专利名称：快速调试可控硅整流设备的方法
技术领域：
本发明涉及一种可控硅整流设备的调试方法，特别是对三相桥式可控硅整流设备中可控硅导通角一致性调试的方法。
目前，人们在调试维修三相桥式可控硅整流设备时，为了使流过每个可控硅元件的平均电流相同，即可控硅的导通角一致，均不得不借助于示波器来完成。下面就以同步机励磁系统的调试为例介绍用示波器调试三相半控桥式可控硅整流设备的操作步骤。
电路如附图(1)所示图中VS1-VS3为主电路的三个桥臂可控硅，VD1-VD3为主电路的三个桥臂二极管，VD4为续流二极管，R.C为可控硅及二极管的阻容吸收保护元件，V为整流输出的电压监控仪表，L为整流器输出端的平波电抗器，RL为直流假定负载。
具体调试步骤如下1.给待调整的三相桥式可控硅整流设备接上适当的假负载RL，插上三相可控硅的触发板。
2.给示波器接上合适的交流电源，仔细调整示波器的各工作旋钮使示波器的聚焦良好；然后再分别调整示波器的X轴扫描速度及Y轴衰减旋钮，使示波器的屏幕上出现上下两个幅度相等，频率相同的正旋波形。短路示波器的测试笔，示波器的屏幕上应出现上下两条水平的直线。
3.用万用表测试主电路上的各桥臂元件，在确保整流电路无短路的情况下合上各电源开关。
4.将总给定电位器RP整定在中间某一位置，用示波器的测试笔分别测试可控硅触发极上的触发脉冲。它们的脉冲幅度、脉冲宽度应彼此相同，脉冲间隔应互差120°，并且有120°的移相范围。否则应反复调整RP、RP1、RP2、RP3等电位器直到满足上述要求为止。
5.将示波器的Y轴衰减调到适当的位置，测试笔接在整流输出端，用示波器测试整流输出端的直流电压波形，该输出电压波型应为一水平的直线。否则应重复步骤4的调整。步骤4、5可能需要反复调整多次，直到满足要求为止。
该整流设备经上述调整后接上实际负载就可以正常工作了。
现有技术存在的问题是示波器体积、重量较大，携带不方便，操作方法繁琐，不利于现场调试维修。
本发明目的是提供一种快速调试可控硅整流设备的方法，调试时只需用一块万用表和一个适当的假负载，能在很短的时间内将整流设备调整完解决现有技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是通过让三相桥式可控硅整流设备中可控硅一个一个的单独触发导通，通过用万用表电压档观察在同一给定的情况下每个可控硅对其它两相单独导通时的输出是否相等来推知可控硅的导通角是否一致。
用一块万用表和一个适当的假负载完成可控硅整流设备的调整，以三相半控桥可控硅整流设备为例，参照电路附图(1)，具体调试步骤如下(1)给待调整的三相桥式可控硅整流设备接上适当的假负载并把该整流设备的总给定电位器RP整定在中间某一位置。
(2)插入A相触发板，合上电源总开关QS，此时用万用表直流电压档监測整流电路输出端应有一定的直流电压输出，然后调整总给定电位器RP，用万用表继续观测整流电路输出电压是否能够在(0--171V)之间连调，否则应继续调整A相触发板内电位器RP1，直到整流输出电压能够在(0--171V)之间连续可调为止。然后再调整总给定电位器RP，使整流输出电压停留在某一特定的值。
(3)切断电源，总给定电位器RP固定不变。拔下A相触发板，插上B相触发板，然后再合上电源，调整B相触发板上的电位器RP2，直到整流输出电压满足特定值输出为止。
(4)切断电源，总给定电位器RP仍旧固定不变，拔下B相触发板，插上C相触发板，然后再合上电源，调整C相触发板上的电位器RP3，使得整流输出电压也满足特定值输出为止。
(5)经上述调整后，依次对应插好各相触发板，可控硅整流设备调整结束。
本发明调试方法的原理及理论依据如下(1)原理以往人们在用示波器调试维修三相桥式可控硅整流设备时是通过比较各相可控硅的触发脉冲的脉冲幅度及脉冲间隔距离是否相等来推知可控硅的导通角是否一致。而本操作法则是通过判定在同一给定的情况下让每个可控硅对其它两相单独导通时的输出电压是否相等来推知可控硅的导通角一致。
(2)理论依据以三相半控桥式整流电路为例加以说明。因为在三相半控桥式可控硅整流电路中每相可控硅对其它两相单独导通时的输出电压波形在导通角为180°的情况下相当于单相半控整流，因此其输出电压值可以按单相半控整流电路的公式计算，单相半控整流电路输出电压的计算公式如下Ud=0.45U21+COSα2]]>公式中Ud为整流输出电压值，U2为整流器输入端电压，α为可控硅的控制角。
