专利名称：中高压电动机晶闸管软启动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中高压电动机晶闸管软启动器。
背景技术：
相比于电抗式和电阻式降压启动器，中高压电动机晶闸管软启动器具有启动力矩大，启动时间短等技术优势。但由于目前生产的晶闸管耐压值达不到直接串入电网使用的要求，从而采用多级多管串联应用的办法。上述办法采用传统的外接电源经各脉冲变压器分别连接各管的触发极和阴极两端，这种触发方式对几十只串联应用的中高压晶闸管的各技术数据要求及几十只脉冲变压器的技术数据要求十分苛刻，这在选材上十分困难，以致于目前仍难以形成量产，再加上串联应用的各管技术参数和脉冲变压器脉冲的上升沿及宽度等参数都容易发生变化，造成触发导通、关断时间各管不一致的缺陷，极易造成整串晶闸管击穿性损毁。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种中高压电动机晶闸管软启动器，具有可靠的过电压保护性能，不会因串联各管参数变化而使整串晶闸管被击穿损毁。为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案。一种中高压电动机晶闸管软启动器，包括用于控制启动器电压输出的控制电路，所述控制电路具有第一接入点和第二接入点，其特征在于:
还包括由若干级A相反并联晶闸管串联组件组成的A相反并联晶闸管串联组件电路，由若干级B相反并联晶闸管串联组件组成的B相反并联晶闸管串联组件电路和由若干级C相反并联晶闸管串联组件组成的C相反并联晶闸管串联组件电路；
还包括由与A相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级A相开关变压器电路组成的A相开关变压器组合电路，由与B相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级B相开关变压器电路组成的B相开关变压器组合电路和由与C相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级C相开关变压器电路组成的C相开关变压器组合电路；
还包括分别与所述控制电路相连接的A相整流桥组合电路，B相整流桥组合电路和C相整流桥组合电路；A相整流桥组合电路由与A相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级A相整流桥电路组成，B相整流桥组合电路由与B相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级B相整流桥电路组成，C相整流桥组合电路由与C相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级C相整流桥电路组成；
每一级A相反并联晶闸管串联组件中的各反并联晶闸管的触发极均被连接于A相开关变压器组合电路的相应初级绕组两端，每一级B相反并联晶闸管串联组件中的各反并联晶闸管的触发极均被连接于B相开关变压器组合电路的相应初级绕组两端，每一级C相反并联晶闸管串联组件中的各反并联晶闸管的触发极均被连接于C相开关变压器组合电路的相应初级绕组两端；每一级A相整流桥电路中的整流桥两个桥臂分别被连接于A相开关变压器组合电路中的相应次级绕组两端，每一级B相整流桥电路中的整流桥两个桥臂分别被连接于B相开关变压器组合电路中的相应次级绕组两端，每一级C相整流桥电路中的整流桥两个桥臂分别被连接于C相开关变压器组合电路中的相应次级绕组两端；所有整流桥电路中的正极均被连接于有第一接入点，所有整流桥电路中的负极均被连接于有第二接入点。A相反并联晶闸管串联组件电路中的后一级A相反并联晶闸管串联组件中的晶闸管互相反并联后的阴极和阳极公共端与上一级晶闸管的阴极和阳极公共端连接；B相反并联晶闸管串联组件电路中的后一级B相反并联晶闸管串联组件中的晶闸管互相反并联后的阴极和阳极公共端与上一级晶闸管的阴极和阳极公共端连接；C相反并联晶闸管串联组件电路中的后一级C相反并联晶闸管串联组件中的晶闸管互相反并联后的阴极和阳极公共端与上一级晶闸管的阴极和阳极公共端连接。每一级反并联晶闸管串联组件中均设有由电阻和二极管并联而成的支路，所述支路的两端分别接该级反并联晶闸管串联组件中的晶闸管的触发极和阴极两端。本发明的积极效果在于:与现在的中高压串联晶闸管脉冲触发式软启动器相比较，本发明的每只晶闸管阳极的电压都是被各自开关变压器初绕级组送到其晶闸管自身触发极，形成可靠的电压信号强触发晶闸管，具有保证各级反并联晶闸管在串联电路中均不会因触发不一致形成的晶闸管过电压击穿损毁，具有可靠的过电压保护性能，不会因串联各管参数变化而使整串晶闸管被击穿损毁，所以本发明具有运行可靠性好，使用寿命长的技术特点。
