隔離取樣電路和 一個故障判斷電路)。
具體實施方式

參照圖l，本實用新型的三相整流器合閘自檢電路包括預(yù)通電電路l、三相 整流電路5，隔離取樣電路2、故障判斷電路3和合閘驅(qū)動電路4，其中的隔離 取樣電路2和故障判斷電路3分別有六個，預(yù)通電電路1的輸入端接三相交流 電，輸出的預(yù)通電電壓信號端與三相整流電路5的輸入端相連，三相整流電路5 的六個整流單元的端電壓信號分別輸送到各隔離取樣電路2的輸入端，各隔離 取樣電路2的電壓輸出端分別與各故障判斷電路3的輸入端相連，故障判斷電 路3輸出的故障合成信號輸送到合閘驅(qū)動電路4，合閘驅(qū)動電路4的合閘信號輸 出端與三相整流電路5的電源開關(guān)相連。
圖2是本實用新型的一種具體實施電路圖，三相整流器有六個整流單元 KP1 KP6，隔離取樣電路和故障判斷電路分別有六個，由于結(jié)構(gòu)完全相同，僅 畫出一個隔離取樣電路和一個故障判斷電路。
圖示實例中，預(yù)通電電路1包括合閘啟動按鈕S1A、繼電器J1和三組緩沖 阻抗，三組緩沖阻抗可以是電阻或電感或電容，也可以是電阻、電感和電容三 者的復(fù)合阻抗。這里，三組輸出緩沖阻抗采用的是電阻R1、 R2、 R3。合閘啟動 按鈕S1A與繼電器J1的控制線圈相連，繼電器J1的各相輸出觸點分別與電阻 R1、R2、R3串聯(lián)后的一端連接三相交流電，另一端連接三相整流電路的輸入端。 當(dāng)合閘啟動按鈕S1A閉合時，繼電器J1閉合并自鎖，三相交流電經(jīng)R1、 R2、 R3加到整流器的輸入端。由于有R1、 R2、 R3緩沖，即使整流器短路，也不會 造成事故。
隔離取樣電路采用光電耦合器Ul 。每個光電耦合器原邊經(jīng)電阻R4各與整流 單元并聯(lián)。正常工作時，每個整流單元在一個周期中導(dǎo)通1/3周期，阻斷2/3周 期。在l/3導(dǎo)通周期內(nèi)，整流單元端壓為零，光電耦合器不通，接在光電耦合器 副邊的電容C1電壓逐漸上升；在2/3阻斷周期內(nèi)，整流單元承受一定的端壓， 此電壓使光電耦合器導(dǎo)通，電容C1電壓快速下降為低電平。只要整流單元正常， 電容C1電壓始終維持低電平。當(dāng)某整流單元損壞后呈現(xiàn)短路現(xiàn)象，該整流單元 端電壓始終為零，光電耦合器不再導(dǎo)通，電容C1電壓必定上升為高電平。
故障判斷電路采用了 555集成電路，555集成電路的輸入端THR與光電耦合器U1的副邊電容C1相連，其置位端TRIG與合閘啟動按鈕S1B以及時序控 制電容C2相連，(合閘啟動按鈕S1B與S1A聯(lián)動)，555集成電路的DIS端為故 障合成信號輸出端，與合閘驅(qū)動電路4的M0S管M1輸入端相連。555集成電 路的THR端為高電平觸發(fā)端，高電平為2/3VCC，若VCC42V，高電平為8V。 因此當(dāng)THR端電壓上升至8V以上時，555集成電路的輸出即變?yōu)?0"。 TRIG 端為低電平觸發(fā)端，且低電T為1/3VCC，若VCC-12V時，低電平為4V。當(dāng) TRIG端電平低于4V時，555輸出即變?yōu)?1"。
合閘按鈕S1B接通，使時序控制電容C2電壓放電到零，555集成電路輸出 被置"1"。由于TRIG的置位作用在邏輯上優(yōu)先于THR端的復(fù)位作用，當(dāng)C2 電壓高于4V后，隔離取樣電路的電容Cl電平才對555集成電路產(chǎn)生觸發(fā)作用。 此時如果THR端低于8V，則555集成電路輸出仍為"1"，允許合閘驅(qū)動電路 輸出合閘信號；如果THR端高于8V，則555集成電路輸出變?yōu)?0"，禁止合 閘驅(qū)動電路輸出合閘信號。
