專利名稱：一種帶有過壓保護功能的高壓固態(tài)軟起動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于高壓電動機起動技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種適用于高壓電動機起動設(shè)備帶有過壓保護功能的高壓固態(tài)軟起動器。
背景技術(shù)：
采用晶閘管為核心器件的高壓固態(tài)軟起動器作為高壓電機起動設(shè)備在國內(nèi)得到大量應(yīng)用，其可靠性尤為重要。但國內(nèi)市場上應(yīng)用的晶閘管過壓保護技術(shù)并不完善，外部產(chǎn)生的過電壓主要來自雷擊和系統(tǒng)中的開關(guān)操作過程，在高壓開關(guān)開合和斷開時會伴隨有過電壓產(chǎn)生，有時會達到額定電壓的3倍以上，過高的電壓會對晶閘管造成嚴重的危害。內(nèi)部產(chǎn)生的過電壓來自高壓固態(tài)軟起動器的閥組內(nèi)部晶閘管的周期開關(guān)過程，以及串聯(lián)的晶閘管之間因開通或關(guān)斷性能差異造成的瞬態(tài)電壓分配不均，由于晶閘管的過電壓能力很低，因此晶閘管閥必須有針對過電壓的保護采取措施使其在安全值范圍內(nèi)，若保護不可靠會對軟起動器的晶閘管造成嚴重的危害，目前人們都是采取一般防范危害的辦法，如安裝避雷器、阻容裝置、可靠性不高的過壓保護裝置實現(xiàn)保護功能，但其都無法可靠的保護每只晶閘管的安全性，為了避免晶閘管在起動過程的過壓損壞，必須及時而準確地檢測單只晶閘管的電壓值并進行實時保護。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種帶有晶閘管過壓保護裝置的高壓固態(tài)軟起動器，該過壓保護裝置對高壓環(huán)境下的晶閘管上兩端交流電壓進行在線檢測，當晶閘管上的電壓瞬時超過過電壓值時，其電壓通過過電壓保護裝置進行強觸發(fā)從而降低晶閘管兩端電壓，從而快速保護晶閘管。本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種帶有過壓保護功能的高壓固態(tài)軟起動器，包括含有雙反向并聯(lián)晶閘管的高壓固態(tài)軟起動器，其特征在于:所述雙反向并聯(lián)晶閘管的兩端及控制端連接有過電壓保護電路；該過電壓保護電路包括兩個分別連接在雙反向并聯(lián)晶閘管兩端的電壓檢測電路和兩個分別連接在該雙反向并聯(lián)晶閘管控制端與電壓檢測電路之間的晶閘管觸發(fā)輸出電路。本實用新型的技術(shù)解決方案中所述的電壓檢測電路包括由串接的BOD單元構(gòu)成的均壓支路和兩個分壓支路，均壓支路的輸入端、輸出端分別經(jīng)正向、反向連接的兩個高壓二極管與兩個分壓支路連接，BOD單元由BOD 二極管與均壓電阻并聯(lián)構(gòu)成，兩個閘管觸發(fā)輸出電路的一端分別與兩個分壓支路的分壓端連接。本實用新型的技術(shù)解決方案中所述的晶閘管觸發(fā)輸出電路由串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管和二極管構(gòu)成。本實用新型的技術(shù)解決方案中所述的均壓支路包括6個BOD單元。本實用新型的技術(shù)解決方案中所述的兩個分壓支路上并聯(lián)有二極管。本實用新型的技術(shù)解決方案中所述的兩個分壓支路上并聯(lián)有電容。[0010]本實用新型由于在高壓固態(tài)軟起動器中的核心器件雙反向并聯(lián)晶閘管的兩端及控制端連接有過電壓保護電路，該過電壓保護電路包括兩個分別連接在雙反向并聯(lián)晶閘管兩端的電壓檢測電路和兩個分別連接在該雙反向并聯(lián)晶閘管控制端與電壓檢測電路之間的晶閘管觸發(fā)輸出電路，因而當出現(xiàn)如雷擊、系統(tǒng)中的開關(guān)操作外部產(chǎn)生的過電壓，或出現(xiàn)如高壓固態(tài)軟起動器的閥組內(nèi)部晶閘管的周期開關(guān)、串聯(lián)的晶閘管之間因開通或關(guān)斷性能差異造成瞬態(tài)電壓分配不均等內(nèi)部產(chǎn)生的過電壓時，電壓檢測電路開始有電流通過，迅速使晶閘管觸發(fā)輸出電路工作，觸發(fā)電流使被保護的雙反向并聯(lián)晶閘管導通，導通后使雙反向并聯(lián)晶閘管兩端電壓快速降低，從而達到保護晶閘管的目的。本實用新型由于在分壓支路上并聯(lián)有二極管，因而可起到續(xù)流作用。本實用新型由于在分壓支路上并聯(lián)有電容，因而可起干抗及濾波作用。本實用新型解決了晶閘管過壓保護在電機軟起動應(yīng)用難題，無需外加電源及驅(qū)動芯片，即可達到保護晶閘管的目的，具有動作速度快、過壓保護精確、保護性能高，運行安全可靠等特點。本實用新型主要用于帶有晶閘管過壓保護裝置的高壓固態(tài)軟起動器。
