电感负载零触发可控硅单相调动器制造技术

本实用新型专利技术是一种带电感负载的集成化零触发可控硅单相交流调功器，交流调功器的控制器由降压启动电路、时间切换电路、零电流触发电路、零电流触发脉冲成双控制电路及过电流保护电路组成。它可频繁启动，在启动到电感负载过渡过程结束前采取降压、通过时间切换，抑制产生过大的浪涌电流，实现按时间比例调功。它体积小、节能效果好、控制精度高，对电网公害小，射频干扰小，适用于调光、控温、电机调速及易燃易爆气体的环境中使用。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术是一种带电感负载的集成化零触发可控硅单相交流调功器，属于交流电力控制器
，适用于调光、控温、电机调速等方面。交流调功器是一种交流电力控制装置，能根据负载要求，实现按时间比例调节输出功率来满足生产上的需要。以前的交流调功器采用接触器、磁性或感应调压器，后来又出现了可控硅调功器。目前，现有技术中带电感负载的调功器，一种是有触点的调功器，大都采用接触器作为调功器的执行元件，在启动时需要串入附加的电抗器(或其设备)以防止负载电感在启动时产生的很大的浪涌电流，待过渡过程结束后，再退出电抗器，操作很不方便，不适于频繁工作。另一种电压过零触发可控硅调功器，如民主德国的一种调功器(见ELEK U24U13U2184－140899／23DD－206－864－A)，它由双向可控硅和集成电路电压过零开关控制器组成。这种调功器只适用带电阻性负载，因为它不能有效地抑制启动带电感性负载而产生过大的浪涌电流。本技术的任务是提出一种与现有技术相比，既能带电感性负载又能带电阻性负载，可以频繁启动、节能效果好、控制精度高的电流过零触发的可控硅调功器。本技术的任务是这样完成的。调功器采用电流过零触发控制方式，将控制器设计为配有下述电路(如图1)的线路结构，即降压启动电路、时间切换电路、零电流触发电路、零电流触发脉冲成双控制电路及过电流保护电路。它的特点是调功器启动到电感负载过渡过程结束前，把浪涌电流抑制到5至10倍的额定电流，实现按时间比例调功，並可频繁启动。由于线路中采用了集成化可控硅触发器，因此本调功器体积小，可靠性显著提高。本技术的具体结构由以下实施例及附图给出。图1为本调功器的原理框图。图中a降压启动电路，b时间切换电路，c零电流触发电路，d零电流触发脉冲成双控制电路，e过电流保护电路。图2为图1中所指的降压启动电路的线路图。图3为图2中移相触发器各点电压波形图。图4为图1中所指的时间切换电路的线路图。图5为图4中电路各点电压波形图。图6为图1中所指的零电流触发电路的线路图。图7为图6中电路各点电压、电流波形图。图8为本技术调功器按时间比例调功的原理图。图9为图1中所指的零电流触发脉冲成双控制电路图。图10为图9中电路各点电压、电流波形图。图11为图1所指的过电流保护电路图。图12为本技术的所述的调功器的安装布置图。图1为本技术的调功器的最佳实施方案。图2中〔1〕为可控硅移相触发器、〔2〕为或门电路、〔3〕为功率放大器、〔4〕为可控硅。图4中〔5〕为启动脉冲发生器、〔6〕为延时器、〔7〕为RS触发器。图6中〔8〕为过零触发控制器、〔2〕为门电路、〔3〕为功率放大器、〔4〕为可控硅。图9中〔9〕、〔10〕为延时器、〔11〕、〔12〕为RS触发器、〔13〕为门电路。图11中〔14〕为电感性负载、〔4〕为可控硅、〔15〕为整流器、〔16〕为门电路、〔17〕为互感器。参照图2至图11所述的实施时的线路和波形图来阐述本技术的实施例。降压启动电路如图2所示，它由移相触发控制器〔1〕、或门电路〔2〕、功率放大器〔3〕和可控硅〔4〕组成。图中的GY03为上海电器科学研究所研制的多功能可控硅触发器。降压启动电路工作时各点在电压波形如图3所示。在调功器启动时，由时间切换电路中的RS触发器〔7〕的U3门输出一个正脉冲信号送到移相触发器〔1〕的GY03的8＃端使其触发脉冲输出门打开，2＃端为锯齿波电压，2＃端与6＃端相连接，Uλ可调电压送到5＃。Uλ电压与锯齿波电压进行比较后，在7＃输出一个脉冲，15＃端为调制后的输出电压。10＃端为GY03输出的移相触发脉冲，A＃为双向可控硅阳极电压波形。由于可控硅〔4〕进行移相触发控制，其输出电压大小决定于可控硅〔4〕导通角，接在GY035＃端的电位器RE可以调节可控硅的导通角。RE的阻值为10KΩ、R1的阻值为7.5KΩ。