专利名称：一种三相整流器合闸自检电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及三相整流器合闸自检电路。
背景技术：
三相整流器在电源交换领域已有非常广泛的应用。它利用功率半导体器件 的单相导电性，将交流电转换成直流电，供直流负载使用或作为逆变器(直流 变交流)的输入电源。目前在感应加热、直流电镀、直流调速和变频拖动等领 域使用很广。当整流器某单元损坏而发生短路时，会造成输入端的开关跳闸。 此时如果没有及时判断出故障点，而再次合闸，将会造成其他整流单元的损坏， 甚至引起损坏开关和整流变压器等恶性事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种三相整流器合闸自检电路，它能自动检测各整流 单元是否存在短路，可有效防止在整流器异常情况下的再次合闸，从而避免扩 大事故。
本发明的三相整流器合闸自检电路，包括预通电电路、具有六个整流单元 的三相整流电路，六个隔离取样电路、六个故障判断电路和合闸驱动电路，预 通电电路的输入端接三相交流电，输出的预通电电压信号端与三相整流电路的 输入端相连，三相整流电路的六个整流单元的端电压信号分别输送到各隔离取 样电路的输入端，各隔离取样电路的电压输出端分别与各故障判断电路的输入 端相连，故障判断电路输出的故障合成信号输送到合闸驱动电路，合闸驱动电 路的合闸信号输出端与三相整流电路的电源开关相连。
三相整流器合闸自检电路的工作原理
当预通电电路接通电源，预通电电路输出的电压信号输入到三相整流器， 由隔离取样电路检测各整流单元的端压是否正常，正常情况下各整流单元两端 都将有一定的电压，如果某单元损坏而短路，则其端压即为零。由故障判断电 路根据隔离取样电路的输出信号，判断并记忆检测结果。如果结果正常，则开 放合闸驱动电路，输出正常的合闸驱动信号，使三相整流电路的电源开关安全 合闸；否则禁止开关闭合。
本发明的三相整流器合闸自检电路，能自动检测各整流单元是否存在短路 故障，可防止整流器在故障状态下再次合闸通电，从而避免了事故的进一步扩 大，也保证了设备和操作人员的安全。
图l是本发明的原理方框图2是本发明的一种具体实施电路图(图中仅画出一个隔离取样电路和一个 故障判断电路)。
具体实施例方式
参照图l，本发明的三相整流器合闸自检电路包括预通电电路l、三相整流 电路5，隔离取样电路2、故障判断电路3和合闸驱动电路4，其中的隔离取样 电路2和故障判断电路3分别有六个，预通电电路1的输入端接三相交流电， 输出的预通电电压信号端与三相整流电路5的输入端相连，三相整流电路5的 六个整流单元的端电压信号分别输送到各隔离取样电路2的输入端，各隔离取 样电路2的电压输出端分别与各故障判断电路3的输入端相连，故障判断电路3 输出的故障合成信号输送到合闸驱动电路4，合闸驱动电路4的合闸信号输出端 与三相整流电路5的电源开关相连。
图2是本发明的一种具体实施电路图，三相整流器有六个整流单元KP1 KP6，隔离取样电路和故障判断电路分别有六个，由于结构完全相同，仅画出一 个隔离取样电路和一个故障判断电路。
图示实例中，预通电电路1包括合闸启动按钮S1A、继电器J1和三组缓冲 阻抗，三组缓冲阻抗可以是电阻或电感或电容，也可以是电阻、电感和电容三 者的复合阻抗。这里，三组输出缓冲阻抗采用的是电阻R1、 R2、 R3。合闸启动 按钮S1A与继电器J1的控制线圈相连，继电器J1的各相输出触点分别与电阻 Rl、 R2、 R3串联后的一端连接三相交流电，另一端连接三相整流电路的输入端。 当合闸启动按钮S1A闭合时，继电器J1闭合并自锁，三相交流电经R1、 R2、 R3加到整流器的输入端。由于有R1、 R2、 R3缓冲，即使整流器短路，也不会 造成事故。
隔离取样电路采用光电耦合器Ul。每个光电耦合器原边经电阻R4各与整 流单元并联。正常工作时，每个整流单元在一个周期中导通1/3周期，阻断2/3 周期。在l/3导通周期内，整流单元端压为零，光电耦合器不通，接在光电耦合 器副边的电容C1电压逐渐上升；在2/3阻断周期内，整流单元承受一定的端压， 此电压使光电耦合器导通，电容C1电压快速下降为低电平。只要整流单元正常, 电容C1电压始终维持低电平。当某整流单元损坏后呈现短路现象，该整流单元 端电压始终为零，光电耦合器不再导通，电容C1电压必定上升为高电平。
