本实用新型涉及用于冶金、化工、电解铝和核聚变用的大功率整流器检测技术领域，特别涉及一种大功率整流器均流检测系统。
背景技术：
在冶金、化工、电解铝和核聚变行业中，需要大功率整流器提供直流电源，这些行业的需要的直流电源的电流一般在10kA至600kA不等，大电流需要多台整流器并联，单台整流器的电流可做到60kA。
大功率整流器的核心器件为整流元件，分为二极管和晶闸管两种，其中二极管在换相时自动导通，晶闸在正偏时门极加上脉发信号导通。目前整流元件可做到6kA的通态平均电流，但考虑到安全裕量，一般使用时都只用到通态电流的一半以下。因此在大功率整流器几十千安的直流电流，需要多只整流元件并联使用，由于设备结构和器件的因素，并联数量一般不超过9个。
大功率整流器中的多个整流支路并联，由于回路阻抗的原因，各支路的电流不会一致。衡量支路电流一致性的指标是均流系数：
当某个支路的电流过大，会造成发热量过大损坏器件；某个支路的器件损坏，会把电流叠加到与之并联的其它支路上。监测整流支路的电流，并计算出每个支路的均流系数对整流器的安全运行非常重要；
目前的大功率整流器，大多数都没有支路电流监控装置，当某个支路不导通或者均流效果不好时，设备运行和维护人员都不知道，致使某些器件长期处于超负荷状态；只有器件发生短路损坏烧掉相应的熔断器时才知道，此时已经造成较大的损失了,整流器非正常停车对于冶金、化工、电解铝和核聚变会造成很大的损失。因此对大功率整流器的每个支路进行监测，及时了解每个器件的运行状态，当有均流超标时及时发出信号让维护人员进行相应的处理，可以使设备处理良好的运行状态。
技术实现要素：
为了解决背景技术中所述问题，本实用新型提供一种大功率整流器均流检测系统，检测整流器内每个整流支路的电流，所采集数据通过通讯网络上传到主控箱，对整流器的每个整流支路电流、均流系数和超限状态进行监视，当均流系数超出范围时发出声光报警信号；保护大功率整流器的安全运行，使整流器核心器件处于安全工作状态。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种大功率整流器均流检测系统，所述的大功率整流器包含多个整流桥臂，每个桥臂设有多个整流支路，所述的均流检测系统在大功率整流器的每个桥臂的每个整流支路上均安装有电流传感器，每个电流传感器均连接至各自桥臂的采集单元，多个采集单元通过MODBUS通讯方式将采集到的数据发送至主控装置。
所述的采集单元为单片机控制装置，包括单片机MCU、积分电路、滤波电路和MODBUS通讯芯片，所述的单片机MCU依次连接滤波电路和积分电路，通过滤波电路和积分电路与电流传感器相连接，采集电流传感器的数据；所述的单片机MCU还与MODBUS通讯芯片管脚相连接，通过MODBUS通讯芯片与MODBUS端口相连接。
所述的主控装置为PLC控制系统，包括PLC控制器和与之连接的显示屏。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的一种大功率整流器均流检测系统，检测整流器内每个整流支路的电流，所采集数据通过通讯网络上传到主控箱，对整流器的每个整流支路电流、均流系数和超限状态进行监视，当均流系数超出范围时发出声光报警信号；保护大功率整流器的安全运行，使整流器核心器件处于安全工作状态。
附图说明
图1为本实用新型的一种大功率整流器均流检测系统的整体结构示意图；
图2为本实用新型的一种大功率整流器均流检测系统的电流数据采集单元原理框图；
图3为本实用新型的一种大功率整流器均流检测系统的电流数据采集单元原理图；
图4为本实用新型的一种大功率整流器均流检测系统的主控装置原理框图；
图5为本实用新型的一种大功率整流器均流检测系统的主控箱人机界面图。
图中：11-16、21-26、31-36、41-46、51-56、61-66为各支路的电流传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种大功率整流器均流检测系统，所述的大功率整流器包含多个整流桥臂，每个桥臂设有多个整流支路，所述的均流检测系统在大功率整流器的每个桥臂的每个整流支路上均安装有电流传感器，每个电流传感器均连接至各自桥臂的采集单元，多个采集单元通过MODBUS通讯方式将采集到的数据发送至主控装置。
图1中提供的大功率整流器由6个整流桥臂组成，每个桥臂都设置了6个整流支路，每个整流支路上都设置了电流传感器，11-16、21-26、31-36、41-46、51-56、61-66为各支路的电流传感器。各支路上的传感器与各自桥臂上的采集单元相连接，多个采集单元通过MODBUS通讯方式将采集到的数据发送至主控装置。
所述的电流传感器优选CHK-2000Y2霍尔电流传感器。
如图2所示，所述的采集单元为单片机控制装置，包括单片机MCU、积分电路、滤波电路和MODBUS通讯芯片，所述的单片机MCU依次连接滤波电路和积分电路，通过滤波电路和积分电路与电流传感器相连接，采集电流传感器的数据；所述的单片机MCU还与MODBUS通讯芯片管脚相连接，通过MODBUS通讯芯片与MODBUS端口相连接。
如图3所示，为采集单元的具体实施例电路图，单片机采用STM32F103RC6，积分电路由LM258组成，滤波电路由电阻R13、R14和电容C12构成，组成T型滤波电路对信号滤波处理,MODBUS通讯芯片采用SP3485芯片。
如图4所示，所述的主控装置为PLC控制系统，包括PLC控制器和与之连接的显示屏。所述的PLC控制器可以是任何一种支持MODBUS通讯协议的PLC，例如：西门子S7200smart。所述的显示屏可以是触摸屏，例如西门子Smart1000，与西门子S7200smart可以采用以太网通讯或是485-MODBUS通讯连接。
如图5所示，为主控装置显示屏上显示的画面图。人机界面显示整流器桥支路电流的信息，显示信息包括按桥臂分类的每个支路电流、桥臂平均电流、每个支路均流系数、均流系数超限状态，并配合声鸣器发出桥臂均流超限声光报警。
本实用新型的一种电解槽在线槽电压监控系统通过在样机上的试验，能够精确、稳定的采集每个整流支路的电流信号，并计算出桥臂平均电流和每个支路的均流系数，能及时发现支路不均流超限状态或支路不导通故障，为整流器的安全运行提供保障。
以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。