本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種大型電動(dòng)機(jī)用可控硅軟啟動(dòng)觸發(fā)裝置，所述電動(dòng)機(jī)的電源端連接一隔離變壓器單元的一端，該隔離變壓器單元的另一端連接一可控硅觸發(fā)單元的一端，該可控硅觸發(fā)單元的另一端通過(guò)光纖連接一功率放大單元的輸入端，該功率放大單元的輸出端通過(guò)一高頻電流脈沖互感器單元連接所述可控硅單元的控制端。本實(shí)用新型專利技術(shù)中，由于控制信號(hào)與電動(dòng)機(jī)完全同步，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，可靠性和穩(wěn)定性高。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于大型電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)M，尤其是一種大型電動(dòng)機(jī)用可控硅軟啟動(dòng)觸發(fā)裝置。
技術(shù)介紹
在冶金、鋼鐵、石油、化工、水廠、電廠、機(jī)械加工、水利等行業(yè)中，各種大型電動(dòng)機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)因?yàn)槠涓邏禾匦裕褂密泦?dòng)的方式可控性更強(qiáng)，其中的可控硅軟啟動(dòng)具有啟動(dòng)性能好、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)環(huán)境也不會(huì)造成影響，已逐漸成為大型電動(dòng)機(jī)較常使用的啟動(dòng)方式。可控硅軟啟動(dòng)的原理是:通過(guò)控制可控硅的導(dǎo)通角，用反并聯(lián)可控硅控制正弦波正、負(fù)半波的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，改變正弦交流電壓的波形，使正弦交流電壓變?yōu)榉钦颐}沖式交流電壓來(lái)控制輸出電壓的大小，以限制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。目前，國(guó)內(nèi)外采用的可控硅觸發(fā)系統(tǒng)主要有高壓取能觸發(fā)系統(tǒng)和低壓側(cè)送能觸發(fā)系統(tǒng)。高壓取能觸發(fā)系統(tǒng)是從處于高電位的可控硅兩端取能，有RC回路取能、分壓電阻取能和CT取能等方式，這種觸發(fā)系統(tǒng)受可控硅運(yùn)行狀態(tài)的影響，有一定的延時(shí)時(shí)間，當(dāng)軟啟動(dòng)完成啟動(dòng)旁路接觸器閉合后，可控硅兩端電壓將逐漸下降到0，當(dāng)需要軟停車(chē)時(shí)，從旁路接觸器打開(kāi)到觸發(fā)系統(tǒng)工作，將會(huì)由于重新取能產(chǎn)生一定的延時(shí)，在這段時(shí)間里，可控硅可能會(huì)失去有效的控制。低壓側(cè)送能觸發(fā)系統(tǒng)是通過(guò)供電變壓器將控制電源隔離并轉(zhuǎn)換為觸發(fā)系統(tǒng)所需電壓，這種觸發(fā)系統(tǒng)變壓器體積大，并且由于變壓器一次和二次繞組之間要求達(dá)到數(shù)萬(wàn)伏絕緣強(qiáng)度，變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)困難，制造工藝復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)成本高，難以滿足量產(chǎn)要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、可靠性高的一種大型電動(dòng)機(jī)用可控硅軟啟動(dòng)觸發(fā)裝置。本技術(shù)采取的技術(shù)方案是:一種大型電動(dòng)機(jī)用可控硅軟啟動(dòng)觸發(fā)裝置，包括電動(dòng)機(jī)和可控硅單元，其特征在于:所述電動(dòng)機(jī)的電源端連接一隔離變壓器單元的一端，該隔離變壓器單元的另一端連接一可控娃觸發(fā)單元的一端，該可控娃觸發(fā)單元的另一端通過(guò)光纖連接一功率放大單元的輸入端，該功率放大單元的輸出端通過(guò)一高頻電流脈沖互感器單元連接所述可控娃單元的控制端。而且，所述可控硅觸發(fā)單元的另一端連接一光纖發(fā)射單元的一端，該光纖發(fā)射單元的另一端通過(guò)光纖連接一光纖接收單元的一端，該光纖接收單元的另一端連接所述功率放大單元的輸入端。而且，所述可控硅觸發(fā)單元使用的芯片為T(mén)C785A。