CN104184343B - 可控硅整流回馈装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可控硅整流回馈装置。该整流回馈装置包括正组可控硅整流器，并且还包括：单相桥式变流回路，该单相桥式变流回路包括与该正组可控硅整流器的输出相连接的第一输入端和第二输入端，以及包括第一输出端和第二输出端，其中，该第一输入端分别连接有第一二极管和第一可控功率器件，该第二输入端分别连接有第二可控功率器件和第二二极管；控制单元。本发明的可控硅整流回馈装置，可实现整流和能量回馈功能，并且能够实现电网侧比较高的功率因数，避免逆变故障的发生或者避免故障扩大。

Description

可控硅整流回馈装置

技术领域

本发明涉及交直交变频器，更具体地，是一种可控硅整流回馈装置。

背景技术

在交直交电压型变频调速装置的主回路中，主要包括三大组成部分，结合图1，该三个部分包括：整流器（Rectifier），其主要功能是把交流电整流成直流；中间滤波回路（DC LINK），其对整流器输出的脉动电压进行滤波，降低电压脉动幅度，提供稳定的直流电压；逆变器（Inverter），其重要是把直流电逆变成电压与频率均可调的交流电，从而给交流电机供电。

在驱动位能性负荷,或需要快速制动的场合，或需正反转快速切换的场合，电机转轴上的机械能转化为电能，通过逆变器回馈到直流回路，导致直流回路的电压快速升高。由于变频器使用的功率器件承受过电压的能力有限，一旦直流回路过电压超过一定值，可能导致功率器件因过电压而击穿。为抑制直流回路电压升高，可采取两种措施，一是在变频装置中配置能量回馈电路，把直流回路的能量回馈到交流电网，以达到节能；二是通过在变频装置中设置直流制动回路，把直流回路的能量消耗到制动电阻上，从而将电机的机械能转化为热能消耗掉，这样导致能量的浪费。

一般而言，对于小容量的变频器，可采用直流制动的方法来抑制直流回路电压的升高。但对于中、大容量变频器来说，如采用直流制动的方法，需配置比较大的直流制动电路，这样既浪费宝贵能量，还导致变频器内部温度或电气室温度升高。所以，对中、大容量变频器来说，需采用在整流器中配置能量回馈电路的方案，把电机制动能量回馈到电网，从而达到节能目的。

目前，整流回馈电路主要有三种方式。一是由可控硅正反组桥并联形成的公共整流器；二是SLM（Smart Line Module，智能电源型）整流器；三是ALM（Active Line Module，有源电源型）整流器。如图2所示，可控硅正反组桥反并联组成的公共整流器包括正组桥6个可控硅元件（V11-V16）及与之反并联的反组桥6个可控硅元件（V21-V26组成）。当正组桥可控硅V11-V16工作在整流状态时，整流器输出电压为上正下负。当直流回路电压升高，反组桥可控硅V21-V26工作在逆变状态，把直流回路能量回馈到交流电网中去。

可控硅为半控器件，一旦导通后，不能通过门极脉冲来控制其关断，必须使可控硅的阳极与阴极之间承受一定反压，才能使可控硅可靠关断。在可控硅工作在逆变状态时，如果电网电压跌落，可控硅可能逆变颠覆。参照图2，当可控硅V21-V26工作在逆变状态，假设原先导通的可控硅为V22和V23；如在图3中P点时刻，要实现电流从c相换流到a相，触发可控硅V24；V24导通后，直流N侧电位与交流a相电位一致。由于此时相电压U_a大于U_c，可控硅V22承受反向电压而关断，能安全实现逆变换流。但如果在换流瞬间电网电压跌落，或电网受干扰出现电压畸变，可能导致图3中可控硅V22不能可靠关断，经过一定时间（如3.33ms）后，触发可控硅V25，出现直流桥臂上下直通的现象，这就是通常所说的逆变颠覆。逆变颠覆导致直流短路，可能损坏功率器件，甚至导致交流电网短路，造成故障扩大。

