CN210273504U - 晶闸管逻辑控制调节器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶闸管调节器技术领域，且公开了晶闸管逻辑控制调节器，包括壳体，壳体内安装有调节器主体和散热系统；散热系统包括两组第一散热孔、两个第二散热孔、四个第一滤网、两个第二滤网、两组第一伸缩杆、两块往复板、电机、往复丝杆、滚珠螺母和两根连杆，每组第一散热孔包括两个第一散热孔，两个第一散热孔对称开设在壳体对应的竖直壳壁上，两个第二散热孔对称开设在壳体底部和顶部壳壁的中部，第一滤网固定连接在第一散热孔内，第二滤网固定连接在第二散热孔内，每组第一伸缩杆包括两根第一伸缩杆。本实用新型提高散热效果的同时使得传统静态无功补偿能够满足现有需求。

Description

晶闸管逻辑控制调节器

技术领域

本实用新型涉及晶闸管调节器技术领域，尤其涉及晶闸管逻辑控制调节器。

背景技术

随着经济的快速发展，在工矿、农村、学校、医院、铁路、机场及居民小区的供配电系统中，大量感性负载及谐滤注入电网导致负荷波动频繁，电流电压畸变率高，使得快速跟踪实时无功功率补偿及谐波治理的问题日益突出，传统的静态无功补偿已无法满足需求。因为，1、采用切换电容器接触器作为投切电容器开关，在投入瞬时的涌流较大，为电容器额定电流In的数十倍，大大超过电容器正常连续运行允许的过电流及接触器主触头的承载能力，导致电容器和接触器的损坏；2、利用接触器分断切除电容器时，触头间有电弧产生，弧光的作用使接触器动静触头不能完全分开，电网电压与电容器端电压容易叠加，产生的过电压会将电容器极板的耐压薄弱点击穿，造成电容器无法储存电能；也会造成接触器主电路相间击穿的故障；3、接触器式的电容器切换装置不能补偿变动快的负荷、冲击性负荷及三相不平衡负荷；4、采用可编程单片机实现过零采样、驱动控制，容易受外界干扰，程序易丢失导致导读程序不完整，控制不稳定，易出现误投或拒绝工作等故障。

同时，晶闸管控制调节器运行时不可避免的会产生热量，时间久了热量积累，进而会损坏调节器内部的零件，通常采用风机进行散热，为防止外界灰尘进入调节器内影响内部精密器件性能的情况发生，采用安装滤网以防止灰尘进入调节器内部，但时间久了滤网上灰尘堆积，导致散热的效果变差。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有散热方式时间久了散热效果变差以及传统静态无功补偿无法满足现有需求的问题，而提出的晶闸管逻辑控制调节器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

晶闸管逻辑控制调节器，包括壳体，所述壳体内安装有调节器主体和散热系统；

所述散热系统包括两组第一散热孔、两个第二散热孔、四个第一滤网、两个第二滤网、两组第一伸缩杆、两块往复板、电机、往复丝杆、滚珠螺母和两根连杆，每组所述第一散热孔包括两个第一散热孔，两个所述第一散热孔对称开设在壳体对应的竖直壳壁上，两个所述第二散热孔对称开设在壳体底部和顶部壳壁的中部，所述第一滤网固定连接在第一散热孔内，所述第二滤网固定连接在第二散热孔内，每组所述第一伸缩杆包括两根第一伸缩杆，两个所述第一伸缩杆关于对应的第二散热孔对称固定连接在壳体对应的内壳壁上，所述往复板固定连接在位于同一侧的两根所述第一伸缩杆远离第二散热孔的一端，且往复板通过密封机构与壳体的相对竖直内壳壁密封滑动连接，两块所述往复板位于四个所述第一散热孔之外，所述电机安装在其中同一侧两个所述第一散热孔之间壳体的竖直壳壁内，所述往复丝杆通过联轴器连接在电机的输出端，所述滚珠螺母螺纹连接在往复丝杆上，两根所述连杆对称铰接在滚珠螺母上，两根所述连杆的另一端铰接在对应的往复板上。

优选的，所述调节器主体内安装有过零触发电路和保护电路，所述保护电路的输出端电性连接过零触发电路的输出端，所述过零触发电路的输出端与电机的输入端电性连接。

优选的，所述保护电路包括温控保护电路、与门信号处理回路和高频脉冲产生回路，所述温控保护电路和高频脉冲产生回路的输出端均电性连接与门信号处理回路的输入端。

优选的，所述过零触发电路包括阻容吸收回路、可控硅模块和电压过零脉冲取样回路，所述阻容吸收回路的输出端电性连接电压过零脉冲取样回路，且电压过零脉冲取样回路的输出端电性连接与门处理回路的输入端，所述可控硅模块与阻容吸收回路电性连接。

