一种直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置制造方法

一种直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置，由整流变压器、同步变压器、相序移相电路、波形整理电路、脉冲触发电路、可控硅整流器组成；整流变压器的一次侧与电网相连、二次侧与可控硅整流器的进线端相连；同步变压器为脉冲触发电路提供同步信号；同步变压器一次侧连接在可控硅整流器的进线侧三个进线端上、二次侧与相序移位电路相连，相序移位电路的输出与波形整理电路的输入相连，波形整理电路的输出与脉冲触发电路输入相连；本实用新型实现了三相全桥可控硅整流器三相进线的任意接入。
【专利说明】一种直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置，属于电力电子【技术领域】。

【背景技术】
[0002]大功率直流电机的供电电源普遍采用三相可控硅整流器供电，它的三相进线与同步电之间有相序要求，有一定的对应关系，如果接错的话，将会导致整流器无法工作，检查三相电进线与同步电之间相序是否对应正确需要示波器或灯箱等其它设备进行测试，这给现场安装调试和售后服务带来了极大的不便。


【发明内容】

[0003]针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置，实现了三相全桥可控硅整流器三相进线的任意接入。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:一种直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置，由整流变压器、同步变压器、相序移相电路、波形整理电路、脉冲触发电路、可控硅整流器组成；整流变压器采用Λ/Λ0联接，它的一次侧与电网相连、二次侧与可控硅整流器的进线端相连。同步变压器采用△/Yl联接，同步变压器为脉冲触发电路提供同步信号，实际工程中，整流变压器与可控硅整流器是分开的，整流变压器二次侧三相电输出无论是正序还是负序输出时，由于现场接线的不同，可控硅整流器进线三相电可能是正序联接也可能是负序联接，因此以可控硅整流器进线侧为准。将同步变压器一次侧连接在可控硅整流器的进线侧三个进线端上，同步变压器的二次侧与相序移位电路相连，相序移位电路的输出与波形整理电路的输入相连，波形整理电路的输出与脉冲触发电路输入相连，脉冲触发电路检测接入可控硅整流电路三相电源的接入顺序，并将检测结果存储，然后依据检测结果按照不同的触发顺序向可控硅整流器发送触发脉冲。
[0005]同步变压器由于它的一次侧连接在可控硅整流器输入端，因此可控硅整流器进线端电压相位超所述同步变压器二次侧端30°。
[0006]相序移位电路由RC滤波电路组成，通过对器件的选择使输出电压的相位滞后输入电压60°，相序移位电路输出电压相位滞后可控硅整流器三相电源90°。
[0007]波形整理电路由运算放大器、光耦、反相器组成，运算放大器将相序移位电路的正选波整理成方波，当正选波电压为正时，方波为高电平，当正选波电压为负时，方波电平为零，由于波形整理电路的信号取自高压侧，光耦将波形整理电路的信号与脉冲触发电路进行隔离，波形整理电路的信号进过光耦后被反向了，因此反向器将光耦信号再反向就还原了波形整理电路的信号。
[0008]脉冲触发电路由CPLD或FPGA组成，其功能是检测接入可控硅整流电路三相电源的接入顺序，并将检测结果存储，然后依据检测结果按照不同的触发顺序向可控硅整流器发送触发脉冲。检测三相电源接入顺序的方法为:可控硅整流器进线三相电经过同步变压器和相序移相电路后，相位比原来滞后90°，经过波形整理电路后变成了同频率的方波，这些方波的上升沿和下降沿分别对应着可控硅整流器三相电的自然换向点，对应关系与可控娃整流器进线二相电是正序还是负序有关。

【专利附图】

【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的系统框图；
[0010]图2为本实用新型的可控硅整流器三相进线波形及相位差；
[0011]图3为本实用新型的同步变压器一次侧与二次侧波形图及相位差；
[0012]图4为本实用新型的相序移位电路；
[0013]图5为本实用新型的可控硅整流器三相进线与相序移位输出波形图及相位差；
[0014]图6为本实用新型的波形整理电路；
[0015]图7为本实用新型的波形整理电路的输入波形图；
[0016]图8为本实用新型的波形整理电路的输出波形图。