圖1為本實用新型的過電壓保護裝置原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進一步說明。如圖1所示。本實施例為包括含有雙反向并聯(lián)晶閘管的高壓固態(tài)軟起動器,雙反向并聯(lián)晶閘管SCR1、SCR2的兩端陰極K及控制端G連接有由第一、第二晶閘管觸發(fā)輸出電路和電壓檢測電路構(gòu)成的過電壓保護電路。其中，電壓檢測電路包括由串接的BOD單元構(gòu)成的均壓支路和第一、第二分壓支路。第一、第二分壓支路均為電阻分壓支路。第一分壓支路由電阻R1、電阻R2、二極管D1、電容Cl組成，連接在高壓二極管D3、D5與晶閘管陰極K之間，用于抬高觸發(fā)所需的電壓值，二極管D7主要起到續(xù)流作用，電容Cl主要起干抗及濾波作用。同理，第二分壓支路由電阻R10、電阻R9、二極管D2、電容C2組成，作用相同。均壓支路包括串接的6個BOD單元，每個BOD單元由BOD 二極管與分壓電阻并聯(lián)構(gòu)成。6個BOD單元包括 BOD 二極管 B0D1、B0D2、B0D3、B0D4、B0D5、B0D6 和 6 個均壓電阻 R3、R4、R5、R6、R7，BOD 二極管，BOD 二極管是IXB0D1-09，單只雪崩電壓為900V。均壓支路的輸入端、輸出端分別經(jīng)正向向連接的兩個高壓二極管D5、D6、反向連接的兩個高壓二極管D3、D4與兩個分壓支路的電阻R2、R9連接。第一晶閘管觸發(fā)輸出電路由穩(wěn)壓二極管DW1、二極管Dl組成，連接在電阻R1、電阻R2之間的連接點高與晶閘管陰極K之間，當觸發(fā)電壓大于二極管DW1、二極管Dl的電壓時，可觸發(fā)使晶閘管SCR1、SCR2導通。同理，第二晶閘管觸發(fā)輸出電路由穩(wěn)壓二極管DW2、二極管D2組成，作用相同。單只BOD 二極管的動作電壓為900Vdc，當超過6倍的單只動作電壓總和時，其串聯(lián)的BOD 二極管兩端電壓瞬時降低到IOV以下，此時電阻R1、電阻RlO上的電壓將抬高。當其電壓超過穩(wěn)壓二極管DW1、穩(wěn)壓二極管DW2的穩(wěn)壓值后，其觸發(fā)電流通過二極管Dl與二極管D2輸入到晶閘管的觸發(fā)極G與陰極K，從而使雙反向并聯(lián)的晶閘管觸發(fā)導通。[0016]本實用新型所采用BOD 二極管是在硅片上擴散出的PNPN結(jié)構(gòu)，其正向特性像晶閘管，但無門極，當加到兩端的電壓超過規(guī)定的轉(zhuǎn)折電壓時迅速導通。BOD元件能多次導通而不損壞，并且它有雪崩特性，開通時間比晶閘管短，BOD器件是IXB0D1-09，單只雪崩電壓為900V，該器件選用了高質(zhì)量的硅材料，并采用了較厚的玻璃鈍化表面保護，所以它具有精確而穩(wěn)定的轉(zhuǎn)折電壓，加上它本身的雪崩特性，可以在極端時間內(nèi)觸發(fā)晶閘管。
權(quán)利要求1.一種帶有過壓保護功能的高壓固態(tài)軟起動器，包括含有雙反向并聯(lián)晶閘管的高壓固態(tài)軟起動器，其特征在于:所述雙反向并聯(lián)晶閘管的兩端及控制端連接有過電壓保護電路；該過電壓保護電路包括兩個分別連接在雙反向并聯(lián)晶閘管兩端的電壓檢測電路和兩個分別連接在該雙反向并聯(lián)晶閘管控制端與電壓檢測電路之間的晶閘管觸發(fā)輸出電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有過壓保護功能的高壓固態(tài)軟起動器，其特征在于:所述的電壓檢測電路包括由串接的BOD單元構(gòu)成的均壓支路和兩個分壓支路，均壓支路的輸入端、輸出端分別經(jīng)正向、反向連接的兩個高壓二極管與兩個分壓支路連接，BOD單元由BOD 二極管與均壓電阻并聯(lián)構(gòu)成，兩個閘管觸發(fā)輸出電路的一端分別與兩個分壓支路的分壓端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶有過壓保護功能的高壓固態(tài)軟起動器，其特征在于:所述的晶閘管觸發(fā)輸出電路由串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管和二極管構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有過壓保護功能的高壓固態(tài)軟起動器，其特征在于:所述的均壓支路包括6個BOD單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有過壓保護功能的高壓固態(tài)軟起動器，其特征在于:所述的兩個分壓支路上并聯(lián)有二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有過壓保護功能的高壓固態(tài)軟起動器，其特征在于:所述的兩個分壓支路上并聯(lián)有電容。
專利摘要本實用新型的名稱為一種帶有過壓保護功能的高壓固態(tài)軟起動器。屬于高壓電動機起動技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決現(xiàn)有高壓固態(tài)軟起動器不能及時而準確地檢測單只晶閘管的電壓值并進行實時保護的問題。它的主要特征是在雙反向并聯(lián)晶閘管的兩端及控制端連接有過電壓保護電路；該過電壓保護電路包括兩個分別連接在雙反向并聯(lián)晶閘管兩端的電壓檢測電路和兩個分別連接在該雙反向并聯(lián)晶閘管控制端與電壓檢測電路之間的晶閘管觸發(fā)輸出電路。當實時檢測電壓超過保護值時，強觸發(fā)使晶閘管導通而瞬時降低其兩端電壓值，起到保護作用。其具有動作速度快、過壓保護精確、保護性能高，運行安全可靠等特點，主要用于帶有晶閘管過壓保護裝置的高壓固態(tài)軟起動器。
文檔編號H02H9/04GK203014369SQ20122052085
公開日2013年6月19日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者趙世運, 唐金龍, 張強, 明亮, 袁學華 申請人:萬洲電氣股份有限公司