[發(fā)明專利]一種基于晶閘管的船用大功率AC-DC變換器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210182821.2
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102801140A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙凱岐;李世巖;蘭海;張殿華
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: H02H7/125
• 分類號: H02H7/125;H02H3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)儀器儀表領(lǐng)域，具體涉及一種保護(hù)速度快、形式多樣的基于晶閘管的船用大功率AC-DC變換器。?

背景技術(shù)

AC-DC變換器工作在大功率環(huán)境中，出現(xiàn)故障是不可避免的。我國傳統(tǒng)的AC-DC變換器保護(hù)裝置構(gòu)成相對比較簡單，保護(hù)的故障類型只是對過電流、過電壓和短路進(jìn)行保護(hù)，采用的保護(hù)工具也只是采用快速熔斷器、壓敏電阻、阻容緩沖器等元件進(jìn)行保護(hù)。傳統(tǒng)的保護(hù)裝置無法對實(shí)時(shí)的電壓電流值進(jìn)行監(jiān)測，出現(xiàn)故障時(shí)無法查看準(zhǔn)確的過電壓和過電流值。因此傳統(tǒng)的保護(hù)裝置無法非常準(zhǔn)確的對AC-DC變換器進(jìn)行保護(hù)，只能憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算。?

在中國計(jì)量協(xié)會冶金分會2008年會論文集《晶閘管整流供電回路保護(hù)電路設(shè)計(jì)》文獻(xiàn)中公開了一種對晶閘管整流直流供電系統(tǒng)過壓、過流產(chǎn)生的原因進(jìn)行了簡單分析，并設(shè)計(jì)了應(yīng)對措施。?

其構(gòu)成相對比較簡單，對過電流的保護(hù)橋內(nèi)是用快速熔斷器對其進(jìn)行保護(hù)，橋外采用電子電路進(jìn)行保護(hù)，即用電流互感器生成電流信號在轉(zhuǎn)換成電壓信號在經(jīng)過電壓比較器生成過流觸發(fā)信號經(jīng)過觸發(fā)器控制繼電器開關(guān)對其進(jìn)行過流保護(hù)。對過壓保護(hù)采用避雷器、壓敏電阻、RC阻容吸收等器件進(jìn)行保護(hù)。其缺點(diǎn)是操作人員無法對實(shí)時(shí)的電壓電流值進(jìn)行監(jiān)控，并且無法對缺相進(jìn)行保護(hù)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種保護(hù)速度更及時(shí)、保護(hù)種類更多的基于晶閘管的船用大功率AC-DC變換器。?

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：?

一種基于晶閘管的船用大功率AC-DC變換器，AC-DC變換器交流側(cè)每個(gè)輸出端連接一個(gè)電流互感器和一個(gè)電壓互感器，電流互感器、電壓互感器分別與電子保護(hù)控制板輸入端連接，向電子保護(hù)控制板輸入信號，電子保護(hù)控制板實(shí)時(shí)監(jiān)測電路故障，控制保護(hù)開關(guān)和報(bào)警蜂鳴器。?

電子保護(hù)控制板由采樣信號處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、CPU模塊、液晶顯示模塊、光電隔離模塊、開關(guān)量輸出模塊和報(bào)警蜂鳴器組成，傳感器采集信號傳送至采樣信號處理模塊，采樣信號處理模塊將信號按比例轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采樣標(biāo)準(zhǔn)的信號并傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，CPU模塊獲取模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳送的信號后進(jìn)行運(yùn)算，與電壓電流額定值進(jìn)行比較，將比較結(jié)果傳送至光電隔離模塊，光電隔離模塊驅(qū)動光耦后輸出信號到開關(guān)量輸?入輸出模塊，由開關(guān)量輸入輸出模塊控制繼電器開關(guān)狀來完成過載、過壓、過流及缺相的報(bào)警及保護(hù)。?

還包括壓敏電阻和阻容吸收回路，在AC-DC變換器交流側(cè)每個(gè)過電壓處星型連接三個(gè)壓敏電阻，在AC-DC變換器整流橋內(nèi)的每個(gè)晶閘管并聯(lián)一個(gè)阻容吸收回路，在AC-DC變換器的直流側(cè)與負(fù)載并聯(lián)一個(gè)壓敏電阻。?

還包括保護(hù)開關(guān)和快速熔斷器，在AC-DC變換器交流側(cè)的每條進(jìn)線上串聯(lián)裝設(shè)一個(gè)保護(hù)開關(guān)和一個(gè)快速熔斷器，在AC-DC變換器的直流側(cè)負(fù)載的正極串聯(lián)一個(gè)快速熔斷器。?

電流互感器和電壓互感器并聯(lián)或串聯(lián)在AC-DC變換器交流側(cè)輸出端。?

采樣信號處理模塊由電壓跟隨器連接運(yùn)算比較器組成，將輸入信號按比例的轉(zhuǎn)變成滿足模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采樣標(biāo)準(zhǔn)的信號。?

開關(guān)量輸出模塊由三極管連接繼電器組成，輸入信號使三極管導(dǎo)通，由三極管控制繼電器開關(guān)狀態(tài)來完成電路的報(bào)警及保護(hù)。?

本發(fā)明的有益效果在于：?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，對短路、過壓、過載、過電流、缺相等故障形式進(jìn)行了更全面的監(jiān)控，應(yīng)用電子保護(hù)控制板和保護(hù)元器件相配合的保護(hù)方式，使AC-DC變換器得到更加準(zhǔn)確快速的保護(hù)。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種基于晶閘管的船用大功率AC-DC變換器圖；?

圖2為本發(fā)明電子保護(hù)控制板硬件模塊圖；?

圖3為電子保護(hù)控制板硬件模塊圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。?

實(shí)施例一：?

12脈波船用大功率AC-DC變換器的整體設(shè)計(jì)及保護(hù)配置請參閱圖1。本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種基于晶閘管的12脈波船用大功率AC-DC變換器。本AC-DC變換器是由12脈波AC-DC變換器、快速熔斷器、壓敏電阻、阻容緩沖器、傳感器(電流電壓互感器)、電子保護(hù)控制板、保護(hù)開關(guān)及報(bào)警蜂鳴器組成。電子保護(hù)控制板是由信號采樣處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、CPU模塊、光電隔離模塊、開關(guān)量輸出模塊、信號顯示模塊組成的，將能夠?qū)崿F(xiàn)這些模塊功能的元器件和芯片焊接在一塊電路板上，組成了電子保護(hù)控制板。該部分對AC-DC變換器在工作中遇到的短路、過電流、過載、過電壓及缺相等故障時(shí)起到良好的保護(hù)。?