调节电位器RE，使Uλ点电压在2伏～8伏之间，则移相触发器〔1〕输出移相触发脉冲移相范围可在0～150度之间，这样降压启动时可控硅输出的交流电压能控制在0～180伏之间，实现降压启动。时间切换电路，如图4所示。它由启动脉冲发生器〔5〕、可调延时器〔6〕、RS触发器〔7〕组成。它的主要功能就是使调功器在移相触发工作结束后，能及时切换到零电流触发工作方式，並使零电流触发可控硅输出电压第一个半波极性与负载电感〔14〕的剩磁极性相反，来抑制因负载电感〔14〕剩磁存在而引起的很大浪涌电流。该电路中的可调延时器〔6〕，由RC积分电路和分频电路组成。积分电路参数为R为470KΩ、C为1微法。其作用是在交流电压正半波峰值时刻向分频电路输出触发信号，使分频电路有输出。时间切换电路以如下方式工作。当调功器在t1时刻启动时，启动脉冲触发器〔5〕的门U2就产生一个启动脉冲送到RS触发器〔7〕的U3的输入端，使其输出端为高电平，该信号送到降压电路GY03的8＃端，则可打开输出门，使调功器按移相触发方式工作。同时RS触发器〔7〕门U4输出为低电平，该信号送到零电流触发脉冲成双控制电路图9中门U6输入端 。封闭其输出门，使零电流触发电路无输出。在启动后，经过延时器〔6〕延时，並在交流电压正半波峰值时刻t2输出一个脉冲送到RS触发器〔7〕的U4的输入端，此时RS触发器〔7〕的U3输出变为低电平，U4输出为高电平，因而关闭降压启动电路中GY03的输出门，打开零电流触发电路的输出门，使调功器在t2时刻由移相触发工作及时切换到零电流触发工作方式。它的电压波形图如图5所示。零电流触发电路，如图6所示。它由零触发控制器〔8〕、门电路〔2〕、功率放大器〔3〕和可控硅〔4〕组成。其主要功能是为可控硅提供触发脉冲。零触发控制器〔8〕由可控硅触发器GY03构成。其中R1为150KΩ，如果R1阻值太大，使GY03过零检测输出2＃端的脉冲变宽，将导致零电流触发电路输出脉冲过于偏离零点，影响可控硅输出电压波形完整性。R1太小，将使脉冲变窄，导致零电流触发电路输出脉冲变窄，使可控硅触发不可靠。R9、C2的参数为R9为91KΩ、C2为10μf，R9、C2数值可决定时间比例(T1＋T2)的时间(如图8所示)，其参数可根据用户需要调整。该电路以如下方式工作。当调功器由移相触发工作切换到零电流触发工作方式时，零触发控制器〔8〕的GY03的输出门打开，如负载电流为零时，2＃端输出一个正脉冲，经C1、R7微分后送到8＃端，此时只要零电流触发脉冲成双控制电路输出到9＃端也为低电平，则10＃端就能输出一定宽度一定幅度的零电流触发脉冲，使调功器按零电流触发方式工作，各点的电压、电流波形如图7所示。此外，该电路还有按时间比例通断可控硅的功能。由图6可知，零触发控制器〔8〕的GY03的锯齿波发生器14＃端输出连续的锯齿波电压，其周期时间由C2、R6的数值决定。锯齿波电压经R8送到电压比较器的6＃端，当5＃端输入控制电压Uλ变化时，在图8中T1、T2时间也随之变化，在T1时间内4＃端输出高电平，即可打开零电流触发脉冲成双控制电路，使其输出成双的零触发脉冲，使调功器能根据输入控制信号大小按时间比例调功。零电流触发脉冲成双控制电路，如图9所示，它由延时器〔9〕、延时器〔10〕、RS触发器〔11〕、〔12〕及门电路〔13〕组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种零触发单相交流调功器，包括双向可控硅和集成电路触发控制器，其特征在于采用了集成化电流过零触发控制电路，它由降压启动电路、时间切换电路、零电流触发电路、零电流触发脉冲成双控制电路及过电流保护电路部份组成。

【技术特征摘要】
1.一种零触发单相交流调功器，包括双向可控硅和集成电路触发控制器，其特征在于采用了集成化电流过零触发控制电路，它由降压启动电路、时间切换电路、零电流触发电路、零电流触发脉冲成双控制电路及过电流保护电路部份组成。2.根据权利要求1所述的调功器，其特征在于降压启动电路由移相触发控制器〔1〕、或门电路〔2〕、功率放大器〔3〕和可控硅〔4〕组成。3.根据权利要求1所述的调功器，其特征在于时间切换电路由启动脉冲发生器〔5〕、可调延时器〔6〕、RS...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐英忠，
申请(专利权)人：机械委上海电器科学研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]