如果我们设每相可控硅对其它两相单独导通时的输出电压分别为Ua，Ub，Uc同时令Ua，Ub，Uc，在同一给定的情况下彼此相等，即Ua＝Ub＝Uc，则根据公式Ud=0.45U21+COSα2]]>可以推出0.45U21+COSααa2=0.45U21+COSαb2=0.45U21+COSαc2]]>必然成立，从而我们也就可以很简单的推出αa＝αb＝αc成立。
根据公式 我们还可以推出当U2＝380V，控制角α＝180°时的Ud即每相可控硅对其它两相单独导通时的最大值Ud＝171V。
本发明与现有调试方法的不同之处主要有以下几点①原理不同。本发明是通过让可控硅一个一个的单独触发导通，通过用万用表电压档观察在同一给定的情况下每个可控硅对其它两相单独导通时的输出是否相等来推知可控硅的导通角是否一致。它能够一步就能达到目的，而现有调试方法则是通过用示波器观察各相可控硅的触发脉冲幅度及脉冲间隔距离是否相等来推知可控硅的导通角是否一致，它需要四步以上才能达到目的。
②所用工具不同。应用本发明调试三相桥式可控硅整流设备所用工具为一块万用表，而应用现有技术调试该整流设备时则需要一台示波器。
本发明调试维修三相桥式可控硅整流设备，具有调试原理简单，调整迅速等优点，特别适用于现场调试。它打破了传统的必须依赖于示波器的调法，调试时只须用一块万用表，一个适当的假负载就能在极短的时间内将设备调整完毕，如调试一台三相半控桥式整流设备用传统调法大约需要三十分钟的时间，而应用本操作法两三分钟就能将设备调整完毕。调试速度比传统调法提高了近十倍，而且调试精度也较高。
图(1)为本发明实施例调试的三相半控桥式可控硅整流电路图。
图(2)为本发明实施例调试的三相全控桥式可控硅整流电路图。
以下结合附图，通过实施例进一步说明本发明。
在实施例中，需要调试的整流设备是6300kW同步机励磁柜，调试维修该三相半控桥式可控硅整流设备的具体操作步骤1.调试时所用工具①万用表一块。
②1000W电炉子一个。
2.电路的调整电路如附图(1)所示，图中VS1--VS3为主电路的三个桥臂可控硅，VD1-VD3为主电路的三个桥臂二极管VD4为续流二极管。R，C为可控硅及二极管的阻容吸收保护，V为整流输出的电压监控仪表，L为整流器输出端的平波电抗器，RL为直流假定负载。
电路元件参数QS DZ10-100 VS1-VS6 KP-200A/1200VR1-R6RX-Z-51ΩC1-C6C241-2-0.47μF/630V调整步骤如下①将输出端接上假定的直流负载RL(1000W阻性负载)，总给定电位器RP整定在中间某一位置，插上A相触发板，合上总电源开关QS，此时电压表V应显示某一数值，然后调整总给定电位器RP，用万用表观察整流输出电压，应该能够在(0-171V)之间连续可调，否则应继续调整A相触发板内整定电位器RP1直到整流输出电压能够在(0-171V)之间连续可调为止。然后在调总给定电位器RP，使整流输出电压停留在某一特定的值如100V。
②切断电源，总给定电位器RP固定不变。拔下A相触发板，插上B相触发板，然后再合上电源，调整B相触发板上的整定电位器RP2，直到整流输出电压也满足100V输出为止。
③切断电源，总给定电位器RP仍旧固定不变，拔下B相触发板，插上C相触发板，然后再合上电源，调整C相触发板上的电位器RP3，直到整流输出电压也满足100V输出为止。
④切断电源，将三相触发板依次对应插好，可控硅整流设备就可以正常工作了。
3.三相全控桥式可控硅整流电路的调整。
调试时所用工具①万用表一块。
②1000W电炉子一个。
③两头已焊接好的带有鳄鱼夹的二极管连线三套.(注二极管参数选定耐压1200V额定电流10A。
电路如附图(2)所示图中VS1-VS6为主电路的六个桥臂可控硅，R1-R6，C1-C6为可控硅的阻容吸收保护，RL为直流假定负载。
电路元件参数QS DZ10-100 VS1-VS6 KP-200A/1200VR1-R6 RX-Z-51ΩC1-C6 C241-2-0.47μF/630V其调试方法与三相半控桥式整流电路的调试方法相同，只是调试时需对每组桥臂单独地进行调整，即共阳极桥臂的调试与共阴极桥臂的调试分开来进行。在调试之前需用三个已准备好带有二极管的连线将另一组待调的桥臂可控硅按照原来的极性短接，调完后将并接于可控硅两端的带有二极管的连线拆除，然后再将带有二极管的连线并到已调好的那一组桥臂可控硅上。应用同样方法调另一组桥臂可控硅的触发板，直到六个可控硅的触发板全部调完为止。
