专利名称：单脉冲分配触发三相可控硅电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及三相同步电动机领域，具体涉及转子可控^磁装置中应 用的一种单脉冲分配触发三相可控硅电路。
技术背景在三相同步电动机转子中，可控,磁装置一般采用三相桥式半控可控硅 整流电路(主桥)作为主回路，而同步、触发脉冲电路、移相电路、投励控 制电路等构成控制电路。主回路直接向转子绕组提供励磁电流，控制电路完 成对整个励磁装置的投励时间、同步脉冲、移相及恒压等功能的控制。通常 三相桥式半控可控硅整流电路必须用三个触发脉冲进行触发才能正常工作，常规的做法是用三路同步移相、波型合成、整形等电路，来同步触发三相 半控可控硅整流电路，实现正常工作。这种电路的缺点是1、 控制电路复杂，所需电子元器件多，所以电路的离散性和稳定性均较 差，使之移相不穗定，三相半控可控硅的输出也跟随着不稳定。另外脉冲形 成电路需单独设置电源。2、 因同步波形需多相正弦波合成，故对三相电源的接入也提出了严M 求，即三相电源必须认准相位接入，装置才能正常工作。否则通电瞬间有可 能就会损坏可控硅元件。3、 由于上述原因，因此所需电子元器件多，使得电路板増大，制作人工 大，在装置内的体积占用也大，造成装置成本也随之提高。4、 因电路的复杂性高，调试难度高，对调试人员、调试设备也提出了要求。5、 移相范围较大， 一般认为可达180度，这样可使整流输出电压从零伏 致最大。但实际使用中的M均在颠定输出的百分之六十左右，否则M成 同步电动机的失步。发明内容本实用新型提供一种单脉冲分配触发三相可控硅电路，其目的一方面是要 简化电路、降低成本、提高控制电路的可靠性，另一方面是务使三相主电源实现无相序接入，以降低设备安装调试的难度。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是 一种单脉冲分配触发三 相可控硅电路，主要由同步电路、脉冲形成电路和脉冲分配电路组成；
同步电路主要由三路对应三相电源的同步倌号采集电路构成，每珞由电 阻、二极管和稳压管串联组成，三路同步信号采集电路的输入作为同步电路 的三个输入端，并分别与同步变压器的三相次级同步绕组对应连接，榆出并联作为同步电路的一个输出端；三相次级同步绕組的中心线作为同步电路的 另一个输出端；脉冲形成电路主要由一个PNP型晶体管BG201、 一个单结晶体管BG202 和一个电容C205組成，晶体管BG201构成一个开关电路，单结晶体管BG202 与电容C205构成一个单结晶体管驰张自激振荡器，电容C205串接在晶体管 BG201的集电极上，而同步电路的两个输出端跨接在电容C205两端，驰张自 激振荡器的振荡回路输出脉冲信号；脉沖分配电路由一个集成模块MF-01构成，该集成模块MF-01的等效电 路由三个二极管D200、 D201、 D202和一个可控珪T200组成，三个二极管 D200、 D201、 D202的阳极与可控硅T200的阴极连接，连接处引出集J^JI块 MF-01的6脚，可控硅T200的控制极作为集成模块MF-01的5脚，所述驰 张自激振荡器的输出脉冲信号加在集成模块MF-Ol的5脚和6脚之间；可控 硅T200的阳极作为集成模块MF-Ol的8脚，8脚为一个共阳极连接输出端， 三个二极管D200、 D201、 D202的阴极作为集成模块MF-01的1脚、2脚和 3脚，l脚、2脚和3脚为分配触发端。上述方案中，所述驰张自激振荡器输出脉冲信号经脉冲变压器与脉沖分配 电路连接。本实用新型工作原理是由同步变压器获得的三相同步信号，^相间隔120 。，在同步电路作用下产生一串与三相同步信号同步的正向梯形波，该一串 梯形波每隔120°发出一个梯形波。由于同步信号来自于主电源，满足了与整 流桥的同步关系。上述梯形波由脉冲形成电路中的开关电路控制间隔对驰张 自激振荡器中的电容进行充电，使驰张自激振荡器的振荡回路发生自激振荡， 从而产生触发脉沖，触发脉沖进入脉沖分配电路，由于可控硅的阳极与整流 桥可控硅的共阳极连接，当触发脉冲加在可控硅的控制极与阴极之间时，该 可控硅导通，脉冲分配电路开通。由于三个二极管的阴极分别与整流桥中三 个可控硅的控制极连接，整流桥中阴极电位最负的一路可控硅及对应的二极 管导通。由于每隔120。发出一个同步触发脉沖，使阴极电位最负的一个可控 硅导通，三个可控硅自动根据相位轮流导通，从而满足了三相半控整流电路 的要求，而不需要判别进线相位。