外桥自激启动的晶闸管并联逆变电源装置制造方法及图纸

外桥自激启动的晶闸管并联逆变电源装置，由三相全控整流电路１、平波电抗器滤波电路２、外桥３、内桥４、并联谐振负载电路５及逆变启动控制电路６组成。采用三相全控整流的工作谐波用为初始触发信号，由切换电路分别触通外桥和内桥的晶闸管，经负载电路产生自激信号使逆变启动控制电路进入自激控制。启动时三相整流电压、电流，负载电压、电流均从零值缓慢增大，不采用它激信号作触发源。它特别适合于大功率，高频并联逆变晶闸管电源的启动。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

中，采用外桥启动的晶闸管并联逆变电源装置的特点是启动时逆变晶闸管的触发信号先由控制电路中设置的它激信号源产生，正常工作时，由逆变负载中的电流，电压信号合成的自激信号源作为触发信号，两个信号及整流桥输出功率的切换由专门电路按严格的时序、相位关系执行完成。因此其电路复杂，调试及维修困难，在生产实践中使用尚不尽人意。本技术的目的在于采用三相全波整流电路中的工作谐波的感应信号，作为逆变晶闸管最初的触发信号，从而设计的外桥自激启动的晶闸管并联逆变电源装置，能克服
技术介绍
中所存在的问题。本技术采用的技术方案是它包括三相全控整流电路，平波电抗器滤波电路，外桥启动电路(简称外桥)，单相桥式逆变电路(简称内桥)，并联谐振负载电路及由自激脉冲信号形成电路(简称形成电路)，自激脉冲切换电路(简称切换电路)和自激脉冲功率放大电路(简称放大电路)组成的逆变启动控制电路。形成电路的输入端分别接并联谐振负载电路中的电流互感器次级输出端和电压互感器的一组次级输出端；形成电路的两个输出端分别均接放大电路和切换电路，并联谐振负载电路中电压互感器的另一组次级绕组输出端接切换电路。启动开始时，并联谐振负载电路及其信号电路处于高阻悬浮状态，此时三相全控整流电路的工作谐波对形成电路干扰产生最初的逆变触发脉冲，由切换电路控制，分别触通外桥和内桥的一对晶闸管(T1、T6)或(T2、T5)，使整流桥电流经外桥串联的阻容元件CS、Rs进入并联谐振负载电路产生振荡的电流IH、电压UH，从而使逆变信号系统脱离悬浮状态，产生自激信号使逆变启动控制电路进入自激控制，同时三相全控整流桥经外桥向负载电路不断提供能量，当负载电路中电压UH上升至一设定值时，切换电路关闭外桥中晶闸管T1、T2的触发脉冲，同时向内桥中的晶闸管T3、T4提供触发脉冲，完成外桥至内桥的切换，至此启动过程结束，电源进入正常工作状态。本技术与
技术介绍
相比，所具有的有益的效果是1.启动时三相整流电压Ud，电流Id，负载电流IH，电压UH均从零值缓慢增大，安全、可靠，省去了功率设定及切换电路；2.启动时不采用它激信号，省去了信号切换电路及其时序、相序测量电路，降低成本，调试简单，维护方便。因此，它可在熔炼、穿透加热、热处理等设备，特别是在大功率、高频并联逆变晶闸管电源的启动中推广使用。以下结合附图，通过对实施例的描述给出本技术的细节。附图说明图1、本技术的结构框图；图2、本技术的主回路结构原理图；图3、本技术的逆变启动控制结构框图；图4、逆变启动控制电路中的形成电路结构原理图；图5、逆变启动控制电路中的切换电路结构原理图；图6、逆变启动控制电路中的放大电路结构原理图。如图1、图2、图3所示，本装置它包括三相全控整流电路1，平波电抗器滤波电路2，外桥启动电路3，单相桥式逆变电路4，并联谐振负载电路5及在并联谐振负载电路5后由形成电路6.1，切换电路6.2，放大电路6.3组成的逆变启动控制电路6。如图4所示，形成电路6.1的输入端分别接并联谐振负载电路5中的电流互感器LM次级输出端46、221和电压互感器BH的一组次级输出端46、47。形成电路6.1输出互差180°的触发脉冲信号VA、VB，VA输出端一端接放大电路6.3的PT.5(用以提供内桥4中T5的触发脉冲)，另一端接切换电路6.2；VB输出端一端接放大电路6.3的PT.6(用以提供内桥4中T6的触发脉冲)，另一端接切换电路6.2；并联谐振负载电路5中电压互感器BH的另一组次级绕组输出端48、49接切换电路6.2，提供电压信号UHS。切换电路6.2的输出分4路分别连接到放大电路6.3中的PT.2、PT.4、PT.3、PT.1(PT.1～PT.6分别是晶闸管T1～T6的触发脉冲功率放大及隔离电路)。