CN203014369U - 一种带有过压保护功能的高压固态软起动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的名称为一种带有过压保护功能的高压固态软起动器。属于高压电动机起动技术领域。它主要是解决现有高压固态软起动器不能及时而准确地检测单只晶闸管的电压值并进行实时保护的问题。它的主要特征是：在双反向并联晶闸管的两端及控制端连接有过电压保护电路；该过电压保护电路包括两个分别连接在双反向并联晶闸管两端的电压检测电路和两个分别连接在该双反向并联晶闸管控制端与电压检测电路之间的晶闸管触发输出电路。当实时检测电压超过保护值时，强触发使晶闸管导通而瞬时降低其两端电压值，起到保护作用。其具有动作速度快、过压保护精确、保护性能高，运行安全可靠等特点，主要用于带有晶闸管过压保护装置的高压固态软起动器。
Description
技术领域
本实用新型属于高压电动机起动技术领域。具体涉及一种适用于高压电动机起动设备带有过压保护功能的高压固态软起动器。
背景技术
采用晶闸管为核心器件的高压固态软起动器作为高压电机起动设备在国内得到大量应用，其可靠性尤为重要。但国内市场上应用的晶闸管过压保护技术并不完善，外部产生的过电压主要来自雷击和系统中的开关操作过程，在高压开关开合和断开时会伴随有过电压产生，有时会达到额定电压的3倍以上，过高的电压会对晶闸管造成严重的危害。内部产生的过电压来自高压固态软起动器的阀组内部晶闸管的周期开关过程，以及串联的晶闸管之间因开通或关断性能差异造成的瞬态电压分配不均，由于晶闸管的过电压能力很低，因此晶闸管阀必须有针对过电压的保护采取措施使其在安全值范围内，若保护不可靠会对软起动器的晶闸管造成严重的危害，目前人们都是采取一般防范危害的办法，如安装避雷器、阻容装置、可靠性不高的过压保护装置实现保护功能，但其都无法可靠的保护每只晶闸管的安全性，为了避免晶闸管在起动过程的过压损坏，必须及时而准确地检测单只晶闸管的电压值并进行实时保护。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术中的不足，提供一种带有晶闸管过压保护装置的高压固态软起动器，该过压保护装置对高压环境下的晶闸管上两端交流电压进行在线检测，当晶闸管上的电压瞬时超过过电压值时，其电压通过过电压保护装置进行强触发从而降低晶闸管两端电压，从而快速保护晶闸管。
本实用新型的技术解决方案是：一种带有过压保护功能的高压固态软起动器，包括含有双反向并联晶闸管的高压固态软起动器，其特征在于：所述双反向并联晶闸管的两端及控制端连接有过电压保护电路；该过电压保护电路包括两个分别连接在双反向并联晶闸管两端的电压检测电路和两个分别连接在该双反向并联晶闸管控制端与电压检测电路之间的晶闸管触发输出电路。
本实用新型的技术解决方案中所述的电压检测电路包括由串接的BOD单元构成的均压支路和两个分压支路，均压支路的输入端、输出端分别经正向、反向连接的两个高压二极管与两个分压支路连接，BOD单元由BOD二极管与均压电阻并联构成，两个闸管触发输出电路的一端分别与两个分压支路的分压端连接。
本实用新型的技术解决方案中所述的晶闸管触发输出电路由串联的稳压二极管和二极管构成。
本实用新型的技术解决方案中所述的均压支路包括6个BOD单元。
本实用新型的技术解决方案中所述的两个分压支路上并联有二极管。
本实用新型的技术解决方案中所述的两个分压支路上并联有电容。
本实用新型由于在高压固态软起动器中的核心器件双反向并联晶闸管的两端及控制端连接有过电压保护电路，该过电压保护电路包括两个分别连接在双反向并联晶闸管两端的电压检测电路和两个分别连接在该双反向并联晶闸管控制端与电压检测电路之间的晶闸管触发输出电路，因而当出现如雷击、系统中的开关操作外部产生的过电压，或出现如高压固态软起动器的阀组内部晶闸管的周期开关、串联的晶闸管之间因开通或关断性能差异造成瞬态电压分配不均等内部产生的过电压时，电压检测电路开始有电流通过，迅速使晶闸管触发输出电路工作，触发电流使被保护的双反向并联晶闸管导通，导通后使双反向并联晶闸管两端电压快速降低，从而达到保护晶闸管的目的。本实用新型由于在分压支路上并联有二极管，因而可起到续流作用。本实用新型由于在分压支路上并联有电容，因而可起干抗及滤波作用。本实用新型解决了晶闸管过压保护在电机软起动应用难题，无需外加电源及驱动芯片，即可达到保护晶闸管的目的，具有动作速度快、过压保护精确、保护性能高，运行安全可靠等特点。本实用新型主要用于带有晶闸管过压保护装置的高压固态软起动器。
附图说明
图1为本实用新型的过电压保护装置原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。
