专利名称：可控硅直流变压器的制作方法
技术领域：
可控硅直流变压器，是一种矿井架线电机车作为照明、电笛及行车保护之用的电源装置。它由主电路及控制电路组成。
目前矿井架线电机车用直流变压器有以下几种照明灯串电阻降压式。它存在的缺点是，为减小电流采用高压灯泡，如127v，因灯丝细而长，在灯丝炽热情况下电机车又剧烈振动，造成灯泡频繁损坏，另外它不能自动稳压而牵引网路电压高低变化悬殊，耗电也大，特别不适用于目前普遍采用的550v额定电压，也不能并联负载，如电笛及行车保护装置。晶体管式变压器它虽有新发展，但它的电路很复杂，很不容易修理，而且耐湿、耐煤尘差，很不适于矿山的修理水平及使用条件。再有就是现有的可控硅直流变压器，如常州广化五金电器厂生产的、河北衡水市无线电厂生产的等，它们虽然克服了串电阻器降压的几个缺点，但它还存在着产品故障率极高的缺点，其主要原因是采用的”失控“保护起不到作用，如输入电压降低截止触发脉冲法；主电路与控制电路电气闭锁法。无输出短路保护。一般厂家都采用熔断器保护，把熔断器加到7个采用转换开关转换，由于熔断器达不到高压直流的耐弧要求，造成熔断器频繁损坏。有的厂家采用小型自动开关保护，克服了熔断器频繁损坏的缺点，但它的缺点是不能自动恢复，机构调整要求严格。
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足之处而发明的一种无触点，自动恢复型可控硅直流变压器。
它的目的是通过以下技术措施来达到的；主电路采用了由可控硅ScR2，电感Lo2，电容Co3，电阻Ro3各一个元件组成的关断电路，电阻Ro3，电感Lo2，可控硅ScR2依次串联，其中电阻Ro3接输入电源，可控硅ScR2接地，而电容Co3一端接电阻Ro3，电感Lo2连接处，另一端接主电路工作可控硅ScR1所串联电感Lo1的另一端，当电路出现失控时，电源通过电阻Ro3对电容Co3充电随即另一只可控硅ScR2导通，利用新充电量强迫关断失控的可控硅ScR1，而可控硅ScR2是由于放电电流减小低于维持电流而自行关断的，随即电路恢复正常；控制电路增加了仅由光电耦合器T1，电阻R1电阻R4组成的输出短路保护电路，电阻R1与光电耦合器T1输入端相串联，接输出电源，电阻R4与光电耦合器T1输出端相串联接工作弛张振荡器充电回路，即与电阻R5并联，当输出短路时，利用锐减振荡频率的方法，只输出监测能量，而保证不过载损坏本装置，短路消失电路随即恢复正常。下面有
图1是本装置的外形壳体示意图；图2是本装置内部器件位置布置示意图；图3是主电路电路原理图；图4是控制电路电原理图。
以下结合附图做进一步的说明，图1是本装置的外形壳体示意图，它安装在电机车的适当位置上，A至电机车照明开关，电笛按钮，行车保护电源输入；B至电机车受电器；C是外壳搭铁。图2中(1)是电容CoN，(2)是二极管D，(3)是电阻Ro1，(4)是电阻Ro2，(5)是变压器B，(6)是电容器Co3，(7)是电容Co1，(8)是电容Co2，(9)是电感Lo1，(10)是电感Lo2，(11)是控制电路板。图3主回路的工作原理是限流电阻Ro1、滤波电容Co1组成滤波环节，起到限流和缓冲作用。电流经变压器B原边向电容Co2充电，当工作触发脉冲由3输入时，可控硅ScR1导通，电感Lo1，电容Co2开始振荡，当振荡电流过零时，可控硅ScR1关断。由变压器B副边感应出的交变电压，经二极管D整流，电容Co4滤波后输出。