优选的，所述密封机构包括两组密封槽和四块密封垫，每组所述密封槽包括两个密封槽，两个所述密封槽关于往复板对称开设在壳体对应的相对竖直内壳壁上，所述密封垫密封滑动连接在密封槽内，所述密封垫远离密封槽槽底的一端与往复板固定连接。

优选的，所述往复丝杆靠近调节器主体的一端固定连接有限位块。

优选的，两块所述往复板相向且远离电机的侧壁之间共同对称固定连接有第二伸缩杆。

优选的，所述密封垫上开设有密封孔，且密封孔内密封滑动连接与限位杆，所述限位杆的两端均穿过密封孔的对应孔口并向外延伸，且限位杆的两端均与密封槽的槽壁固定连接。

优选的，所述壳体、第一滤网和第二滤网的材质均为不锈钢材质。

与现有技术相比，本实用新型提供了晶闸管逻辑控制调节器，具备以下有益效果：

1、该晶闸管逻辑控制调节器，通过设置第一散热孔、第二散热孔、第一滤网、第二滤网、第一伸缩杆、往复板、电机、往复丝杆、滚珠螺母、连杆，组成一个散热系统，进行散热的同时防止灰尘堆积在滤网上，进而防止散热时间久了，装置散热效果变差的情况发生

2、该晶闸管逻辑控制调节器，采用基于逻辑控制的晶闸管过零触发技术来控制大功率晶闸管模块投切电容器，动作响应时间仅数十毫秒，且运行时无火花，无噪音，有利于调节器快速频繁投切电容器，实现动态实时补偿；采用基于逻辑控制的晶闸管过零触发技术在晶闸管两端过零时导通断开晶闸管，快速完成电容器无涌流投入，解决了接触器投切电容器时产生的冲击涌流和拉弧问题；完全采用逻辑门芯片，利用芯片自身物理特性进行取样及控制，无需进行编程设计，回路控制稳定可靠，不受外界电磁干扰的影响；该项技术是对单个晶闸管实行投切控制，能够实现三相不平衡负荷的实时电容器投切。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本实用新型提高散热效果的同时使得传统静态无功补偿能够满足现有需求。

附图说明

图1为本实用新型提出的晶闸管逻辑控制调节器的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为本实用新型提出的晶闸管逻辑控制调节器触发板运行控制电气原理框图；

图4为本实用新型提出的晶闸管逻辑控制调节器的运行情况图表。

图中：1壳体、2调节器主体、3散热系统、301第一散热孔、302第二散热孔、303第一滤网、304第二滤网、305第一伸缩杆、306往复板、307电机、308往复丝杆、309滚珠螺母、310连杆、4密封机构、41密封槽、42密封垫、5限位块、6第二伸缩杆、7密封孔、8限位杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，晶闸管逻辑控制调节器，包括壳体1，壳体1内安装有调节器主体2和散热系统3；

散热系统3包括两组第一散热孔301、两个第二散热孔302、四个第一滤网303、两个第二滤网304、两组第一伸缩杆305、两块往复板306、电机307、往复丝杆308、滚珠螺母309和两根连杆310，每组第一散热孔301包括两个第一散热孔301，两个第一散热孔301对称开设在壳体1对应的竖直壳壁上，两个第二散热孔302对称开设在壳体1底部和顶部壳壁的中部，第一滤网303固定连接在第一散热孔301内，第二滤网304固定连接在第二散热孔302内，每组第一伸缩杆305包括两根第一伸缩杆305，两个第一伸缩杆305关于对应的第二散热孔302对称固定连接在壳体1对应的内壳壁上，往复板306固定连接在位于同一侧的两根第一伸缩杆305远离第二散热孔302的一端，且往复板306通过密封机构4与壳体1的相对竖直内壳壁密封滑动连接，两块往复板306位于四个第一散热孔301之外，电机307安装在其中同一侧两个第一散热孔301之间壳体1的竖直壳壁内，往复丝杆308通过联轴器连接在电机307的输出端，滚珠螺母309螺纹连接在往复丝杆308上，两根连杆310对称铰接在滚珠螺母309上，两根连杆310的另一端铰接在对应的往复板306上，进行散热时，电机307启动，进而带动往复丝杆308旋转，滚珠螺母309螺纹连接在滚珠螺母308上，同时两根连杆310铰接在往复板306上，而往复板306通过第一伸缩杆305与壳体1连接，进而往复板306、第一伸缩杆305配合连杆310限制滚珠螺母309无法随着往复丝杆308的旋转而旋转，进而滚珠螺母309沿着往复丝杆308来回往复运动，滚珠螺母309通过连杆310带动往复板306进行来回相向运动，而往复板306与壳体1密封滑动连接，且两块往复板306位于四个第一散热孔301之外，进而随着往复板306的往复运动，两块往复板306之间的空气通过第一散热孔301在壳体1内进进出出，进而当热气散出时粘附在第一滤网303和第二滤网304上的灰尘被吹出，进而散热的同时，滤网上不会粘附灰尘，进而不会发生滤网灰尘堆积导致散热效果差的情况发生，提高散热效果。