SLM整流器与ALM整流器结构一致，结构简图如图4所示。均采用6个二极管及6个可关断功率器件（如IGBT、IGCT、IEGT、GTO等）组成的三相桥式整流回馈电路。但二者的控制方式不同，外围滤波电路也不同。SLM整流器通过相对短路阻抗为4%的交流电抗器与电网相连，采用二极管整流，输出直流电压不可控。当直流回路电压超过额定直流电压一定值后，在每相交流电压的自然换相点触发可控功率器件，实现能量回馈到交流电网。ALM整流器输出直流电压可控，即通过直流电压、电流双闭环调节器，控制PWM调制相位与幅值来维持直流回路电压的稳定。ALM整流器抑制电网波动能力比较强，可实现电网侧功率因数为1，从而降低电网侧谐波；但ALM整流器价格昂贵，需要配置专用滤波电路。

可控硅相比于可控功率器件来说，具有一定优势。可控硅可以承受高电压、高电流，而且可控硅的制造技术也十分成熟；并且，可控硅控制与应用技术成熟，成本较低。所以，在交直交变频装置中，仍然广泛采用可控硅整流器。但其致命弱点是对电网电压畸变与波动比较敏感，容易发生逆变颠覆的故障。

为避免可控硅整流器出现逆变颠覆故障，或避免故障扩大，一些制造厂家采取了相应措施。如部分整流器反组桥通过自藕变压器供电和抬高反组桥交流输入电压，提高反组桥可控硅逆变触发角，这可在一定程度上抗电网电压波动，避免逆变颠覆。但当电网电压大幅下降时，该措施仍然无法避免逆变颠覆的发生。也有部分厂家提供了OCP（Over Current Protection，过电流保护）装置，即在可控硅整流器与变频器之间，串接一可控功率器件，并在可控功率器件的两端反并联续流二极管。对交流电网电压以及变频器直流回路电流进行检测，一旦检测到电网电压跌落或直流回馈电流太大时，立即发出防逆变颠覆控制信号，迅速关断中间回路的可控功率器件，从而切断逆变器向可控硅整流装置回馈能量的通路。

公告号为CN100588063C，发明名称为“一种三相晶闸管全控桥有源逆变器逆变颠覆保护器”的专利公开的方案与上述OPC装置原理相似，它是在可控硅整流回馈的输出与逆变器之间串接一IGBT可控功率器件，并在IGBT的两端反并联续流二极管。

公告号为CN2765390Y，实用新型名称为“具有逆变颠覆保护的中压异步电动机斩波式串级调速装置”的专利公开的方案是在中压异步电动机斩波式串级调速装置的不可控整流器与晶闸管逆变器装置中设置由IGBT组成的逆变颠覆保护器，一旦检测到逆变颠覆信号，立即关断IGBT，切断整流器与逆变器之间的通路，从而实现逆变颠覆保护，解决因电网故障而损坏设备的问题。

公告号为CN201315549Y，实用新型名称为“一种三逻辑正弦脉宽调制整流器”的专利提供的方案为一种具备功率因数高、无高次谐波特点的三逻辑正弦脉宽调制整流器，即ALM整流器。首先，在网侧端进行电压过零检测，把电压过零点的信息输入DSP（数字信号处理器），DSP产生六路驱动信号经过后续电路功率放大和电气隔离后，驱动开关管。它与传统的晶闸管组成的相控整流电路相比，除了具备能量回馈、四象限运行的优点之外，还可消除网侧电流的各次谐波，提高系统的功率因数。

发明内容

本发明的一个目的，在于开发出一种新的可控硅整流回馈装置，从而实现整流与能量回馈功能，即把交流电整流成直流电给逆变器供电，当直流回路电压升高时，可把多余的直流电能回馈到交流电网；本发明的另一个目的是，开发出一种新的可控硅整流回馈装置，以避免逆变颠覆故障的发生或故障扩大，减少故障损失；本发明的再一个目的是，开发出一种新的可控硅整流回馈装置，实现电网侧比较高的功率因数；本发明的第四个目的是，开发出一种新的可控硅整流回馈装置，在达到上述各目的的同时，能够采用结构简单、控制系统成熟、成本低的器件和设计。

