專(zhuān)利名稱(chēng)：高壓串聯(lián)可控硅控制信號(hào)及能量的傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及可控硅應(yīng)用技術(shù)，尤其是一種高壓串聯(lián)可控硅控制信號(hào)及能量的 傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力電子技術(shù)，隨著工業(yè)的不斷進(jìn)步，可控硅應(yīng)用的電壓等級(jí)越來(lái)越高，功率越來(lái) 越大。采用串聯(lián)可控硅應(yīng)用的控制裝置，關(guān)鍵在于解決高低壓間的隔離和控制的穩(wěn)定性。目前，在采用可控硅作為功率器件的高壓控制系統(tǒng)中，高壓側(cè)和低壓控制側(cè)之前 的信號(hào)及能量傳輸必須保證絕對(duì)地安全可靠。在間接光觸發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要需要 解決的是兩個(gè)問(wèn)題1、信號(hào)隔離問(wèn)題。作為直接控制晶閘管開(kāi)通關(guān)斷的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路與高壓相同，而 相應(yīng)的信號(hào)控制電路屬于低壓，絕緣很難處理。2、控制信號(hào)及能量的傳輸電路設(shè)計(jì)。作為直接控制晶閘管開(kāi)通關(guān)斷的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電 路，由于其在高壓運(yùn)用，其電路復(fù)雜性要比一般觸發(fā)系統(tǒng)的電路復(fù)雜的多，同時(shí)也要考慮 相應(yīng)的保護(hù)電路和元件監(jiān)測(cè)電路。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的旨在提出一種將光隔離和磁隔離技術(shù)應(yīng)用于多只串聯(lián)可控硅 裝置中控制信號(hào)及能量的傳輸系統(tǒng)，希望進(jìn)一步提高系統(tǒng)安全系數(shù)及運(yùn)行的可靠性。這種高壓串聯(lián)可控硅軟起動(dòng)裝置控制信號(hào)及能量的傳輸系統(tǒng)，其特征在于它包 含主控板、高頻電源板、脈沖分配板、驅(qū)動(dòng)板、電壓采樣與保護(hù)電路、高壓可控硅模組、AC-DC 電源變換裝置、光導(dǎo)纖維、高壓電纜；其中所述主控板發(fā)出的三相可控硅觸發(fā)信號(hào)A、B、C分 別接入三塊脈沖分配板，并經(jīng)各脈沖分配板各產(chǎn)生輸出的10路光控信號(hào)通過(guò)光導(dǎo)纖維分 別傳送到對(duì)應(yīng)的三塊驅(qū)動(dòng)板，而后又各經(jīng)每個(gè)驅(qū)動(dòng)板的輸出端與高壓可控硅模組相連；另 外，母線高壓側(cè)的電壓采樣信號(hào)及可控硅保護(hù)信號(hào)也通過(guò)另一光導(dǎo)纖維反饋到主控板；同 時(shí)，所述主控板220交流電源通過(guò)AC-DC電源變換裝置的電源輸出電路與并聯(lián)在輸出電路 中的多個(gè)高頻電源板并聯(lián)，并且又通過(guò)高頻電源板的輸出端將信號(hào)通過(guò)高壓電纜依次穿過(guò) 所對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)板及電壓采樣與保護(hù)電路板中的的高性能磁環(huán)，到達(dá)高壓可控硅模組。根據(jù)以上技術(shù)方案提出的這種高壓串聯(lián)可控硅軟起動(dòng)裝置控制信號(hào)及能量的傳 輸系統(tǒng)，與現(xiàn)有的同類(lèi)技術(shù)相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、高安全性。采用間接光觸發(fā)系統(tǒng)，利用光導(dǎo)纖維連接高壓元件和低壓控制回路， 徹底解決了信號(hào)隔離問(wèn)題，更加安全可靠；2、易維護(hù)性。主體設(shè)計(jì)中采用模塊化設(shè)計(jì)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，只需要更換相應(yīng)的模塊 即可再次正常工作，更換和維護(hù)更加方便。3、可拓展性。設(shè)計(jì)方案采用模塊化設(shè)計(jì)方案，可針對(duì)不同電壓等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，例圖 可用于IOKV系統(tǒng)，如需要設(shè)計(jì)6KV裝置，只需要每相上減少晶閘管及對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制模塊，并不需要重新設(shè)計(jì)主體結(jié)構(gòu)。對(duì)于超過(guò)IOKV的更高電壓等級(jí)來(lái)說(shuō)，這一方案同樣適用。