而且，所述光纖發(fā)射單元使用的芯片為HFBR-1414TZ，所述光纖接收單元使用的芯片為 HFBR-1424。而且，所述功率放大單元使用的芯片為IR2110，該芯片IR2110的一端連接所述光纖接收單元，該芯片IR2110的另一端連接金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管輸入端，該金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管的輸出端連接高頻電流脈沖互感器單元。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本技術(shù)中，可控硅觸發(fā)單元使用的芯片具有功耗小、輸入阻抗高、抗干擾能力強(qiáng)、移向范圍寬、使用可靠，電動(dòng)機(jī)的同步信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后轉(zhuǎn)變?yōu)橥矫}沖信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)光纖傳播具有絕緣成本低、高壓側(cè)電磁干擾被隔離、信號(hào)傳輸通道絕緣性能好的特點(diǎn)，功率放大單元具有驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、可靠的特點(diǎn)，信號(hào)被轉(zhuǎn)變?yōu)榕c輸入在相位上完全同步的電流脈沖信號(hào)，最后的高頻脈沖電流互感器將信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c輸入在相位、陡度上完全相同的電壓脈沖信號(hào)，再輸送到可控硅單元的控制端，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)控制，由于控制信號(hào)與電動(dòng)機(jī)完全同步，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，可靠性和穩(wěn)定性高。【附圖說(shuō)明】圖1是本技術(shù)的原理方框圖；圖2是可控硅觸發(fā)單元輸出的觸發(fā)脈沖波形；圖3是經(jīng)光纖傳輸后輸出的波形；圖4是高頻脈沖電流互感器輸出的觸發(fā)波形。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本技術(shù)進(jìn)一步說(shuō)明，下述實(shí)施例是說(shuō)明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來(lái)限定本技術(shù)的保護(hù)范圍。一種大型電動(dòng)機(jī)用可控硅軟啟動(dòng)觸發(fā)裝置，如圖1所示，包括電動(dòng)機(jī)I和可控硅單元，本技術(shù)的創(chuàng)新在于:所述電動(dòng)機(jī)的電源端2連接一隔離變壓器單元的一端，該隔離變壓器單元的另一端連接一可控硅觸發(fā)單元的一端，該可控硅觸發(fā)單元的另一端通過(guò)光纖3連接一功率放大單元的輸入端，該功率放大單元的輸出端通過(guò)一高頻電流脈沖互感器單元連接所述可控娃單元的控制端。本實(shí)施例中，所述可控娃觸發(fā)單元的另一端連接一光纖發(fā)射單元的一端，該光纖發(fā)射單元的另一端通過(guò)光纖連接一光纖接收單元的一端，該光纖接收單元的另一端連接所述功率放大單元的輸入端。所述可控硅觸發(fā)單元使用的芯片為T(mén)C785A。所述光纖發(fā)射單元使用的芯片為HFBR-1414TZ，所述光纖接收單元使用的芯片為HFBR-1424。所述功率放大單元使用的芯片為IR2110，該芯片IR2110的一端連接所述光纖接收單元，該芯片IR2110的另一端連接金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管輸入端(G柵極)，該金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管的輸出端(D漏極)處的高壓電纜連接高頻電流脈沖互感器單元。1.以3片可控硅專用觸發(fā)芯片TC785A為觸發(fā)系統(tǒng)的核心，輸出三相反并聯(lián)可控硅的同步觸發(fā)脈沖；2.采用HFBR-1414TZ和HFBR-1424組成光纖收發(fā)器，通過(guò)光纖將同步脈沖信號(hào)傳送至功率放大電路板；3.通過(guò)IR2110功率驅(qū)動(dòng)芯片和MOSFET開(kāi)關(guān)管，將光纖傳輸?shù)碾妷盒盘?hào)轉(zhuǎn)換成電流脈沖信號(hào)；4.