本发明的可控硅整流回馈装置，包括正组可控硅整流器，该正组可控硅整流器连接有三相交流电源，该可控硅整流回馈装置还包括：

单相桥式变流回路，该单相桥式变流回路包括与该正组可控硅整流器的输出相连接的第一输入端和第二输入端，以及包括第一输出端和第二输出端，其中，该第一输入端分别连接有第一二极管和第一可控功率器件，该第二输入端分别连接有第二可控功率器件和第二二极管，并且，该第一二极管的电流输出端和该第二可控功率器件的电流输入端与该第一输出端相连接，该第一可控功率器件的电流输出端和该第二二极管的电流输入端与该第二输出端相连接；

检测单元，用于对该三相交流电源的交流信号进行检测，以及用于对该单相桥式变流回路的直流输出进行检测；

控制单元，用于接收检测单元检测的该交流信号及该直流输出，并发送打开执行指令以开启该第一可控功率器件和该第二可控功率器件，或发送关断执行指令以关断该第一可控功率器件和该第二可控功率器件。

优选地，所述控制单元包括整流状态判断模块、逆变判断模块、逆变颠覆预警模块以及执行模块，并且：

当该整流状态判断模块判断所述正组可控硅整流器工作在整流状态时，所述控制单元通过该执行模块发送所述关断执行指令关断所述第一可控功率器件和所述第二可控功率器件；

当该逆变判断模块判断所述正组可控硅整流器工作在待逆变状态时，所述控制单元通过该执行模块发送所述开启执行指令开启所述第一可控硅功率器件和所述第二可控硅功率器件；

当该逆变颠覆预警模块判断所述正组可控硅整流器工作在回馈状态，并且所述交流信号中的交流电压低于额定交流电压预定阈值时，所述控制单元发送所述关断执行指令关断所述第一可控功率器件和所述第二可控功率器件。

优选地，所述控制单元还包括逆变颠覆判断模块，当该逆变颠覆判断模块判断所述正组可控硅整流器工作在回馈状态，并且所述直流输出中的直流电流过电流时，所述控制单元通过所述执行模块发送所述关断执行指令关断所述第一可控功率器件和所述第二可控功率器件。

优选地，所述正组可控硅整流器工作在待逆变状态，包括：所述直流输出中的直流电压超出额定直流电压预定阈值，直流电流给定指令为负，并且所述直流输出中的直流电流为零。

优选地，所述正组可控硅整流器工作在回馈状态，包括：所述直流输出中的直流电流为负。

优选地，所述逆变状态判断模块包括：

电压调节器，用于接收所述直流输出中的直流电压，并将该直流电压与所述额定直流电压相比较，输出比较逻辑值；

与门，用于接收该比较逻辑值、接收表征所述直流输出中直流电流是否为零的逻辑值及接收直流电流给定指令是否为负的逻辑信号，并输出至所述执行模块。

优选地，所述逆变颠覆预警模块包括：

与门，用于接收表征所述直流输出中直流电流方向的逻辑值以及用于接收表征所述交流信号中的交流电压是否低于额定交流电压预定阈值的逻辑值。

优选地，所述整流状态判断模块、所述逆变颠覆预警模块和所述逆变颠覆判断模块通过一个或门连接到所述执行模块。

优选地，所述执行单元包括一个RS触发器。

优选地，所述控制单元还包括一个与所述执行模块相连接的异常判断模块。

本发明的可控硅整流回馈装置，可实现整流和能量回馈功能；它以可控硅作为整流器件，主回路结构简单，控制系统成熟，价格便宜；并且，该装置能够实现电网侧比较高的功率因数，并可避免逆变故障的发生或者避免故障扩大。

附图说明

图1为现有的交直交变频器的主回路结构示意图；

图2为由可控硅正反组桥反并联形成的公共整流器的结构示意图；

图3为图2中的整流器的三项交流电压波形图；

图4为SLM及ALM整流器的主回路结构示意图；

图5为本发明的可控硅回馈装置的结构示意图；

图6为显示出单相桥式变流回路细节的本发明的可控硅回馈装置的结构示意图；

图7为本发明可控硅回馈装置中控制单元的一个实施方式示意图；

图8为本发明的可控硅回馈装置中控制单元在图7所示实施方式中显示出更多细节的示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的可控硅回馈装置的结构组成和工作原理进行详细说明。为更清晰地展现本发明的特点，对于本发明组成中的常规元件和电路，仅进行简要说明或省略，而对体现本发明实质性特点的部分，进行详细描述。

