大电流整流装置四象限运行控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大电流整流装置四象限运行控制方法。它通过含有两台反并连接的同相或非同相逆并联结构的晶闸管整流器（ＴＣ１，ＴＣ２）或（ＴＣ３，ＴＣ４），以及与脉冲触发器ＭＣ、电流传感器ＣＧ电连接的计算机ＰＣ，控制方法为：确定主回路电流的预设值为主回路额定电流值的１０％～２０％；当电流传感器ＣＧ的电流值小于预设值时，采用有环流运行方式，即对于同相逆并联结构的晶闸管整流器（ＴＣ１，ＴＣ２），触发其中的晶闸管整流器（ＴＣ１１，ＴＣ２２）导通，对于非同相逆并联结构的晶闸管整流器（ＴＣ３，ＴＣ４），则同时触发正、反向晶闸管整流器（ＴＣ３，ＴＣ４）导通；当大于预设值时，采用无环流运行方式，即对于电流正向流过时触发正向晶闸管整流器导通，对于电流反向流过时触发反向晶闸管整流器导通。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种整流装置的运行方法，尤其是。
技术介绍
目前，人们为了在电解、核聚变和电气传动等场合中获得正、反向直流大电流，常将由两台反并连接的同相逆并联结构或非同相逆并联结构的晶闸管三相全控桥构成的整流装置于四象限方式下运行。有关四象限运行方法的相关技术在中国专利CN-1024616C、1045493A、2321535Y，日本专利JP-特开平8-182334A，欧洲专利EP-0621679A1、0784375A2，以及中国《煤炭科学技术》杂志2002年1月第30卷1期“新型可控硅无环流交-交变频器”一文中已披露，综观这些现有技术，所涉及的四象限运行控制方法有两种有环流运行和逻辑无环流运行。有环流运行即在运行过程中正、反组的整流器都触发，两组整流器输出电压的平均值相等，但瞬时值不等，在两者之间产生了不流过负载仅在变压器绕组间流动的动态环流，此环流依靠串接在两组整流器之间的电抗器予以抑止；该运行模式仅适用于中、小容量的系统，运行时，整流器和变压器中除负载电流外还叠加有环流，致使设备的容量需加大，而且，在大容量系统中环流电抗器的容量也很难满足要求。逻辑无环流运行即当一组整流器工作时，用逻辑电路封锁另一组整流器的触发脉冲，当检测到电流过零时，将两组整流器同时封锁；在该种运行方式中，虽环流不存在，节省了环流电抗器和变压器、整流装置的附加设备容量，但却存在着不足之处，首先，主回路的零电流难以检测，在大容量系统中，电流一般上万安培，无法要求任何一个传感器既能检测上万安培的电流，又能精确检测出极小的近乎零电流；其次，将两组整流器同时封锁即意味着有控制死区，使电流不能连续过零，无论零电流检测不准确或控制死区时间不够，都会导致两组整流器的同时导通，形成变压器绕组间短路，造成整流装置和电源的损坏。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种合理、实用，使用方便的。所采用的技术方案通过含有反并连接于两绕组间电角度相差180度的三绕组变压器副边上的两台同相逆并联结构的晶闸管整流器TC1、TC2，或反并连接于变压器副边上的两台非同相逆并联结构的晶闸管整流器TC3、TC4，以及与晶闸管整流器TC1、TC2或晶闸管整流器TC3、TC4的触发端电连接的脉冲触发器、串接于负载回路中的电流传感器和与所说脉冲触发器、电流传感器电连接的计算机，所说晶闸管整流器TC1的输出正端与晶闸管整流器TC2的输出负端间串接有电抗器L1，晶闸管整流器TC1的输出负端与晶闸管整流器TC