【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步详细描述。
[0018]如图1、图2所示，图1为本实用新型的系统框图；图2为本实用新型的可控硅整流器三相进线波形及相位差。
[0019]本实用新型的一种直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置，包括整流变压器、同步变压器、相序移相电路、波形整理电路、脉冲触发电路、可控硅整流器。整流变压器采用Λ/Λ0联接，它的一次侧1、2、3端与电网相连，二次侧4、5、6与可控硅整流器的进线端A、B、C相连。同步变压器采用△/Yl联接，同步变压器为脉冲触发电路提供同步信号，实际工程中，整流变压器与可控硅整流器是分开的。整流变压器二次侧三相电输出无论是正序还是负序输出时，由于现场接线的不同，可控硅整流器进线三相电可能是正序联接也可能是负序联接，因此以可控硅整流器进线侧为准。这里所述的正序是指当可控硅整流器的进线侧A端电压相位超前B端120°，B端超前C端120°，如果A端超前B端240°，B端超前C端240°则为负序。将同步变压器一次侧连接在可控硅整流器的进线侧三个进线端A、B、C上，同步变压器的二次侧与相序移位电路相连，相序移位电路的输出与波形整理电路的输入相连，波形整理电路的输出与脉冲触发电路输入相连。脉冲触发电路检测接入可控硅整流电路三相电源的接入顺序，并将检测结果存储，然后依据检测结果按照不同的触发顺序向可控硅整流器发送触发脉冲。
[0020]如图3所示，图3为本实用新型的同步变压器一次侧与二次侧波形图及相位差。因为同步变压器采用Λ/Υ1联接，由于它的一次侧连接在可控硅整流器输入端，因此可控硅整流器的A、B、C端电压相位分别超前同步变压器二次侧7、8、9端30°。
[0021]如图4、图5所示，图4为本实用新型的相序移位电路；图5为本实用新型的可控硅整流器三相进线与相序移位输出波形图及相位差。相序移位电路由RC滤波电路组成，通过对器件的选择使输出电压的相位滞后输入电压60°，相序移位电路输出电压相位滞后可控硅整流器三相电源90°。
[0022]如图6、图7所示，图6为本实用新型的波形整理电路；图7为本实用新型的波形整理电路的输入波形图。波形整理电路由运算放大器、光耦、反相器组成，运算放大器将相序移位电路的正选波整理成方波，当正选波电压为正时，方波为高电平，当正选波电压为负时，方波电平为零，由于波形整理电路的信号取自高压侧，光耦将波形整理电路的信号与脉冲触发电路进行隔离，波形整理电路的信号进过光耦后被反向了，因此反向器将光耦信号再反向就还原了波形整理电路的信号。
[0023]如图8所示，图8为本实用新型的波形整理电路的输出波形图。脉冲触发电路由CPLD或FPGA组成，其功能是检测接入可控硅整流电路三相电源的接入顺序，并将检测结果存储，然后依据检测结果按照不同的触发顺序向可控硅整流器发送触发脉冲。检测三相电源接入顺序的方法为:三相电源经同步变压器、相序移位电路、波形整理电路后变成了同步的方波，当波形整理电路输出端13电平为上升沿时，如果14、15的组合为“01”，则三相电的相序是正序，如果组合为“10”，则三相电的相序是负序；当波形整理电路输出端14电平为上升沿时，如果13、15的组合为“10”，则三相电的相序是正序，如果组合为“01”，则三相电的相序是负序；当波形整理电路输出端15电平为上升沿时，如果13、14的组合为“01”，则三相电的相序是正序，如果组合为“ 10”，则三相电的相序是负序；可控硅整流器进线三相电经过同步变压器和相序移相电路后，相位比原来滞后90° 了，经过波形整理电路后变成了同频率的方波，这些方波的上升沿和下降沿分别对应着可控硅整流器三相电的自然换向点，对应关系与可控硅整流器进线三相电是正序还是负序有关。当检测到可控硅整流器三相进线是正序连接时，相序移位电路输出端7输出的电压作为可控硅整流器C端的同步信号，相序移位电路输出端8输出的电压作为可控娃整流器A端的同步信号,相序移位电路输出端9输出的电压作为可控硅整流器B端的同步信号，波形整理电路输出端13的下升沿作为S5的自然换向点，上升沿作为S2的自然换向点，波形整理电路输出端14的下降沿作为SI的自然换向点，上升沿作为S4的自然换向点，波形整理电路输出端15的下降沿作为S3的自然换向点，上升沿作为S6的自然换向点；当检测到可控硅整流器三相进线是负序连接时，相序移位电路输出端7输出的电压作为可控硅整流器B端的同步信号，相序移位电路输出端8输出的电压作为可控硅整流器C端的同步信号，相序移位电路输出端9输出的电压作为可控硅整流器A端的同步信号，波形整理电路输出端13的下降沿作为S3的自然换向点，上升沿作为S6的自然换向点，波形整理电路输出端14的下降沿作为S5的自然换向点，上升沿作为S2的自然换向点，波形整理电路输出端15的下降沿作为SI的自然换向点，上升沿作为S4的自然换向点。
[0024]虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，但同样在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置，其特征在于:由整流变压器、同步变压器、相序移相电路、波形整理电路、脉冲触发电路、可控硅整流器组成；所述整流变压器的一次侧与电网相连、二次侧与所述可控硅整流器相连；所述同步变压器一次侧与所述可控硅整流器相连、二次侧与所述相序移位电路相连；所述相序移位电路的输出与所述波形整理电路的输入相连；所述波形整理电路的输出与所述脉冲触发电路输入相连。
2.根据权利要求1所述的直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置，其特征在于:所述整流变压器采用△/△()联接；所述同步变压器采用Λ/Υ1联接；所述同步变压器为所述脉冲触发电路提供同步信号。
3.根据权利要求1所述的直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置，其特征在于:所述脉冲触发电路检测接入所述可控硅整流电路三相电源的接入顺序，并将检测结果存储，然后依据检测结果按照不同的触发顺序向所述可控硅整流器发送触发脉冲。
4.根据权利要求1所述的直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置，其特征在于:所述可控硅整流器进线端电压相位超所述同步变压器二次侧端30° ;所述相序移位电路输出电压相位滞后所述可控硅整流器三相电源90°。
5.根据权利要求1所述的直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置，其特征在于:所述相序移位电路由RC滤波电路组成；所述波形整理电路由运算放大器、光耦、反相器组成；所述脉冲触发电路由CPLD或FPGA组成。
6.根据权利要求5所述的直流电机三相全桥可控硅整流电源相序自适应装置，其特征在于:所述运算放大器将相序移位电路的正选波整理成方波，当正选波电压为正时，方波为高电平；当正选波电压为负时，方波电平为零。
【文档编号】H02M7/04GK204068733SQ201420344633
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】潘雷, 郑旺, 吴义可, 王建, 马亮, 封安波, 靳宁宁 申请人:徐州中矿大传动与自动化有限公司