图1是本发明实施例的电路原理图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例进一步说明本发明。如图1所示，本发明包括用于控制启动器电压输出的控制电路10，所述控制电路10可以是如图1所示的电路，也可以是可变电阻，还可以是其它种类的用于控制启动器电压输出的控制电路。所述控制电路10具有第一接入点10-1和第二接入点10-2，本实施例中，第一接入点10-1为控制电路正极端，第二接入点10-2为控制电路负极端。本发明还包括用于连接中高压三相电力电源之A相和中高压三相电动机之Da相的A相反并联晶闸管串联组件电路1，A相反并联晶闸管串联组件电路I由若干级A相反并联晶闸管串联组件组成；用于连接中高压三相电力电源之B相和中高压三相电动机之Db相的B相反并联晶闸管串联组件电路2，B相反并联晶闸管串联组件电路2由若干级B相反并联晶闸管串联组件组成；用于连接中高压三相电力电源之C相和中高压三相电动机之Dc相的C相反并联晶闸管串联组件电路3，C相反并联晶闸管串联组件电路3由若干级C相反并联晶闸管串联组件组成。本发明还包括A相开关变压器组合电路4，B相开关变压器组合电路5和C相开关变压器组合电路6。A相开关变压器组合电路4由与A相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级A相开关变压器电路组成，B相开关变压器组合电路5由与B相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级B相开关变压器电路组成，C相开关变压器组合电路6由与C相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级C相开关变压器电路组成。本发明还包括分别与所述控制电路10相连接的A相整流桥组合电路7，B相整流桥组合电路8和C相整流桥组合电路9。A相整流桥组合电路7由与A相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级A相整流桥电路组成，B相整流桥组合电路8由与B相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级B相整流桥电路组成，C相整流桥组合电路9由与C相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级C相整流桥电路组成。每一级A相反并联晶闸管串联组件中的各反并联晶闸管的触发极均被连接于A相开关变压器组合电路4的相应初级绕组两端，每一级B相反并联晶闸管串联组件中的各反并联晶闸管的触发极均被连接于B相开关变压器组合电路5的相应初级绕组两端，每一级C相反并联晶闸管串联组件中的各反并联晶闸管的触发极均被连接于C相开关变压器组合电路6的相应初级绕组两端。每一级A相整流桥电路中的整流桥两个桥臂分别被连接于A相开关变压器组合电路4中的相应次级绕组两端，每一级B相整流桥电路中的整流桥两个桥臂分别被连接于B相开关变压器组合电路5中的相应次级绕组两端，每一级C相整流桥电路中的整流桥两个桥臂分别被连接于C相开关变压器组合电路6中的相应次级绕组两端。所有整流桥电路中的正极均被连接于有第一接入点10-1，所有整流桥电路中的负极均被连接于有第二接入点10-2。以上电路构成中高压电动机晶闸管软启动器。通过调控各开关变压器的次级交流电信号电流开通角度，使三相反并联晶闸管串联组件电路的若干级反并联晶闸管串联电路中各管同时导通和关断，实现送给电机的电压由低变高的软启动和由高变低的软停车过程。每一开关变压器的次级线圈对应一个由四个以上二极管组成的整流桥。每一开关变压器的初级线圈对应一级反并联晶闸管串联组件。每一级反并联晶闸管串联组件由两只晶闸管组成，并且每一级反并联晶闸管串联组件中均设有两个由电阻和二极管并联而成的支路，所述每一支路的两端分别接该级反并联晶闸管串联组件中的一个晶闸管的触发极和阴极两端。在本实施例中，A相反并联晶闸管串联组件电路I中的晶闸管KPI和KP2为6500V/200AKP型晶闸管，两晶闸管的触发极分别连接A相开关变压器组合电路的第一初级绕组4-1的两端。