总体而言，本发明的可控硅回馈装置，基于正组可控硅整流器，设置了单相桥式变流回路。该变流回路中设置有两个用于变流的可控功率器件，并且该变流回路还包括整流状态可导通的两个单向导通的二极管。并且，通过检测单元检测获取交流主电源的交流量（包括交流电压和/或交流电流）以及单相桥式变流回路的直流输出（包括直流电压和/或直流电流），并基于这些输出量，利用控制单元对单相桥式变流回路的两个功率器件进行打开或关断操作，从而，1，在逆变状态时，可使得两个功率器件打开，以实现能量回馈，2，当有可能或已经出现逆变颠覆或过电流时，可快速关断两个功率器件，从而保障系统安全，避免故障扩大。并且，在整流状态下，可对整流器输出直流电压进行调节，关断两个功率器件，实现能量从交流电网到直流回路的传输。

结合图5，是本发明的可控硅整流回馈装置100的示意图。该回馈装置100与交流主电源10相连接，并将输出连接至后续的逆变器20和电机。具体地，该可控硅回流装置100包括正组可控硅整流器110，正组可控硅整流器110接收三相交流电源的输出，进一步地，该可控硅整流回馈装置还包括单相桥式变流回路120、检测单元130和控制单元140。

参照图6，单相桥式变流回路120包括与正组可控硅整流器110的输出相连接的第一输入端121（即阳极）和第二输入端122，以及包括第一输出端123（即阴极）和第二输出端124，其中，第一输入端121分别连接有第一二极管D1和第一可控功率器件T7，第二输入端122分别连接有第二可控功率器件T8和第二二极管D2，并且，第一二极管D1的电流输出端（即阴极）和第二可控功率器件T8的电流输入端与第一输出端123相连接，第一可控功率器件T7的电流输出端和第二二极管D2的电流输入端（即阳极）与第二输出端相连接124。由此，当T7、T8为关断状态时，单相桥式变流回路120通过第一二极管D1和第二二极管D2正向导通，而当正组可控硅整流器110工作将要在逆变状态时，控制T7、T8导通，从而使整流器110进入逆变状态。

检测单元130用于对三相交流电源（即图5中所示的交流主电源10）的交流信号进行检测，以及用于对该单相桥式变流回路的直流输出进行检测。检测单元130可利用常规的交流电压、交流电流、直流电压和直流电流检测手段进行。容易理解，该交流信号可包括交流电压（CV）和交流电流（CI），该直流输出可包括直流电压（DV）和直流电流（DI）。另外，容易理解，对交流电流和直流电流的检测也包括方向检测。惯常地，当整流器110工作在整流状态下时，直流电流的方向为正；当整流器110工作在逆变状态下时，直流电流的方向为负。

控制单元140用于接收检测单元130检测的该交流信号及该直流输出，并发送打开执行指令以开启第一可控功率器件T7和第二可控功率器件T8，或发送关断执行指令以关断第一可控功率器件T7和第二可控功率器件T8。

如上所述，控制单元140用于开启或关断两个可控功率器件T7、T8，从而当系统处于整流状态时，关断T7、T8；当系统处于待逆变状态时，开启T7、T8，从而使系统进入逆变状态；而当系统面临逆变颠覆状态时，再次关断T7、T8。从而既确保了能量回馈，又保障了系统安全。

更具体地，参照图7，在本发明的一个优选的实施方式中，控制单元140包括整流状态判断模块141、逆变判断模块142、逆变颠覆预警模块143以及执行模块145。

结合图5、6、7，当整流状态判断模块141判断正组可控硅整流器110工作在整流状态时，控制单元140通过执行模块145发送关断执行指令第一可控功率器件T7和第二可控功率器件T8。也就是说，在正常的整流状态下，T7、T8被封锁，第一二极管D1和第二二极管D2导通，交流电流和直流电流正向流动，由正组可控硅整流器110输出的直流电压经过D1、D2给逆变器提供幅值恒定、极性为上正下负的直流电压。

