专利名称：基于频率谐振的晶闸管缺臂故障检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对三相晶闸管整流装置的缺臂故障进行检测的电路。
背景技术：
三相晶闸管整流装置在电力电子变换、直流电源及电力传动等工农业领域中应用非常广泛，在实际应用中，由于闸管损坏、脉冲触发器故障造成脉冲遗失、快熔熔断等原因可使晶闸管整流器的某一桥臂发生断路和短路故障，这一故障如不能及时得到检测并使晶闸管整流器得到及时有效的保护，轻则会使晶闸管整流器输出的电量品质下降，重则会导致晶闸管整流器的其它桥臂发生故障并引起严重的短路事故，因此，必须及时准确地对缺臂故障进行检测并进行相应的保护。 目前国内一般通过串接的快速熔断器检测缺臂的断路和短路故障，检测不准确。
发明内容本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供了一种基于频率谐振的、检测准确的晶闸管整流器缺臂故障检测电路。 本实用新型采用的技术方案是输出电压变换与隔离电路连接晶闸管整流器的输
出端，谐振选频放大器和缺臂信号变换电路串接输出电压变换与隔离电路。
本实用新型的有益效果是通过一个50Hz的谐振网络，先检测三相晶闸管整流器
输出直流电压中有没有50Hz交流分量，再通过一定的电路变换后输出状态信号，电路性能
稳定，缺臂故障检测准确。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。[0008]
图1是本实用新型的电路结构连接图。 图2是图1中的整流器输出电压变换与隔离电路100的连接图。[0010] 图3是图1中的谐振选频放大器200的连接图。[0011] 图4是图1中的缺臂信号变换电路300的连接图。
具体实施方式如图l，本实用新型由三部分组成即由整流器输出电压变换与隔离电路100、谐振选频放大器200和缺臂信号变换电路300组成，输出电压变换与隔离电路100连接晶闸管整流器的输出端，将谐振选频放大器200和缺臂信号变换电路300依次串接在整流器输出电压变换与隔离电路100的输出端。 如图2，整流器输出电压变换与隔离电路100由电阻Rl 、隔离变压器TB、电容Cl和电位器RP1组成。晶闸管整流器的输出电压经由1、2号端输入，最高输入电压为30V ;输入电压经电容C1取直后连接隔离变压器TB的初级，隔离变压器TB的次级与电位器RP1连接，
3并经RP1的抽头输出3、4号端。 如图3，谐振选频放大器200包括一个运算放大器A和一个一阶有源低通滤波器。整流器输出电压变换与隔离电路100的3、4号端输出连接谐振选频放大器200的5号端，即连接隔离变换输入的电压，经电阻R2输入到运算放大器A的反向输入端；两个电容C、电阻R/2、电位器RP2和两个电阻R、一个电容2C构成一个双T型谐振选频电路，该双T型谐振选频电路与电容C2和电阻R3构成一个一阶有源低通滤波器，该一阶有源低通滤波器跨接于运算放大器A的反向输入端和输出端。 如图4，谐振选频放大器200的6号端输出连接于缺臂信号变换电路300的7号端输入。缺臂信号变换电路300包括一级信号比较放大电路、故障信号触发显示电路和二级放大电路。7号端输入连接一级信号比较放大电路，一级信号比较放大电路由电阻R5、 R6、R7、二极管VI、 V2、电容C3、电位器RP3和三极管Vll构成。故障信号触发显示电路由稳压管V3、二极管V4、电容C4、发光二极管V10、和晶闸管V13构成。二级放大电路由二极管V5、V7、V8、稳压管V6、电阻R8、R9、R10、电容C7和三极管V12构成。缺臂信号变换电路300的8号端可外接故障继电器线圈，9号端为故障电平输出。图4中的10号端为合闸与运行联锁输入端，当晶闸管整流器三相主电源未合或整流器未运行时，引入+15V电源闭锁检测电路。按钮FA和11号端分别为电路板复位按钮和外接缺臂故障复位端。[0016] 三相晶闸管整流器在正常工作状态下，其输出直流电压的交流分量脉动频率为6X50 = 300Hz。当任一桥臂发生缺臂情况时，其输出直流电压中的50Hz交流分量会迅速增
加。因此，使用时，只要将晶闸管整流器的输出电压经电阻分压后接入缺臂检测电路即可。
为了正确地使用本实用新型，在调试和元器件选择时满足以下几点要求 1.本实用新型保证在U0《1/3UQB的情况下能可靠地进行缺臂保护，其中U0为正
常情况下50HZ交流分量的峰_峰值，UQB为在缺臂时50HZ交流分量的峰_峰值，该值可在
图3中的6和4号端之间测量。 2.本实用新型使用的环境温度为0 50°C。 3.本实用新型的供电电源E1为士15V稳压电源，电源精度不小于±1%，消耗电流不大于30mA ; 4.直流电源+E2为24V稳压电源，消耗电流不大于150mA， 8号端所接继电器线圈的功耗不大于1W。
权利要求一种基于频率谐振的晶闸管缺臂故障检测电路，由整流器输出电压变换与隔离电路(100)、谐振选频放大器(200)和缺臂信号变换电路(300)组成，其特征是输出电压变换与隔离电路(100)连接晶闸管整流器的输出端，谐振选频放大器(200)和缺臂信号变换电路(300)串接输出电压变换与隔离电路(100)。
2. 根据权利要求1所述的基于频率谐振的晶闸管缺臂故障检测电路，其特征是所述整流器输出电压变换与隔离电路(100)由电阻(Rl)、隔离变压器(TB)、电容(Cl)和电位器(RP1)组成，输入电压经电容(Cl)连接隔离变压器(TB)的初级，隔离变压器(TB)的次级与电位器(RP1)连接。
3. 根据权利要求1所述的基于频率谐振的晶闸管缺臂故障检测电路，其特征是所述谐振选频放大器(200)包括一个运算放大器(A)和一个一阶有源低通滤波器；两个电容(C)、电阻(R/2)、电位器(RP2)和两个电阻(R)、一个电容(2C)构成双T型谐振选频电路，该双T型谐振选频电路与电容(C2)和电阻(R3)构成一个一阶有源低通滤波器，该一阶有源低通滤波器跨接于运算放大器(A)的反向输入端和输出端。
4. 根据权利要求1所述的基于频率谐振的晶闸管缺臂故障检测电路，其特征是所述缺臂信号变换电路(300)包括一级信号比较放大电路、故障信号触发显示电路和二级放大电路；一级信号比较放大电路由电阻(R5、R6、R7)、二极管(V1、V2)、电容(C3)、电位器(RP3)和三极管(VII)构成；故障信号触发显示电路由稳压管(V3)、二极管(V4)、电容(C4)、发光二极管(V10)和晶闸管(V13)构成；二级放大电路由二极管(V5、 V7、 V8)、稳压管(V6)、电阻(R8、R9、R10)、电容(C7)和三极管(V12)构成。
专利摘要本实用新型公开了一种基于频率谐振的晶闸管缺臂故障检测电路，输出电压变换与隔离电路连接晶闸管整流器的输出端，谐振选频放大器和缺臂信号变换电路串接输出电压变换与隔离电路。通过一个50Hz的谐振网络，先检测三相晶闸管整流器输出直流电压中有没有50Hz交流分量，再通过一定的电路变换后输出状态信号，电路性能稳定，缺臂故障检测准确。
文档编号G01R31/02GK201503475SQ20092023217
公开日2010年6月9日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者庞科旺 申请人:江苏科技大学