電流脈沖信號(hào)經(jīng)高壓電纜穿芯高頻電流互感器，在電流互感器二次側(cè)輸出可控硅觸發(fā)脈沖，驅(qū)動(dòng)可控硅導(dǎo)通。TC785A可控硅專用觸發(fā)芯片是采用先進(jìn)IC工藝設(shè)計(jì)制作的單片集成電路，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的導(dǎo)通可控硅，主要適用于三相可控硅移相觸發(fā)電路，與國(guó)內(nèi)市場(chǎng)目前流行的KC系列電路相比，具有功耗小、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、使用可靠等特點(diǎn)。同步交流信號(hào)經(jīng)過(guò)變壓器隔離后，送人TC785A可控硅專用觸發(fā)芯片，TC785A自動(dòng)輸出同步脈沖信號(hào)。觸發(fā)脈沖信號(hào)首先經(jīng)過(guò)電-光轉(zhuǎn)換為光脈沖信號(hào)，光脈沖信號(hào)通過(guò)低功耗光纖傳輸?shù)焦β史糯箅娐钒迳系墓?電脈沖轉(zhuǎn)換器，光-電轉(zhuǎn)換器輸出的電壓脈沖信號(hào)經(jīng)整理后送人功率放大電路。采用光纖傳輸可以降低絕緣成本，隔離高壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)的電磁干擾，徹底解決了信號(hào)傳送通道的絕緣問(wèn)題。光纖傳輸過(guò)來(lái)的脈沖信號(hào)，經(jīng)整理后送人IR2110功率驅(qū)動(dòng)集成芯片，該芯片是一種雙通道、柵極驅(qū)動(dòng)、高壓高速功率器件的單片式集成驅(qū)動(dòng)模塊，在芯片中采用了高度集成的電平轉(zhuǎn)換技術(shù)，大大簡(jiǎn)化了邏輯電路對(duì)功率器件的控制要求，同時(shí)提高了驅(qū)動(dòng)電路的可靠性。IR2110通過(guò)驅(qū)動(dòng)MOSFET開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通，輸出和觸發(fā)脈沖在相位上完全同步的電流脈沖信號(hào)。電流脈沖信號(hào)經(jīng)高壓電纜穿芯高頻電流互感器，在電流互感器的二次側(cè)輸出和觸發(fā)脈沖相位、陡度上完全相同的電壓脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)經(jīng)整理后直接驅(qū)動(dòng)高壓可控硅導(dǎo)通，保證了觸發(fā)系統(tǒng)的安全。本技術(shù)中，采用可控硅專用觸發(fā)芯片，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)同步的觸發(fā)脈沖，保證每相的導(dǎo)通角的觸發(fā)點(diǎn)相同而不產(chǎn)生誤觸發(fā)。光纖隔離和高頻脈沖電流互感器，使系統(tǒng)具有極高的隔離特性，削弱了電磁干擾，獲得最大程度的絕緣與安全，提高了高壓可控硅軟啟動(dòng)裝置運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。【主權(quán)項(xiàng)】1.一種大型電動(dòng)機(jī)用可控硅軟啟動(dòng)觸發(fā)裝置，包括電動(dòng)機(jī)和可控硅單元，其特征在于:所述電動(dòng)機(jī)的電源端連接一隔離變壓器單元的一端，該隔離變壓器單元的另一端連接一可控娃觸發(fā)單元的一端，該可控娃觸發(fā)單元的另一端通過(guò)光纖連接一功率放大單元的輸入端，該功率放大單元的輸出端通過(guò)一高頻電流脈沖互感本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種大型電動(dòng)機(jī)用可控硅軟啟動(dòng)觸發(fā)裝置，包括電動(dòng)機(jī)和可控硅單元，其特征在于：所述電動(dòng)機(jī)的電源端連接一隔離變壓器單元的一端，該隔離變壓器單元的另一端連接一可控硅觸發(fā)單元的一端，該可控硅觸發(fā)單元的另一端通過(guò)光纖連接一功率放大單元的輸入端，該功率放大單元的輸出端通過(guò)一高頻電流脈沖互感器單元連接所述可控硅單元的控制端。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭江，張志華，周巖生，王心，王曉晨，王占清，賈彥博，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津水利電力機(jī)電研究所，
類型：新型
國(guó)別省市：天津;12
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