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点1、 本实用新型无需三相正弦波合成，而通过简单的同步电路、脉冲形成 电路和脉沖分配电路同时实现了触发脉冲的自动跟踪，使得三相电源可任意 接入而无须认准相位。2、 本实用新型用一个脉冲通过脉沖分配电路实现触发三个可控硅，同步 电路由一个集成芯片完成，脉沖形成电路的电源直接取自整流主电源，因此 无需另设电源电路，也无需整形电路。所以电膝欧其简单、穗定、可靠，所 需元器件少。3、 本实用新型电3^l其简单，所需元器件少，约为常规电路的十分之一， 因此控制电路体积小、成本低。4、 本实用新型因无相序接入要求，现场无需再调试，无人员和调试设备 要求。5、 本实用新型移相范围较小，约为120° ，此时相应的输出电压范围在 35%至100%之间，正好落在同步电动机的工作范围之内且性能穗定可靠。 附困说明附
图1为本实用新型三相同步电动机转子励磁装置原理框困；附困2为本实用新型三相同步电动机转子励磁装置电路困(其中，包括单 脉冲分配触发三相可控硅电路)；附图3为本实用新型同步电路(厚膜电路TB-Ol)原理困；附图4为本实用新型脉沖分配电路(集成模块MF-Ol)原理图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例参见图1和图2所示， 一种三相同步电动机转子的励磁装置，由 整流变压器、同步变压器、三相桥式半控整流电路和单脉沖分配触发三相可 控硅电路组成。整流变压器和同步变压器为一体结构，见图2中的TV1 ( — 个三相初级绕组， 一个三相次级主绕组和一个三相次级同步绕组，三相次级 主绕组和三相次级同步绕组分别为三相桥式半控整流电路和同步电^供电 源，并保持三相次级主绕组和三相次级同步绕组的同相)。三相桥式半控整流 电路作为转子励磁装置的主回路，主要由三个可控硅V1、 V3、 V5和三个二 极管V2、 V4、 V6按图2所示连接构成，其中，三个可控珪V1、 V3、 V5的 阳极采用共阳极接法，MC-001为灭磁单元。单脉冲分配触发三相可控硅电路，由同步电路、移相电路、脉冲形成电路
和脉冲分配电路组成，所述同步电路如困2所示，由一个厚膜电路TB-01构 成，该厚膜电路TB-Ol等效电路见图3所示，主要由三路对应三相电源的同 步信号采集电路构成，第一路由电阻Rl、二极管Dl和稳压管DW1串联组成， 第二路由电阻R2、 二极管D2和穗压管DW2串WBL成，笫三路由电阻R3、 二极管D3和穗压管DW3串Wa成，这三路同步信号采集电路的输入作为同 步电路的三个输入端(见图3中的2脚、3脚、4脚)，并分别与同步变压器 的三相次级同步绕组对应连接(2脚接W21， 3脚接V21， 4脚接U21)，输出 并联作为同步电路的一个输出端6脚；三相次级同步绕组的中心线连接8脚， 由于8脚在厚膜电路TB-01中与5脚连接，作为同步电路的另一个输出端5 脚。移相电路由电阻R209、 R210、 R212和可调电阻W202组成，移相电路 加在晶体管BG201的JI^L，通过调整可调电阻W202进行移相。所述脉冲形 成电路如图2所示，主要由一个PNP型晶体管BG201 、一个单结晶体管BG202 和一个电容C205组成，晶体管BG201构成一个开关电路，单结晶体管BG202 与电容C205构成一个单结晶体管驰张自激振荡器，电容C205串接在晶体管 BG201的集电极上，而同步电路的两个输出端5脚和6脚跨接在电容C205 两端，驰张自激振荡器的振荡回路经过脉冲变压器MB将脉冲信号连接到脉 冲分配电路。所述脉冲分配电路由一个集成模块MF-01构成，该集成模块 MF-01的等效电路见困4所示，由三个二极管D200、 D201、 D202和一个可 控珪T200组成。三个二极管D200、 D201、 D202的阳极与可控硅T200的阴 极连接，连接处引出集成模块MF-01的6脚，可控硅T200的控制极作为集 成模块MF-01的5脚，所述驰张自激振荡器的输出脉冲倌号加在集成模块 MF-01的5脚和6脚之间。可控硅T200的阳极作为集成模块MF-01的8脚， 与三相桥式半控整流电路中三个可控硅VI、 V3、 V5的共阳极端连接。三个 4管D200、 D201、 D202的阴极作为集成模块MF-01的1脚、2脚和3脚， 分别接到三相桥式半控整流电路中三个可控硅V1、 V3、 V5的控制极。由于可控硅T200的阳极与三个可控硅VI、 V3、 V5的阳极接在一起，可 控硅T200的阴极电流经三个二极管D200、 D201、 D202之一，通过可控珪 VI、 V3、 V5中，阴极电位最负的一个的控制极流向该管阴极。