故障判断电路采用了 555集成电路，555集成电路的输入端THR与光电耦
合器U1的副边电容C1相连，其置位端TRIG与合闸启动按钮S1B以及时序控 制电容C2相连，(合闸启动按钮S1B与S1A联动)，555集成电路的DIS端为故 障合成信号输出端，与合闸驱动电路4的MOS管Ml输入端相连。555集成电 路的THR端为高电平触发端，高电平为2/3VCC，若VCC-12V，高电平为8V。 因此当THR端电压上升至8V以上时，555集成电路的输出即变为"0"。 TRIG 端为低电平触发端，且低电平为1/3VCC，若VCC=12V时，低电平为4V。当 TRIG端电平低于4V时，555输出即变为"1"。
合闸按钮S1B接通，使时序控制电容C2电压放电到零，555集成电路输出 被置"1"。由于TRIG的置位作用在逻辑上优先于THR端的复位作用，当C2 电压高于4V后，隔离取样电路的电容C1电平才对555集成电路产生触发作用。 此时如果THR端低于8V,则555集成电路输出仍为"1"，允许合闸驱动电路 输出合闸信号；如果THR端高于8V，则555集成电路输出变为"0"，禁止合 闸驱动电路输出合闸信号。
合闸驱动电路包括由双比较器U3A、 U3B构成的窗口比较器，驱动MOS 管M1和隔离继电器J2。窗口比较器的输入端与故障判断电路的时序控制电容 C2相连，隔离继电器的输出端与三相整流电路的电源开关K相连。故障判断电 路输出的合闸信号是一个脉冲信号，其宽度是时序控制电容C2在窗口电压范围 内的充电时间，此例为C2电压从6V到10V的充电时间。
合闸驱动电路完成合闸过程如果故障判断结果为正常，当C2电压高于6V 时，则比较器U3A输出高电平，隔离继电器J2闭合，三相整流电路的电源开关 K合闸并自锁，当C2电压高于10V时，则比较器U3B输 出低电平，隔离继电 器J2断开，合闸信号结束，但电源开关K因自锁而维持在合闸状态。
合闸自检电路按照以上的顺序工作，可实现电源开关在整流器无故障状态 下安全合闸，达到保护设备和人员的目的。
权利要求
1、一种三相整流器合闸自检电路，其特征是包括预通电电路(1)、具有六个整流单元的三相整流电路(5)，六个隔离取样电路(2)、六个故障判断电路(3)和合闸驱动电路(4)，预通电电路(1)的输入端接三相交流电，输出的预通电电压信号端与三相整流电路(5)的输入端相连，三相整流电路(5)的六个整流单元的端电压信号分别输送到各隔离取样电路(2)的输入端，各隔离取样电路(2)的电压输出端分别与各故障判断电路(3)的输入端相连，故障判断电路(3)输出的故障合成信号输送到合闸驱动电路(4)，合闸驱动电路(4)的合闸信号输出端与三相整流电路(5)的电源开关相连。
2、 根据权利要求l所述的三相整流器合闸自检电路，其特征是所说的预通 电电路(1)包括合闸启动按钮(S1A)、继电器(J1)和三组缓冲阻抗，合闸启动 按钮(S1A)与继电器(J1)的控制线圈相连，继电器(J1)的各相输出触点分别与三 组缓冲阻抗串联后的一端连接交流电，另一端连接三相整流电路的输入端。
3、 根据权利要求l所述的三相整流器合闸自检电路，其特征是所说的隔离 取样电路(2)是光电耦合器。
4、 根据权利要求l所述的三相整流器合闸自检电路，其特征是所说的故障 判断电路(3)是555集成电路。
5、 根据权利要求l所述的三相整流器合闸自检电路，其特征是所说的合闸 驱动电路(4)包括由双比较器(U3A)、 (U3B)构成的窗口比较器，驱动MOS 管(Ml)和隔离继电器(J2)。
全文摘要
本发明公开的三相整流器合闸自检电路包括预通电电路、三相整流电路，六个隔离取样电路、六个故障判断电路和合闸驱动电路，预通电电路的输入端接三相交流电，输出的预通电电压信号端与三相整流电路的输入端相连，三相整流电路的六个整流单元的端电压信号分别输送到各隔离取样电路的输入端，各隔离取样电路的电压输出端分别与各故障判断电路的输入端相连，故障判断电路输出的故障合成信号输送到合闸驱动电路，合闸驱动电路的合闸信号输出端与三相整流电路的电源开关相连。本发明能自动检测各整流单元是否存在短路故障，可防止整流器在故障状态下再次合闸通电，从而避免了事故的进一步扩大，也保证了设备和操作人员的安全。
文档编号H02M7/12GK101355313SQ20081006343
公开日2009年1月28日 申请日期2008年8月5日 优先权日2008年8月5日
发明者徐晓亮 申请人:杭州四达电炉成套设备有限公司