如图1所示。本实施例为包括含有双反向并联晶闸管的高压固态软起动器，双反向并联晶闸管SCR1、SCR2的两端阴极K及控制端G连接有由第一、第二晶闸管触发输出电路和电压检测电路构成的过电压保护电路。其中，电压检测电路包括由串接的BOD单元构成的均压支路和第一、第二分压支路。第一、第二分压支路均为电阻分压支路。第一分压支路由电阻R1、电阻R2、二极管D1、电容C1组成，连接在高压二极管D3、D5与晶闸管阴极K之间，用于抬高触发所需的电压值，二极管D7主要起到续流作用，电容C1主要起干抗及滤波作用。同理，第二分压支路由电阻R10、电阻R9、二极管D2、电容C2组成，作用相同。均压支路包括串接的6个BOD单元，每个BOD单元由BOD二极管与分压电阻并联构成。6个BOD单元包括BOD二极管BOD1、BOD2、BOD3、BOD4、 BOD5、BOD6和6个均压电阻R3、R4、R5、R6、R7，BOD二极管，BOD二极管是IXBOD1-09，单只雪崩电压为900V。均压支路的输入端、输出端分别经正向向连接的两个高压二极管D5、D6、反向连接的两个高压二极管D3、D4与两个分压支路的电阻R2、R9连接。第一晶闸管触发输出电路由稳压二极管DW1、二极管D1组成，连接在电阻R1、电阻R2之间的连接点高与晶闸管阴极K之间，当触发电压大于二极管DW1、二极管D1的电压时，可触发使晶闸管SCR1、SCR2导通。同理，第二晶闸管触发输出电路由稳压二极管DW2、二极管D2组成，作用相同。
单只BOD二极管的动作电压为900Vdc，当超过6倍的单只动作电压总和时，其串联的BOD二极管两端电压瞬时降低到10V以下，此时电阻R1、电阻R10上的电压将抬高。
当其电压超过稳压二极管DW1、稳压二极管DW2的稳压值后，其触发电流通过二极管D1与二极管D2输入到晶闸管的触发极G与阴极K，从而使双反向并联的晶闸管触发导通。
本实用新型所采用BOD二极管是在硅片上扩散出的 PNPN 结构，其正向特性像晶闸管，但无门极，当加到两端的电压超过规定的转折电压时迅速导通。BOD 元件能多次导通而不损坏，并且它有雪崩特性，开通时间比晶闸管短， BOD 器件是IXBOD1-09，单只雪崩电压为900V，该器件选用了高质量的硅材料，并采用了较厚的玻璃钝化表面保护，所以它具有精确而稳定的转折电压，加上它本身的雪崩特性，可以在极端时间内触发晶闸管。
Claims (6)
1.一种带有过压保护功能的高压固态软起动器，包括含有双反向并联晶闸管的高压固态软起动器，其特征在于：所述双反向并联晶闸管的两端及控制端连接有过电压保护电路；该过电压保护电路包括两个分别连接在双反向并联晶闸管两端的电压检测电路和两个分别连接在该双反向并联晶闸管控制端与电压检测电路之间的晶闸管触发输出电路。
2.根据权利要求1所述的一种带有过压保护功能的高压固态软起动器，其特征在于：所述的电压检测电路包括由串接的BOD单元构成的均压支路和两个分压支路，均压支路的输入端、输出端分别经正向、反向连接的两个高压二极管与两个分压支路连接，BOD单元由BOD二极管与均压电阻并联构成，两个闸管触发输出电路的一端分别与两个分压支路的分压端连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种带有过压保护功能的高压固态软起动器，其特征在于：所述的晶闸管触发输出电路由串联的稳压二极管和二极管构成。
4.根据权利要求2所述的一种带有过压保护功能的高压固态软起动器，其特征在于：所述的均压支路包括6个BOD单元。
5.根据权利要求2所述的一种带有过压保护功能的高压固态软起动器，其特征在于：所述的两个分压支路上并联有二极管。
6.根据权利要求2所述的一种带有过压保护功能的高压固态软起动器，其特征在于：所述的两个分压支路上并联有电容。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104868457A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-08-26 | 万洲电气股份有限公司 | 一种具有大功率能量泻放能力的igbt过压保护电路 |
| CN107564873A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-01-09 | 苏州艾克威尔科技有限公司 | 可控硅半导体组合结构和高压软起动器 |
| CN111030493A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司 | 一种模块化多电平换流器的子模块及其保护电路 |
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2012
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