电阻Rl和二极管Dl互相并联后两端分别接晶闸管KPl的触发极和阴极两端。电阻R2和二极管D2互相并联后两端分别接晶闸管KP2的触发极和阴极两端。A相反并联晶闸管串联组件电路I中的晶闸管KP3和KP4为6500V/200AKP型晶闸管，反并联后的阴极和阳极公共端与上一级晶闸管的阴极和阳极公共端连接。KP3和KP4两管的触发极分别接A相开关变压器组合电路的第二初级绕组4-2的两端。电阻R3和二极管D3并联后两端分别接晶闸管KP3的触发极和阴极。电阻R4和二极管D4并联后两端分别接晶闸管KP4的触发极和阴极。A相反并联晶闸管串联组件电路I中的晶闸管KP5和KP6为6500V/500AKP型晶闸管，两晶闸管反并联后的公共端与晶闸管KP3和KP4反并联后的另一公共端相连。KP5和KP6两管的触发极分别连接A相开关变压器组合电路的第三初级绕组4-3的两端。电阻R5和二极管D5并联后两端分别接晶闸管KP5的触发极和阴极两端。电阻R6和二极管D6并联后两端分别接晶闸管KP6的触发极和阴极。B相反并联晶闸管串联组件电路2中的晶闸管KP7和KP8为6500V/200AKP型晶闸管，两晶闸管的触发极分别连接B相开关变压器组合电路的第一初级绕组5-1的两端。电阻R7和二极管D7并联后两端分别接晶闸管KP7的触发极和阴极。电阻R8和二极管D8并联后两端分别接晶闸管KP8的触发极和阴极。B相反并联晶闸管串联组件电路2中的晶闸管KP9和KPlO为6500V/500AKP型晶闸管，两晶闸管反并联后的公共端与晶闸管KP7和KP8反并联后的另一公共端相连。KP9、KPlO两管的触发极分别连接B相开关变压器组合电路的第二初级绕组5-2两端。电阻R9和二极管D9并联后两端分别接晶闸管KP9的触发极和阴极两端。电阻RlO和二极管DlO并联后两端分别接晶闸管KPlO的触发极和阴极。B相反并联晶闸管串联组件电路2中的晶闸管KP11和KP12为6500V/200AKP型晶闸管，两晶闸管反并联后的公共端与晶闸管KP9和KPlO反并联后的另一公共端相连。两晶闸管的触发极分别连接B相开关变压器组合电路的第三初级绕组5-3的两端。电阻Rll和二极管Dll并联后两端分别接晶闸管KPll的触发极和阴极。电阻R12和二极管D12并联后两端分别接晶闸管KP12的触发极和阴极。C相反并联晶闸管串联组件电路3中的晶闸管KP13和KP14为6500V/200AKP型晶闸管，两晶闸管的触发极分别连接C相开关变压器组合电路第一初级绕组6-1的两端。电阻R13和二极管D13并联后两端分别接晶闸管KP13的触发极和阴极两端。电阻R14和二极管D14并联后两端分别接晶闸管KP14的触发极和阴极两端。C相反并联晶闸管串联组件电路3中的晶闸管KP15和KP16为6500V/200AKP型晶闸管，两晶闸管反并联后的公共端与晶闸管KP13和KP14反并联后的另一公共端相连。两晶闸管的触发极分别连接C相开关变压器组合电路的第二初级绕组6-2的两端。电阻R15和二极管D15并联后两端分别接晶闸管KP15的触发极和阴极两端。电阻R16和二极管D16并联后两端分别接晶闸管KP16的触发极和阴极两端。C相反并联晶闸管串联组件电路3中的晶闸管KP17和KP18为6500V/200AKP型晶闸管，两晶闸管反并联后的公共端与晶闸管KP15和KP16反并联后的另一公共端相连。两晶闸管的触发极分别连接C相开关变压器组合电路的第三初级绕组6-3的两端。电阻R17和二极管D17并联后两端分别接晶闸管KP17的触发极和阴极两端。电阻R18和二极管D18并联后两端分别接晶闸管KP18的触发极和阴极两端。其中，电阻RU R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、RIO、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R17 和 R18 均为 1K/1W 碳膜电阻。二极管 Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、DIO、Dll、D12、D13、D14、D15、D16、D17 和 D18 均为 1N4007。控制电路10中的电子开关BI由三极管2SC1942担任，三极管集电极连接整流桥的正端，三极管发射极连接整流桥负端。三极管基极接晶闸管KP19(400V/2AKP型管)，KP19阴极与电阻R19 —端相连接，电阻R19为1K/1W碳膜电阻。晶闸管ΚΡ19的触发极连接在光敏电阻GR和电容器C2的公共端上，光敏电阻GR的另一端接在ΚΡ19晶闸管的阳极上；电容器C2另一端和电阻R19的另一端接入整流桥负端。控制电路10中的发光二极管⑶为Φ 10型，电阻R20为100 Ω /2W。R21为100 Ω /2W碳膜电阻，串联后的另一端连接4.5V电池组DCl负极，电阻R21另一端接5Α开关Kl 一端，开关Kl另一端接电池组DCl正极，充放电电容Cl为16v/200uF电解电容器，它的正端接电阻R20和R21的公共端，充放电电容Cl的负极接电池组DCl负极。