合閘驅(qū)動電路包括由雙比較器U3A、 U3B構(gòu)成的窗口比較器，驅(qū)動MOS 管M1和隔離繼電器J2。窗口比較器的輸入端與故障判斷電路的時序控制電容 C2相連，隔離繼電器的輸出端與三相整流電路的電源開關(guān)K相連。故障判斷電 路輸出的合閘信號是一個脈沖信號，其寬度是時序控制電容C2在窗口電壓范圍 內(nèi)的充電時間，此例為C2電壓從6V到0V的充電時間。
合閘驅(qū)動電路完成合閘過程如果故障判斷結(jié)果為正常，當(dāng)C2電壓高于 6V時，則比較器U3A輸出高電平，隔離繼電器J2閉合，三相整流電路的電源 開關(guān)K合閘并自鎖，當(dāng)C2電壓高于10V時，則比較器U3B輸出低電平，隔離 繼電器J2斷開，合閘信號結(jié)束，但電源開關(guān)K因自鎖而維持在合閘狀態(tài)。
合閘自檢電路按照以上的順序工作，可實現(xiàn)電源開關(guān)在整流器無故障狀態(tài) 下安全合閘，達(dá)到保護(hù)設(shè)備和人員的目的。
權(quán)利要求1、三相整流器合閘自檢電路，其特征是包括預(yù)通電電路(1)、具有六個整流單元的三相整流電路(5)，六個隔離取樣電路(2)、六個故障判斷電路(3)和合閘驅(qū)動電路(4)，預(yù)通電電路(1)的輸入端接三相交流電，輸出的預(yù)通電電壓信號端與三相整流電路(5)的輸入端相連，三相整流電路(5)的六個整流單元的端電壓信號分別輸送到各隔離取樣電路(2)的輸入端，各隔離取樣電路(2)的電壓輸出端分別與各故障判斷電路(3)的輸入端相連，故障判斷電路(3)輸出的故障合成信號輸送到合閘驅(qū)動電路(4)，合閘驅(qū)動電路(4)的合閘信號輸出端與三相整流電路(5)的電源開關(guān)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三相整流器合閘自檢電路，其特征是所說的預(yù)通 電電路(1)包括合閘啟動按鈕(S1A)、繼電器(J1)和三組緩沖阻抗，合閘啟動 按鈕(S1A)與繼電器(J1)的控制線圈相連，繼電器(J1)的各相輸出觸點分別與三 組緩沖阻抗串聯(lián)后的一端連接交流電，另一端連接三相整流電路的輸入端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三相整流器合閘自檢電路，其特征是所說的隔離 取樣電路(2)是光電耦合器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三相整流器合閘自檢電路，其特征是所說的故障 判斷電路(3)是555集成電路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三相整流器合閘自檢電路，其特征是所說的合閘 驅(qū)動電路(4)包括由雙比較器(U3A)、 (U3B)構(gòu)成的窗口比較器，驅(qū)動MOS 管(Ml)和隔離繼電器(J2)。
專利摘要本實用新型公開的三相整流器合閘自檢電路包括預(yù)通電電路、三相整流電路，六個隔離取樣電路、六個故障判斷電路和合閘驅(qū)動電路，預(yù)通電電路的輸入端接三相交流電，輸出的預(yù)通電電壓信號端與三相整流電路的輸入端相連，三相整流電路的六個整流單元的端電壓信號分別輸送到各隔離取樣電路的輸入端，各隔離取樣電路的電壓輸出端分別與各故障判斷電路的輸入端相連，故障判斷電路輸出的故障合成信號輸送到合閘驅(qū)動電路，合閘驅(qū)動電路的合閘信號輸出端與三相整流電路的電源開關(guān)相連。本實用新型能自動檢測各整流單元是否存在短路故障，可防止整流器在故障狀態(tài)下再次合閘通電，從而避免了事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，也保證了設(shè)備和操作人員的安全。
文檔編號H02M7/04GK201247954SQ200820162558
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者徐曉亮 申請人:杭州四達(dá)電爐成套設(shè)備有限公司