如图5所示，由并联谐振负载电路5中电压互感器BH的次级绕组输出端48、49输出的信号UHS经切换电路6.2的整流、滤波、稳压管DW1稳压，接晶闸管T7(单相可控硅SCR)的控制极，晶闸管T7的阳极分别经电阻R10接复位按钮K和接集成电路反相器U3E(U3是集成电路反相器40106)，集成电路与非门U4A(U4是集成电路与非门4093)的3脚经集成电路反相器U3A的1、2脚，U4B的4脚经U3B的3、4脚，U4C的11脚经U3C的5、6脚，U4D的10脚经U3D的9、8脚均分别接放大电路6.3中的PT.4，PT.2，PT.3，PT.1，U4D的8脚接U4B的6脚和接U3E10脚，U4C的12脚接U4D的9脚后接到形成电路6.1的VB输出端，U4B的5脚接U4A的2脚后接到形成电路6.1的VA输出端，U4A的1脚接U4C的13脚后接到U3E的输出端；如图6所示，放大电路6.3中的PT(PT.1～PT.6)它包括电阻R11与电容C6相串联接到功率MOS管V40的栅极，稳压管DW2与电阻R12相并跨接在V40的栅极与源极之间，V40的源极接电源地，二极管D13与电阻R13相串后分别与脉冲变压器B2原边绕组及V40的漏极及功放电源VP正极相连，二极管D14与电容C7相并接到脉冲变压器副边，脉冲变压器副边的两端分别接晶闸管的控制极和阴极。启动时，并联谐振负载电路5中电压UH为零，UHS亦为零，图5中的稳压管DW1，单向可控硅T7处于截止状态，集成电路反相器U3E输出低电平，U3A、U3C的输出因此被锁定在低电平，从而使图2的内桥4中的晶闸管T3、T4的脉冲触发放大电路6.3中的PT.3、PT.4处于被封锁状态，在此状态下T3、T4因没有触发脉冲而处于截止状态。启动开始后，由于整流桥晶闸管工作产生的谐波电磁辐射使形成电路6.1产生最初的自激脉冲信号VAO、VBO，由于这种谐波感应电压幅值很小，所以集成电路反相器U3E状态不变，PT.3、PT.4仍被封锁，只有PT.1、PT.2、PT.5、PT.6功放电路得到自激脉冲信号VAO、VBO，因此在此期间参加逆变换的工作的晶闸管元件为T1、T2、T5、T6，整流桥能量经Ld通过晶闸管T1(或T3)、串联元件电容CS、电阻Rs、晶闸管T6(或T5)向负载电路5提供能量，此时处于外桥工作状态。随着整流桥电压Ud的提高，负载电路5中iH、UH亦不断增加，电流互感器LM、电压互感器BH脱离悬浮状态，并向形成电路6.1输送信号使形成电路6.1产生与iH、UH同步的自激信号VA、VB，由此可见，本技术的触发同步过程是自然完成的，当UH增加到一设定值时，图5中的稳压管DW1击穿导通，晶闸管T7导通，使集成电路反相器U3E输出高电平，U3A、U3C解除封锁，U3B、U3D的输出则被锁定为低电平而使外桥3中的晶闸管T1、T2失去触发脉冲而进入阻断状态。此时参与逆变工作的晶闸管为T3、T4、T5、T6，外桥晶闸管T1、T2退出工作处于阻断状态，电容CS、电阻RS中电流，电压均降低为零值，电源结束启动过程，进入正常工作状态。整个启动工作过程中，启动时内桥4、外桥3的工作状态是由切换电路6.2根据内桥4中电压UH的平均值进行切换的，而与UH的瞬时相位无关，切换过程中脉冲触发信号本身的来源没有变化，均是由形成电路6.1产生的自激信号。启动过程中Id、Ud、IH、UH均从零值逐浙平稳上升，没有突变之冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外桥自激启动的晶闸管并联逆变电源装置，它包括三相全控整流电路［１］，平波电抗器滤波电路［２］，外桥启动电路［３］，单相桥式逆变电路［４］，并联谐振负载电路［５］，本实用新型的特征是：在并联谐振负载电路［５］后由形成电路［６．１］，切换电路［６．２］，放大电路［６．３］组成的逆变启动控制电路［６］，形成电路［６．１］的输入端分别接并联谐振负载电路［５］中的电流互感器ＬＭ次级输出端４６、２２１和电压互感器ＢＨ的一组次级输出端４６、４７；形成电路［６．１］的Ｖ↓［Ａ］输出端一端接放大电路［６．３］的ＰＴ．５，另一端接切换电路［６．２］；形成电路［６．１］的Ｖ↓［Ｂ］输出端一端接放大电路［６．３］的ＰＴ．６，另一端接切换电路［６．２］；并联谐振负载电路［５］中电压互感器ＢＨ的另一组次级绕组输出端４８、４９接切换电路［６．２］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵鸣，金天均，池志发，
申请(专利权)人：浙江大学电工厂，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]