权利要求
1.一种中高压电动机晶闸管软启动器，包括用于控制启动器电压输出的控制电路(10)，所述控制电路(10)具有第一接入点(10-1)和第二接入点(10-2)，其特征在于: 还包括由若干级A相反并联晶闸管串联组件组成的A相反并联晶闸管串联组件电路(1)，由若干级B相反并联晶闸管串联组件组成的B相反并联晶闸管串联组件电路(2)和由若干级C相反并联晶闸管串联组件组成的C相反并联晶闸管串联组件电路(3)； 还包括由与A相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级A相开关变压器电路组成的A相开关变压器组合电路(4)，由与B相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级B相开关变压器电路组成的B相开关变压器组合电路(5)和由与C相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级C相开关变压器电路组成的C相开关变压器组合电路(6)； 还包括分别与所述控制电路(10)相连接的A相整流桥组合电路(7)，B相整流桥组合电路(8)和C相整流桥组合电路(9) ；A相整流桥组合电路(7)由与A相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级A相整流桥电路组成，B相整流桥组合电路(8)由与B相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级B相整流桥电路组成，C相整流桥组合电路(9)由与C相反并联晶闸管串联组件级数相同的若干级C相整流桥电路组成； 每一级A相反并联晶闸管串联组件中的各反并联晶闸管的触发极均被连接于A相开关变压器组合电路(4)的相应初级绕组两端，每一级B相反并联晶闸管串联组件中的各反并联晶闸管的触发极均被连接于B相开关变压器组合电路(5)的相应初级绕组两端，每一级C相反并联晶闸管串联组件中的各反并联晶闸管的触发极均被连接于C相开关变压器组合电路(6)的相应初级绕组两端；每一级A相整流桥电路中的整流桥两个桥臂分别被连接于A相开关变压器组合电路(4)中的相应次级绕组两端，每一级B相整流桥电路中的整流桥两个桥臂分别被连接于B相开关变压器组合电路(5)中的相应次级绕组两端，每一级C相整流桥电路中的整流桥两个桥臂分别被连接于C相开关变压器组合电路(6)中的相应次级绕组两端；所有整流桥电路中的正极均被连接于有第一接入点(10-1)，所有整流桥电路中的负极均被连接于有第二接入点(10-2)。
2.如权利要求1所述的中高压电动机晶闸管软启动器，其特征在于:A相反并联晶闸管串联组件电路(I)中的后一级A相反并联晶闸管串联组件中的晶闸管互相反并联后的阴极和阳极公共端与上一级晶闸管的阴极和阳极公共端连接；B相反并联晶闸管串联组件电路(2)中的后一级B相反并联晶闸管串联组件中的晶闸管互相反并联后的阴极和阳极公共端与上一级晶闸管的阴极和阳极公共端连接 <相反并联晶闸管串联组件电路(3)中的后一级C相反并联晶闸管串联组件中的晶闸管互相反并联后的阴极和阳极公共端与上一级晶闸管的阴极和阳极公共端连接。
3.如权利要求1或2所述的中高压电动机晶闸管软启动器，其特征在于:每一级反并联晶闸管串联组件中均设有由电阻和二极管并联而成的支路，所述支路的两端分别接该级反并联晶闸管串联组件中的晶闸管的触发极和阴极两端。
全文摘要
本发明是一种中高压电动机晶闸管软启动器，反并联晶闸管串联组件电路连接开关变压器组合电路，开关变压器组合电路连接整流桥组合电路，整流桥组合电路连接控制电路。具有可靠的过电压保护性能，不会因串联各管参数变化而使整串晶闸管被击穿损毁，运行可靠性好，使用寿命长。
文档编号H02P1/28GK103117689SQ201310081978
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者李亭 申请人:李亭