2的输出正端间串接有电抗器L2，所说晶闸管整流器TC1由晶闸管整流器TC11、TC12构成、晶闸管整流器TC2由晶闸管整流器TC21、TC22构成，所说晶闸管整流器TC3的输出正端与晶闸管整流器TC4的输出负端间串接有电抗器L3、L4，晶闸管整流器TC3的输出负端与晶闸管整流器TC4的输出正端间串接有电抗器L5、L6，使其执行有环流或无环流运行，特别是所说方法包含以下步骤确定主回路电流的预设值为主回路额定电流值的10％～20％，产生一个决定有环流运行或无环流运行方式的判断基准；检测电流传感器的电流值，当其小于预设值时，采用有环流运行方式，即对于同相逆并联结构的晶闸管整流器TC1、TC2，触发其中的晶闸管整流器TC11、TC22导通，对于非同相逆并联结构的晶闸管整流器TC3、TC4，则同时触发正、反向晶闸管整流器TC3、TC4导通；检测电流传感器的电流值，当其大于预设值时，采用无环流运行方式，即无论同相逆并联结构的晶闸管整流器TC1、TC2，还是非同相逆并联结构的晶闸管整流器TC3、TC4，均对于电流正向流过时触发正向晶闸管整流器导通，对于电流反向流过时触发反向晶闸管整流器导通。作为技术方案的进一步改进，所述的电流传感器为霍尔传感器或电流互感器；所述的电流传感器为霍尔传感器时的主回路电流的预设值为主回路额定电流值的10％～15％；所述的电流传感器为电流互感器时的主回路电流的预设值为主回路额定电流值的15％～20％。相对于现有技术的有益效果是，其一，主回路电流预设值的恰当确定，以及控制模式的切换点设在该电流预设值，使主回路的电流检测仅需准确检测该预设值，而无需准确检测零电流，既减轻了传感器检测小电流时的难度，使检测变得简便易行，又能使检测精度得到保证；其二，当主回路的电流小于预设值时，采用有环流运行，避免了控制死区，使电流的过渡平滑，大于预设值时，采用无环流运行，整流器和变压器中流过的电流仅为预设值加环流电流或额定电流，即不大于额定电流，因此，整流器和变压器的容量不仅没有增加，同时还允许流过的环流电流可达到预设值的30％以上，减少了环流电抗器的大小及容量；其三，对于同相逆并联结构的整流器而言，有环流运行时，可以利用已有的两套变压器绕组，使导通的整流器分别连接不同的变压器绕组，从而使环流通道仅为一条，环流电抗器的个数减少了却并没有增加设备。附图说明下面结合附图对本专利技术的优选方式作进一步详细的描述。图1是本专利技术采用同相逆并联结构构成的晶闸管整流器对的一种实施例电路结构图；图2是本专利技术采用非同相逆并联结构构成的晶闸管整流器对的一种实施例电路结构图；图3是本专利技术运行控制方法的流程图；图4是本专利技术实施后整流器输出的电流波形图，其中，纵坐标为电流，单位为千安培，横坐标为时间，单位为秒。具体实施例方式参见图1，三绕组变压器BY1的副边为电角度相差180度的两个绕组(abc，-a-b-c)，该两个绕组(abc，-a-b-c)均与两台反并连接的同相逆并联结构的晶闸管整流器(TC1，TC2)电连接，其中，晶闸管整流器TC1由晶闸管整流器(TC11，TC12)构成、晶闸管整流器TC2由晶闸管整流器(TC21，TC22)构成，两个绕组之一的abc与晶闸管整流器TC11、TC21电连接，-a-b-c与晶闸管整流器TC12、TC22电连接。晶闸管整流器TC1的输出正端与晶闸管整流器TC2的输出负端间串接有电抗器L1，晶闸管整流器TC1的输出负端与晶闸管整流器TC2的输出正端间串接有电抗器L2。电流传感器CG(现选为霍尔传感器)串接于负载FZ的回路中，且与计算机PC电连接。