另一方面，当该逆变判断模块判断所述正组可控硅工作在待逆变状态时（例如电机30快速停止或带位能性负载），控制单元140通过执行模块145发送开启执行指令开启第一可控硅功率器件T7和第二可控硅功率器件T8。正组可控硅整流器工作在待逆变状态，是指直流输出中的直流电压DV超出额定直流电压预定阈值，并且直流输出中的直流电流DI为零。待逆变状态是因逆变器直流回路电压快速升高而引起的，当直流电压DV超出一个预定阈值时，直流电流给定指令DC变为负，且实际直流电流降为零，即为待逆变状态，此时，控制单元140通过执行模块145开启T7、T8，从而使得逆变器直流回路的电压经T7、T8为正组可控硅整流器110提供上负下正的直流电压，正组可控硅整流器110工作在逆变状态，常规地，正组可控硅整流器110通过控制可控硅触发角，控制回馈电流幅值，把直流回路能量回馈到交流电网中。

在本发明的一个优选实施方式中，该预定阈值为10%，即当直流电压DV超出额定直流电压10%时，此时直流电压给定值低于直流电压反馈值，整流器工作电流快速降为零，从而处于待逆变状态。容易理解，对于不同的正组可控硅整流器，该预定阈值可以为其他的百分比值。

进一步地，当逆变颠覆预警模块143判断正组可控硅整流器110工作在回馈状态，并且交流信号中的交流电压CV低于额定交流电压预定阈值时，控制单元140发送所关断执行指令关断第一可控功率器件T7和第二可控功率器件T8。预定阈值可以根据实际情况设置，以有效防止逆变颠覆情况的发生。例如，该预定阈值可设置为20%,也就是说，当交流电压CV低于额定交流电压20%时（即下降为额定交流电压的80%），表明如果交流电压继续下降，则会产生逆变颠覆情况，此时，逆变颠覆预警模块143发出预警信号（例如逻辑“1”）至执行单元，从而关断T7、T8。

另一方面，在回馈过程中，可能会出现直流回馈过电流现象，即检测到的直流电流值大于预定的额定值，这时也应立即关断T7、T8。因此，进一步参照图7，并结合图5、6，为达到该目的，控制单元140还包括逆变颠覆判断模块144，当逆变颠覆判断模块144判断正组可控硅整流器110工作在回馈状态，并且直流输出中的直流电流DI过电流时，控制单元140通过执行模块145发送关断执行指令关断第一可控功率器件T7和第二可控功率器件T8。正组可控硅整流器110工作在回馈状态，包括：直流输出中的直流电流为负。即当检测单元检测到直流电流为负时，则表明正组可控硅整流器110工作在回馈状态。

如图8所示，是控制单元的在该实施方式中的一个具体实施的示意图。在该具体实施中，逆变状态判断模块142包括一个电压调节器1421和一个与门1422。其中，电压调节器1421用于接收直流输出中的直流电压DV，并将直流电压DV与额定直流电压相比较，输出比较逻辑值；与门1422用于接收该比较逻辑值、接收表征直流电流给定指令逻辑信号DC及接收表征直流输出电流DI是否为零的逻辑信号，并输出至所述执行模块。例如，电压调节器1421接收到的直流电压DV大于额定直流电压10%时，则输入一个逻辑“1”的数字信号；当直流电流给定指令DC为负，输出一个逻辑“1”的“负直流电流”数字信号；当直流电流DI为零时，输入一个逻辑“1”的数字信号至与门，此时与门输出一个逻辑“1”的数字信号，表明同时满足三项条件，系统准备进入逆变状态（即当前处于待逆变状态），此时将该信号输送至执行模块打开T7、T8，从而使系统进入逆变状态。容易理解，逆变状态判断模块142可采用其他常规的手段，只要能够对直流电压DV是否超出额定直流电压预定阈值，以及对直流电流是否为零进行准确判断即可。