调节器主体2内安装有过零触发电路和保护电路，保护电路的输出端电性连接过零触发电路的输出端，过零触发电路的输出端与电机307的输入端电性连接，保护电路包括温控保护电路、与门信号处理回路和高频脉冲产生回路，温控保护电路和高频脉冲产生回路的输出端均电性连接与门信号处理回路的输入端，过零触发电路包括阻容吸收回路、可控硅模块和电压过零脉冲取样回路，可控硅模块的上端接系统电源，下端接电容器端负荷，阻容吸收回路的输出端电性连接电压过零脉冲取样回路，且电压过零脉冲取样回路的输出端电性连接与门处理回路的输入端，可控硅模块与阻容吸收回路电性连接，当补偿控制器检测到系统需要补偿所需的无功，发出投入电容器信号，经过温控保护回路，注入与门逻辑芯片；电网电压与电容器两端电压压差经光耦开关取样比对，由于电网电压为幅值为±√2x400V的正弦波，电容器两端电压最大值为上次电容器退出时电网电压，幅值由于放电电阻的作用，随时间衷减，这样，两端的压差取样在一个周波内至少有一次，一般为两次脉冲，且在每个周波均产生的不间断脉冲，如图4所示，与门逻辑芯片在接收到控制器输入的投入信号后，如接收到过零脉冲信号，与门开关打开；考虑到如低频脉冲直接向外输出，数据损耗大功率不够，这样，在线路板上另装置高频脉冲发生器，向与门逻辑芯片输入高频脉冲，在与门开关打开时，高频脉冲即向外输出；为保证晶闸管驱动所需信号的强度与频率，线路配置强堆挽驱动电路向外输出足以使晶闸管工作的驱动信号，晶闸管开关投入，回路工作，从控制器发出补偿投入信号到晶闸管投入，一般可在一个周波即20ms内完成，这样就实现了电容器快速无涌流投入，反之，当各逻辑回路无高电平输出时，晶闸管G极触发电流消失，在阳极电流为零时关断晶闸管，自行切除电容器，由于晶闸管两端承受过电压、过电流的能力较差，一旦击穿不可恢复。除在静态参数上选取高耐压大功率的晶闸管模块外，还应考虑动态参数电流上升率、电压上升率的抑制保护。晶闸管在开通瞬时电流集中在靠门极的阴极表面较小区域，局部电流密度很大，然后以极快的速度将电流扩展至整个阴极面，若开通时电流流上升率di/dt过大，会导致晶闸管PN结击穿。在晶闸管的阳极回路串联电感，将其电流上升率限制合适的范围内；晶闸管关断时，若其阳板电压上升速度过快，很可能造成门极没有触发信号的情况下晶闸管误导通，在晶闸管两端并联R-C阻容吸收回路，利用电容两端电压不能突变的特性，对加到晶闸管的阳极电压上升率dv/dt起一定的抑制作用；采用基于逻辑控制的晶闸管过零触发技术来控制大功率晶闸管模块投切电容器，动作响应时间仅数十毫秒，且运行时无火花，无噪音，有利于调节器快速频繁投切电容器，实现动态实时补偿；采用基于逻辑控制的晶闸管过零触发技术在晶闸管两端过零时导通断开晶闸管，快速完成电容器无涌流投入，解决了接触器投切电容器时产生的冲击涌流和拉弧问题；完全采用逻辑门芯片，利用芯片自身物理特性进行取样及控制，无需进行编程设计，回路控制稳定可靠，不受外界电磁干扰的影响；该项技术是对单个晶闸管实行投切控制，能够实现三相不平衡负荷的实时电容器投切。