改变工作触发脉冲频率，即改变主电路振荡频率，就改变了输出能量大小。当电路失控时，电容Co3左端变为低电位，电源经电阻Ro3向电容Co3充电，使其右端变为高电位。之后，关断触发脉冲由6输入，可控硅ScR2导通，电容Co3的高电位经电感Lo2，可控硅ScR2加到可控硅ScR1的阴极，形成放电电流，强迫可控硅ScR1关断，。当电容Co3电能基本放完后，流经可控硅ScR2的电流基本是电源流经电阻Ro3的电流，而流经电阻Ro3的最大电流远小于可控硅的维持电流当电容Co3的放电电流加上流经电阻Ro3的电流小于可控硅ScR2的维持电流时，可控硅ScR2自行关断，电路重新恢复正常。图4控制回路的工作原理是降压电阻Ro2、电感L1，稳压管D1，电容C1组成控制电路电源。电阻R4、R5、R6、电容C2、单结晶体管T3为脉冲形成，电阻R2、电位器R3、三极管T2为稳压和调压，电阻R1，光电耦器T1为输出短路监测，二极管D2电感Lo2为脉冲输出。接通电源，电阻R5向电容C2充电，单结晶体管T3导通，脉冲由3输出，主电路输出监测电流。若负载没有短路，2点电压升高，光电耦器T1导通饱合，电阻R4投入，主电路正常工作。负载短路情况略。当主电路输出电压超过电位器R3设定电压时，三极管T2对电容C2的分流加大，输出脉冲频率降低，主电路输出电压降低，反之略。电阻R9，R10，电容C3，单结晶体管T5为脉冲形成，电阻R7，R8，三极管T4为失控监测，二极管D3电感L3为脉冲输出。若主电路没有失控，5点为高电位，三极管T4饱和，电阻R9不能对电容C3充电，没有脉冲输出。反之略。电阻R9，电容C3充电时间远大于电阻Ro3、电容Co3充电时间。
本实用新型的优点是由于采用了全电子无触点电路，并具有自动恢复功能，从而减少了故障的发生，保障了机车安全行驶，提高了生产率。
权利要求1.一种可控硅直流变压器，它由主电路及控制电路组成，其特征在于主电路增加了仅由可控硅ScR2，电感Lo2，电容Co3，电阻Ro3组成的关断电路，电阻Ro3，电感Lo2，可控硅ScR2依次串联，其中电阻Ro3接输入电源，可控硅ScR2接地，而电容Co3一端接电阻Ro3，电感Lo2连接处，另一端接主电路工作可控硅ScR1所串电感Lo1的另一端，当电路出现失控时，电源通过电阻Ro3对电容Co3充电随即另一只可控硅ScR2导通，利用新充电量强迫关断失控的可控硅ScR1而可控硅ScR2是由于放电电流减小低于维持电流而自行关断的，随即电路恢复正常；控制电路增加了仅由光电耦合器T1，电阻R1电阻R4组成的输出短路保护电路，电阻R1与光电耦合器T1输入端相串联接输出电源，电阻R4与光电耦合器T1输出端相串联接工作弛张振荡器充电回路，即与电阻R1并联。
专利摘要本实用新型公开了一种矿井架线电机车用可控硅直流变压器，它在主电路中增加了仅电可控硅、电感、电容、电阻各一个元件组成的失控保护电路，在控制电路中增加了仅由一个光电耦合器两个电阻组成的输出短路保护电路，从而使本装置具备了失控，短路两大关键性的保护，并能自动恢复，使得故障率大幅度降低，很适于现场使用。
文档编号H02M3/04GK2096159SQ9022563
公开日1992年2月12日 申请日期1990年12月11日 优先权日1990年12月11日
发明者柯玉明, 郑存良, 李路, 韩凤文, 王洪录, 宋树华, 蔡黄年, 常君成, 贾金旺, 董印镇, 刘彦清 申请人:邢台矿务局东庞煤矿