电压调节器1421在控制单元的控制下，将检测单元检测到的直流电压与额定直流电压进行比较，进而根据电压调节器的输出，控制正组整流器可控硅触发脉冲，从而调整正组可控硅整流器输出的直流电压，为逆变器提供稳定的直流电压。具体地，电压调节器将输出传输给一个电流调节器，电流调节器可将该输出和检测单元检测到的直流电流相比较，通过比例积分调节器输出整流器可控硅移相信号。根据该可控硅移相信号，并通过与检测单元检测到的交流同步电压进行比较，输出整流器可控硅移相脉冲，从而对正组整流器输出的直流电压进行控制。

进一步参照图8，并结合图7，逆变颠覆预警模块143可包括一个与门1431，与门1431接收表征直流输出中直流电流DI方向的逻辑值以及用于接收表征交流信号中的交流电压CV是否低于额定交流电压预定阈值的逻辑值。例如，当直流电流DI方向为负时，表明整流器工作在回馈状态，与门1431的一个输入端接收到逻辑值“1”，当交流电压CV低于额定交流电压10%时，即降低至低于额定交流电压90%，与门的另一个输入端接收到逻辑值“1”,此时表明将要出现逆变颠覆情形，与门输出一个逻辑“1”的信号至执行模块，以关断T7、T8。

如图7、8所示，整流状态判断模块141、逆变颠覆预警模块143和逆变颠覆判断模块144通过一个或门146连接到执行模块。也就是说，当上述三个模块141、143、144中的任何一个模块发出逻辑“1”指令时，执行模块145即发出关断执行指令关断T7、T8。

另一方面，为确保T7、T8开启指令的安全发出。当逆变状态判断模块142判断为系统将要进入逆变状态时，可优选地延时发送该开启指令；另一方面，为确保系统安全，当整流状态判断模块141判断系统处于整流状态时、当逆变颠覆预警模块判断将要发生逆变颠覆预警时或者当逆变颠覆预警模块判断已经发生逆变颠覆时，则需要即刻关断T7、T8。因此，优选地，在该实施方式中，执行模块145包括一个触发器1451。结合图7、8，该触发器1451可以为一个RS触发器。逆变状态判断模块142可接入该触发器的S端，整流状态判断模块141、逆变颠覆预警模块142和逆变颠覆判断模块144接入或门146，然后或门146的输出接入触发器1451的R端。由此可实现T7、T8的延时触发和即时关断。当然，容易理解，也可使用其他的延时方式，来达到T7、T8延时触发的目的。

另外，优选地，控制单元140还可包括一个异常判断模块（图未示），用于当系统发生故障或电网电压异常时，通过执行模块145发送关断执行指令，关断第一可控功率器件及第二可控功率器件T7、T8。系统发生的故障包括系统初始上电故障、整流装置故障等。

再次参考图5，常规地，在控制单元140和单相桥式变流回路120之间，可设置有常规的信号隔离放大电路、接口电路（图未示）等。信号隔离放大电路可将控制单元发出的执行指令通过隔离和放大处理后，发送至单相桥式变流回路120。接口电路用于提供各种信号相互传输的接口。容易理解，常规地，本发明的回馈装置还设置有电源，用于为各结构提供电源；并且，回馈装置还可设置有冷却回路，用于对系统进行冷却，使回馈装置的温升控制在允许范围内。

综上所述，本发明的可控硅整流回馈装置，具有如下特点：

1、该可控硅整流回馈装置相比由正反组桥组成的整流回馈装置，少用了6个可控硅，多用了2个二极管和2个可控功率器件，功率器件总量少用2个，因此简化了装置结构，降低了成本。

2、在现有的整反组桥组成的整流回馈中，为避免逆变颠覆，常在逆变回路中配置自藕升压变压器或降低整流装置的额定直流电压。当配置自藕升压变压器时，增加了装置的体积；当降低整流装置的额定直流电压时，降低了整流装置的额定输出能力，并且降低了电网功率因数，增加了电网谐波。而本发明的可控硅整流回馈装置不需要自藕升压变压器，并且整流时可控硅换流角接近为零，因此充分发挥了整流器的能力，提高了电网侧功率因数，并且装置体积小。