附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖中1-主控板 2.1-高頻電源板 2.2-高頻電源板 2.3-高頻電源板 2. 4-高頻電源板 3. 1-第一脈沖分配板 3. 2-第二脈沖分配板 3. 3-第三脈沖分配 板 4. 1-第一驅(qū)動(dòng)板 4. 2-第二驅(qū)動(dòng)板 4. 3-第三驅(qū)動(dòng)板 5-電壓采樣保護(hù)電路 6-高壓可控硅模組 7-電源變換裝置 8-光導(dǎo)纖維 9-高壓電纜 10-光導(dǎo)纖維。
具體實(shí)施方式
如圖所示的這種高壓串聯(lián)可控硅軟起動(dòng)裝置控制信號(hào)及能量的傳輸系統(tǒng)，其特 征在于它包含主控板1、四個(gè)高頻電源板2-廣2-4、三個(gè)脈沖分配板3-廣3-3、三個(gè)驅(qū)動(dòng)板 4-廣4-3、電壓采樣與保護(hù)電路5、高壓可控硅模組6、AC-DC電源變換裝置7、光導(dǎo)纖維8、10、 高壓電纜9 ；其中所述主控板1發(fā)出的三相可控硅觸發(fā)信號(hào)A、B、C分別接入三個(gè)脈沖分配 板3-1、3-2、3-3，并經(jīng)各脈沖分配板3-1、3-2、3-3各產(chǎn)生輸出的10路光控信號(hào)通過(guò)光導(dǎo)纖 維8分別傳送到對(duì)應(yīng)的三個(gè)驅(qū)動(dòng)板第一驅(qū)動(dòng)板4-1、第二驅(qū)動(dòng)板4-2、第三驅(qū)動(dòng)板4-3，而 后又各經(jīng)每個(gè)驅(qū)動(dòng)板的輸出端與高壓可控硅模組6相連；另外，母線高壓側(cè)的電壓采樣信 號(hào)及可控硅保護(hù)信號(hào)5通過(guò)另一光導(dǎo)纖維10反饋到主控板1，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集及各 種保護(hù)；同時(shí)，主控板1的220交流電源通過(guò)AC-DC電源變換裝置7產(chǎn)生出直流電源輸出至 多個(gè)并聯(lián)在輸出電路中的高頻電源板第一高頻電源板2-1、第二高頻電源板2-2、第三高 頻電源板2-3、第四高頻電源板2-4，并且又通過(guò)高頻電源板的輸出端信號(hào)通過(guò)高壓電纜9 依次穿過(guò)各驅(qū)動(dòng)板及電壓采樣與保護(hù)電路板5中的的高性能磁環(huán)，連接到達(dá)高壓可控硅模 組；由此產(chǎn)生出足夠的電源供給驅(qū)動(dòng)電路及電壓采樣與保護(hù)電路工作。上述這種高壓串聯(lián)可控硅軟起動(dòng)裝置控制信號(hào)及能量的傳輸系統(tǒng)，工作原理如 下主控板1發(fā)出的三相可控硅觸發(fā)信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖分配至三個(gè)脈沖分配板第一脈沖 分配板3-1、第二脈沖分配板3-2、第三脈沖分配板3-3，每相各產(chǎn)生10路光控信號(hào)通過(guò)光導(dǎo) 纖維8傳送到對(duì)應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)板4-1、第二驅(qū)動(dòng)板4-2、第三驅(qū)動(dòng)板4-3，控制總共30路(每 相10路)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)觸發(fā)高壓可控硅模組6 ；另外，高壓側(cè)的電壓采樣信號(hào)及可控硅保護(hù)信 號(hào)5也通過(guò)另一光導(dǎo)纖維10反饋到主控板1，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集及各種保護(hù)；高壓側(cè) 的能量供給路線為220交流電源通過(guò)AC-DC電源變換裝置7產(chǎn)生出直流電源供給多個(gè)并 聯(lián)在直流輸出電路中的高頻電源板第一高頻電源板2-1、第二高頻電源板2-2、第三高頻 電源板2-3、第四高頻電源板2-4，輸出高頻電源信號(hào)通過(guò)高壓電纜9依次穿過(guò)驅(qū)動(dòng)板及電 壓采樣與保護(hù)電路板上的高性能磁環(huán)，產(chǎn)生出足夠的電源供給驅(qū)動(dòng)電路及電壓采樣與保護(hù) 電路工作。