参见图4所示， 假设cotl时刻Ull最负，即可控硅VI阴极电位最负，这时可控硅T200阴极 就经过二极管D202、可控硅VI的控制极通向可控硅VI的阴极，由于此时 Ua最负使二极管D202导通，故6脚电位近似等于Ull (忽略回路压降)，以 至4管D200、 D201均承受反压而不能导通，所以可控硅T200的阴极不与可控磋V3、 V5的阴^U目通，即此时可控硅T200只令可控硅V1触发导通， 而可控硅V3、 V5未获得触发脉沖不予导通。由于可控硅T200的控制极以相 隔120°的一系列脉沖去触发，在O)tl时刻可控硅T200被触发而导通时，使 可控珪VI控制极承受其阳极电压Ull的一部分也导通，可控硅VI —旦导通 其正向压降只有1V左右，迫使可控砝T200关断，为触发另一可控硅作好准 备，在(0t2时刻脉冲触发可控硅T200，此时V11最负，即可控硅V3阴极电 位最低而被触发，如此类推，由脉沖形成电路每隔120°送来的触发脉冲依次 触发可控硅V1、 V3、 V5。据此，同步电路的同步信号是从三相电压各自的过 零点取出的，每个信号之间相隔120。，而脉冲分配电路发出脉沖的原则是l、 2、 3脚电位最负的那个脚，该脚所连接的也就是取出同步信号的那一相电源， 这一规律正好满足三相半控整流电路的要求，若任意改变A、 B、 C三相电源 进线相序，上述规律仍能保持。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此 项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实 用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都 应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、 一种单脉冲分配触发三相可控硅电路，其特征在于主要由同步电路、 脉冲形成电路和脉冲分配电路組成；同步电路主要由三路对应三相电源的同步信号采集电路构成，每路由电 阻、二极管和稳压管串联组成，三路同步信号采集电路的输入作为同步电路 的三个输入端，并分别与同步变压器的三相次級同步绕组对应连接，输出并 联作为同步电路的一个输出端；三相次级同步绕组的中心线作为同步电路的 另一个输出端；脉冲形成电路主要由一个PNP型晶体管[BG201、 一个单结晶体管BG202J 和一个电容[C205组成，晶体管[BG201构成一个开关电路，单结晶体管 [BG202与电容[C2051构成一个单结晶体管驰张自激振荡器，电容C205串接 在晶体管BG2011的集电极上，而同步电路的两个输出端跨接在电容[C2051两 端，驰张自激振荡器的振荡回路输出脉冲信号；脉冲分配电路由一个集成模块[MF-01构成，该集成模块[MF-011的等效电 路由三个二极管[D200、 D201、 D2021和一个可控珪[T200j组成，三个二极管 [D200、 D201、 D202的阳极与可控硅[T2001的阴极连接，连接处引出集成模 块[MF-01的6脚，可控硅T200的控制极作为集成模块[MF-01的5脚，所述 驰张自激振荡器的输出脉冲信号加在集成模块[MF-01的S脚和6脚之间；可 控硅[T200的阳极作为集成模块[MF-01]的8脚，8脚为一个共阳极连接输出 端，三个二极管[D200、 D201、 D2021的阴极作为集成模块[MF-011的1脚、2 脚和3脚，l脚、2脚和3脚为分配触发端。
2、 根据权利要求1所述的单脉冲分配触发三相可控硅电路，其特征在于 所述驰张自激振荡器输出脉冲信号经脉冲变压器与脉冲分配电路连接。
专利摘要一种单脉冲分配触发三相可控硅电路，涉及三相同步电动机转子的可控硅励磁装置。该电路由同步电路、脉冲形成电路和脉冲分配电路组成，同步电路主要由三路对应三相电源的同步信号采集电路构成，每路由电阻、二极管和稳压管串联组成，脉冲形成电路主要由一个PNP型晶体管[BG201]、一个单结晶体管[BG202]和一个电容[C205]组成，脉冲分配电路由一个集成模块[MF-01]构成。本方案特点是1.无需三相正弦波合成，而通过简单的同步电路、脉冲形成电路和脉冲分配电路同时实现了触发脉冲的自动跟踪，使得三相电源可任意接入而无须认准相位。2.电路极其简单，所需元器件少，约为常规电路的十分之一，因此控制电路体积小、成本低。
文档编号H02P6/00GK201039057SQ200720035710
公开日2008年3月19日 申请日期2007年3月27日 优先权日2007年3月27日
发明者戴民孝 申请人:戴民孝