在全控桥的调试过程中，特别需要注意的有以下点①在调试过程中，调整好总给定电位器RP之后它就不应该再动，直到把所有的可控硅触发板全部调完为止，同时应比较每个可控硅单独导通时的输出电压在外部总给定电位器不变的情况下，每个可控硅对其它两相单独导通时的输出电压应彼此相等。
②调整完后必须及时拆除并接于可控硅两端的带有二极管的连线，并应注意在拆除连线之前一定要先对二极管两端放电，以防发生电击伤事故。
本发明适合于各种可控硅整流设备的调整，对于复杂的闭环控制系统的调试原则是先调开环，后调闭环。
权利要求
1.一种快速调试可控硅整流设备的方法，其特征在于通过让三相桥式可控硅整流设备中可控硅一个一个的单独触发导通，通过用万用表电压档观察在同一给定的情况下每个可控硅对其它两相单独导通时的输出是否相等来推知可控硅的导通角是否一致。
2.根据权利要求1所述之快速调试可控硅整流设备的方法，其特征在于调试三相半控桥可控硅整流设备，参照电路附图(1)，具体调试步骤如下(1)给待调整的三相桥式可控硅整流设备接上适当的假负载并把该整流设备的总给定电位器RP整定在中间某一位置；(2)插入A相触发板，合上电源总开关QS，此时用万用表直流电压档监测整流电路输出端应有一定的直流电压输出，然后调整总给定电位器RP，用万用表继续观测整流电路输出电压是否能够在(0--171V)之间连调，否则应继续调整A相触发板内电位器RP1，直到整流输出电压能够在(0--171V)之间连续可调为止。然后再调整总给定电位器RP，使整流输出电压停留在某一特定的值；(3)切断电源，总给定电位器RP固定不变。拔下A相触发板，插上B相触发板，然后再合上电源，调整B相触发板上的电位器RP2，直到整流输出电压满足特定值输出为止；(4)切断电源，总给定电位器RP仍旧固定不变，拔下B相触发板，插上C相触发板，然后再合上电源，调整C相触发板上的电位器RP3，使得整流输出电压也满足特定值输出为止；(5)经上述调整后，依次对应插好各相触发板，可控硅整流设备调整结束。
3.根据权利要求1所述之快速调试可控硅整流设备的方法，其特征在于调试三相全控桥式可控硅整流电路时，需对每组桥臂单独地进行调整，即共阳极桥臂的调试与共阴极桥臂的调试分开来进行；在调试之前需用三个已准备好带有二极管的连线将另一组待调的桥臂可控硅按照原来的极性短接，调完后将并接于可控硅两端的带有二极管的连线拆除，然后再将带有二极管的连线并到已调好的那一组桥臂可控硅上；应用同样方法调另一组桥臂可控硅的触发板，直到六个可控硅的触发板全部调完为止。
4.根据权利要求3所述之快速调试可控硅整流设备的方法，其特征在于在调试过程中，调整好总给定电位器RP之后它就不应该再动，直到把所有的可控硅触发板全部调完为止，同时应比较每个可控硅单独导通时的输出电压在外部总给定电位器不变的情况下，每个可控硅对其它两相单独导通时的输出电压应彼此相等。
5.根据权利要求1所述之快速调试可控硅整流设备的方法，其特征在于对复杂的闭环控制系统的调试原则是先调开环，后调闭环。
全文摘要
本发明涉及一种可控硅整流设备的调试方法,特别是对整流设备中可控硅导通角一致性调试的方法,技术方案是:用一块万用表和一个适当的假负载完成可控硅整流设备的调整,本发明是通过让可控硅一个一个的单独触发导通,通过用万用表电压档观察在同一给定的情况下每个可控硅对其它两相单独导通时的输出是否相等来推知可控硅的导通角是否一致。它能够一步就能达到目的,而现有调试方法则是通过用示波器观察各相可控硅的触发脉冲幅度及脉冲间隔距离是否相等来推知可控硅的导通角是否一致,它需要四步以上才能达到目的。本发明具有调试原理简单,调整迅速等优点,特别适用于现场调试。
文档编号H02M7/162GK1352489SQ0114303
公开日2002年6月5日 申请日期2001年12月1日 优先权日2001年12月1日
发明者张连合, 谢海深, 于勇, 赵立树, 孟宪权, 夏金波, 刘明星, 袁晓慧, 邢彩娟, 张东臣, 田乐民, 任国安 申请人:唐山钢铁股份有限公司