3、本发明与SLM整流器和ALM整流器相比，体积小，控制简单、可靠，并且同样能够达到防止逆变颠覆发生的目的，并可实现较高的电网侧功率因数。

Claims (8)

1.一种可控硅整流回馈装置，包括正组可控硅整流器，该正组可控硅整流器连接有三相交流电源，其特征在于，该可控硅整流回馈装置还包括：

单相桥式变流回路，该单相桥式变流回路包括与该正组可控硅整流器的输出相连接的第一输入端和第二输入端，以及包括第一输出端和第二输出端，其中，该第一输入端分别连接有第一二极管和第一可控功率器件，该第二输入端分别连接有第二可控功率器件和第二二极管，并且，该第一二极管的电流输出端和该第二可控功率器件的电流输入端与该第一输出端相连接，该第一可控功率器件的电流输出端和该第二二极管的电流输入端与该第二输出端相连接；

检测单元，用于对该三相交流电源的交流信号进行检测，以及用于对该单相桥式变流回路的直流输出进行检测；

控制单元，用于接收检测单元检测的该交流信号及该直流信号，并发送打开执行指令以开启该第一可控功率器件和该第二可控功率器件，或发送关断执行指令以关断该第一可控功率器件和该第二可控功率器件；

所述控制单元包括整流状态判断模块、逆变判断模块、逆变颠覆预警模块以及执行模块，并且：

当该整流状态判断模块判断所述正组可控硅整流器工作在整流状态时，所述控制单元通过该执行模块发送所述关断执行指令关断所述第一可控功率器件和所述第二可控功率器件；

当该逆变判断模块判断所述正组可控硅整流器工作在待逆变状态时，所述控制单元通过该执行模块发送所述打开执行指令开启所述第一可控硅功率器件和所述第二可控硅功率器件；

当该逆变颠覆预警模块判断所述正组可控硅整流器工作在回馈状态，并且所述交流信号中的交流电压低于额定交流电压预定阈值时，所述控制单元发送所述关断执行指令关断所述第一可控功率器件和所述第二可控功率器件；

所述逆变状态判断模块包括：

电压调节器，用于接收所述直流输出中的直流电压，并将该直流电压与所述额定直流电压相比较，输出比较逻辑值；

与门，用于接收该比较逻辑值、接收表征所述直流输出中直流电流是否为零的逻辑值及直流电流给定指令是否为负的逻辑信号，并输出至所述执行模块。

2.根据权利要求1所述的可控硅整流回馈装置，其特征在于，所述控制单元还包括逆变颠覆判断模块，当该逆变颠覆判断模块判断所述正组可控硅整流器工作在回馈状态，并且所述直流输出中的直流电流过电流时，所述控制单元通过所述执行模块发送所述关断执行指令关断所述第一可控功率器件和所述第二可控功率器件。

3.根据权利要求1所述的可控硅整流回馈装置，其特征在于，所述正组可控硅整流器工作在待逆变状态，包括：所述直流输出中的直流电压超出额定直流电压预定阈值，直流电流给定指令为负，并且所述直流输出中的直流电流为零。

4.根据权利要求1所述的可控硅整流回馈装置，其特征在于，所述正组可控硅整流器工作在回馈状态，包括：所述直流输出中的直流电流为负。

5.根据权利要求1所述的可控硅整流回馈装置，其特征在于，所述逆变颠覆预警模块包括：

与门，用于接收表征所述直流输出中直流电流方向的逻辑值以及用于接收表征所述交流信号中的交流电压是否低于额定交流电压预定阈值的逻辑值。

6.根据权利要求1所述的可控硅整流回馈装置，其特征在于，所述整流状态判断模块、所述逆变颠覆预警模块和所述逆变颠覆判断模块通过一个或门连接到所述执行模块。

7.根据权利要求6所述的可控硅整流回馈装置，其特征在于，所述执行模块包括一个RS触发器。

8.根据权利要求1所述的可控硅整流回馈装置，其特征在于，所述控制单元还包括一个与所述执行模块相连接的异常判断模块。