脉冲触发器MC分别与晶闸管整流器(TC1，TC2)的触发端、计算机PC电连接。参见图2，变压器BY2的副边def与两台反并连接的非同相逆并联结构的晶闸管整流器(TC3，TC4)电连接。晶闸管整流器TC3的输出正端与晶闸管整流器TC4的输出负端间串接有电抗器(L3，L4)，晶闸管整流器TC3的输出负端与晶闸管整流器TC4的输出正端间串接有电抗器(L5，L6)。电流传感器CG(现选为电流互感器)串接于负载FZ的回路中，且与计算机PC电连接。脉冲触发器MC分别与晶闸管整流器(TC3，TC4)的触发端、计算机PC电连接。参见图1、图2、图3和图4，和装置工作流程如下步骤10为初始动作。在步骤20中，设定整流器为两台同相逆并联结构的晶闸管整流器(TC1，TC2)或两台非同相逆并联结构的晶闸管整流器(TC3，TC4)，以适用于两种不同结构的晶闸管整流器。在步骤30中，根据实际的电路情况和所选用的电流传感器CG，设定主回路的额定电流值和主回路电流的预设值，以产生一个决定有环流运行或无环流运行方式的判断基准；其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大电流整流装置四象限运行控制方法，该方法通过含有反并连接于两绕组间电角度相差１８０度的三绕组变压器（ＢＹ１）副边上的两台同相逆并联结构的晶闸管整流器（ＴＣ１，ＴＣ２），或反并连接于变压器（ＢＹ２）副边上的两台非同相逆并联结构的晶闸管整流器（ＴＣ３，ＴＣ４），以及与晶闸管整流器（ＴＣ１，ＴＣ２）或晶闸管整流器（ＴＣ３，ＴＣ４）的触发端电连接的脉冲触发器（ＭＣ）、串接于负载回路中的电流传感器（ＣＧ）和与所说脉冲触发器（ＭＣ）、电流传感器（ＣＧ）电连接的计算机（ＰＣ），所说晶闸管整流器（ＴＣ１）的输出正端与晶闸管整流器（ＴＣ２）的输出负端间串接有电抗器（Ｌ１），晶闸管整流器（ＴＣ１）的输出负端与晶闸管整流器（ＴＣ２）的输出正端间串接有电抗器（Ｌ２），所说晶闸管整流器（ＴＣ１）由晶闸管整流器（ＴＣ１１，ＴＣ１２）构成、晶闸管整流器（ＴＣ２）由晶闸管整流器（ＴＣ２１，ＴＣ２２）构成，所说晶闸管整流器（ＴＣ３）的输出正端与晶闸管整流器（ＴＣ４）的输出负端间串接有电抗器（Ｌ３，Ｌ４），晶闸管整流器（ＴＣ３）的输出负端与晶闸管整流器（ＴＣ４）的输出正端间串接有电抗器（Ｌ５，Ｌ６），使其执行有环流或无环流运行，其特征是所说方法包含以下步骤：（１）确定主回路电流的预设值为主回路额定电流值的１０％～２０％，产生一个决定有环流运行或无环流运行方式的判断基准；（２）检测电流传感器（ＣＧ） 的电流值，当其小于预设值时，采用有环流运行方式，即对于同相逆并联结构的晶闸管整流器（ＴＣ１，ＴＣ２），触发其中的晶闸管整流器（ＴＣ１１，ＴＣ２２）导通，对于非同相逆并联结构的晶闸管整流器（ＴＣ３，ＴＣ４），则同时触发正、反向晶闸管整流器（ＴＣ３，ＴＣ４）导通；（３）检测电流传感器（ＣＧ）的电流值，当其大于预设值时，采用无环流运行方式，即无论同相逆并联结构的晶闸管整流器（ＴＣ１，ＴＣ２），还是非同相逆并联结构的晶闸管整流器（ＴＣ３，ＴＣ４），均对于电流正向流过时触发正向 晶闸管整流器导通，对于电流反向流过时触发反向晶闸管整流器导通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：傅鹏，高格，
申请(专利权)人：中国科学院等离子体物理研究所，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]