從而實(shí)現(xiàn)高、低壓側(cè)的控制信號(hào)通過(guò)光隔離，能量傳輸通過(guò)磁隔離，使高、低壓 側(cè)完全沒(méi)有直接的電聯(lián)系，令整個(gè)系統(tǒng)非常的安全可靠。本發(fā)明采用光隔離和磁隔離技術(shù)，應(yīng)用于高壓串聯(lián)可控硅裝置控制信號(hào)及能量的 傳輸，確保系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。
權(quán)利要求1. 一種高壓串聯(lián)可控硅軟起動(dòng)裝置控制信號(hào)及能量的傳輸系統(tǒng)，其特征在于它包含 主控板(1)、高頻電源板、脈沖分配板、驅(qū)動(dòng)板、電壓采樣與保護(hù)電路(5)、高壓可控硅模組 (6)、AC-DC電源變換裝置(7)、光導(dǎo)纖維、高壓電纜(9);其中所述主控板(1)發(fā)出的三相可 控硅觸發(fā)信號(hào)A、B、C分別接入三個(gè)脈沖分配板(3-1)、(3-2)、(3-3)，并經(jīng)各脈沖分配板各 產(chǎn)生輸出的10路光控信號(hào)通過(guò)光導(dǎo)纖維(8)分別傳送到對(duì)應(yīng)的三塊驅(qū)動(dòng)板(4-1)、(4-2)、 (4-3)，而后又各經(jīng)每個(gè)驅(qū)動(dòng)板的輸出端與高壓可控硅模組(6)相連；另外，母線高壓側(cè)的 電壓采樣信號(hào)及可控硅保護(hù)信號(hào)(5)通過(guò)另一光導(dǎo)纖維(10)反饋到主控板(1)，以實(shí)現(xiàn)實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)的采集及各種保護(hù)；同時(shí)，主控板(1) 220交流電源通過(guò)AC-DC電源變換裝置(7 )產(chǎn) 生出直流電源輸出至多個(gè)并聯(lián)在輸出電路中的多個(gè)高頻電源板(2-1)、(2-2)、2-3)、(2-4)， 并且又將各高頻電源板的輸出端信號(hào)通過(guò)高壓電纜(9 )依次穿過(guò)每個(gè)驅(qū)動(dòng)板及電壓采樣與 保護(hù)電路板(5)中的的高性能磁環(huán)，產(chǎn)生出供給驅(qū)動(dòng)電路及電壓采樣與保護(hù)電路工作的足 夠電源。
專(zhuān)利摘要一種高壓串聯(lián)可控硅軟起動(dòng)裝置控制信號(hào)及能量的傳輸系統(tǒng)，包含主控板、高頻電源板、脈沖分配板、驅(qū)動(dòng)板、電壓采樣與保護(hù)電路、高壓可控硅模組、電源變換裝置、光導(dǎo)纖維、高壓電纜；主控板發(fā)出的三相可控硅觸發(fā)信號(hào)分別接入三脈沖分配板，由脈沖分配板各輸出的10路光控信號(hào)經(jīng)光導(dǎo)纖維分送到對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)板，又各經(jīng)驅(qū)動(dòng)板的輸出端與高壓可控硅模組相連；高壓側(cè)的電壓采樣信號(hào)及可控硅保護(hù)信號(hào)通過(guò)另一光導(dǎo)纖維反饋到主控板；同時(shí)，主控板220交流電源通過(guò)電源變換裝置產(chǎn)生出直流電源輸出至多個(gè)并聯(lián)在輸出電路中的高頻電源板，并又經(jīng)高頻電源板的輸出端信號(hào)通過(guò)高壓電纜依次穿過(guò)各驅(qū)動(dòng)板及電壓采樣與保護(hù)電路板中的高性能磁環(huán)，產(chǎn)生供給驅(qū)動(dòng)電路及電壓采樣與保護(hù)電路工作的足夠的電源。
文檔編號(hào)H02M1/06GK201910733SQ20102067937
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者張衛(wèi)平, 張進(jìn)樂(lè), 朱慧玲, 趙凌翔 申請(qǐng)人:上海追日電氣有限公司