密封机构4包括两组密封槽41和四块密封垫42，每组密封槽41包括两个密封槽41，两个密封槽41关于往复板306对称开设在壳体1对应的相对竖直内壳壁上，密封垫42密封滑动连接在密封槽41内，密封垫42远离密封槽41槽底的一端与往复板306固定连接。

往复丝杆308靠近调节器主体2的一端固定连接有限位块5，防止滚珠螺母309脱离往复丝杆308的情况发生。

两块往复板306相向且远离电机307的侧壁之间共同对称固定连接有第二伸缩杆6，使两块往复板306运动的更加稳定。

密封垫42上开设有密封孔7，且密封孔7内密封滑动连接与限位杆8，限位杆8的两端均穿过密封孔7的对应孔口并向外延伸，且限位杆8的两端均与密封槽41的槽壁固定连接。

壳体1、第一滤网303和第二滤网304的材质均为不锈钢材质，不锈钢材质不易生锈。

本实用新型中，进行散热时，电机307启动，进而带动往复丝杆308旋转，滚珠螺母309螺纹连接在滚珠螺母308上，同时两根连杆310铰接在往复板306上，而往复板306通过第一伸缩杆305与壳体1连接，进而往复板306、第一伸缩杆305配合连杆310限制滚珠螺母309无法随着往复丝杆308的旋转而旋转，进而滚珠螺母309沿着往复丝杆308来回往复运动，滚珠螺母309通过连杆310带动往复板306进行来回相向运动，而往复板306与壳体1密封滑动连接，且两块往复板306位于四个第一散热孔301之外，进而随着往复板306的往复运动，两块往复板306之间的空气通过第一散热孔301在壳体1内进进出出，进而当热气散出时粘附在第一滤网303和第二滤网304上的灰尘被吹出，进而散热的同时，滤网上不会粘附灰尘，进而不会发生滤网灰尘堆积导致散热效果差的情况发生，提高散热效果；采用基于逻辑控制的晶闸管过零触发技术来控制大功率晶闸管模块投切电容器，动作响应时间仅数十毫秒，且运行时无火花，无噪音，有利于调节器快速频繁投切电容器，实现动态实时补偿；采用基于逻辑控制的晶闸管过零触发技术在晶闸管两端过零时导通断开晶闸管，快速完成电容器无涌流投入，解决了接触器投切电容器时产生的冲击涌流和拉弧问题；完全采用逻辑门芯片，利用芯片自身物理特性进行取样及控制，无需进行编程设计，回路控制稳定可靠，不受外界电磁干扰的影响；该项技术是对单个晶闸管实行投切控制，能够实现三相不平衡负荷的实时电容器投切。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.晶闸管逻辑控制调节器，包括壳体（1），其特征在于，所述壳体（1）内安装有调节器主体（2）和散热系统（3）；

所述散热系统（3）包括两组第一散热孔（301）、两个第二散热孔（302）、四个第一滤网（303）、两个第二滤网（304）、两组第一伸缩杆（305）、两块往复板（306）、电机（307）、往复丝杆（308）、滚珠螺母（309）和两根连杆（310），每组所述第一散热孔（301）包括两个第一散热孔（301），两个所述第一散热孔（301）对称开设在壳体（1）对应的竖直壳壁上，两个所述第二散热孔（302）对称开设在壳体（1）底部和顶部壳壁的中部，所述第一滤网（303）固定连接在第一散热孔（301）内，所述第二滤网（304）固定连接在第二散热孔（302）内，每组所述第一伸缩杆（305）包括两根第一伸缩杆（305），两个所述第一伸缩杆（305）关于对应的第二散热孔（302）对称固定连接在壳体（1）对应的内壳壁上，所述往复板（306）固定连接在位于同一侧的两根所述第一伸缩杆（305）远离第二散热孔（302）的一端，且往复板（306）通过密封机构（4）与壳体（1）的相对竖直内壳壁密封滑动连接，两块所述往复板（306）位于四个所述第一散热孔（301）之外，所述电机（307）安装在其中同一侧两个所述第一散热孔（301）之间壳体（1）的竖直壳壁内，所述往复丝杆（308）通过联轴器连接在电机（307）的输出端，所述滚珠螺母（309）螺纹连接在往复丝杆（308）上，两根所述连杆（310）对称铰接在滚珠螺母（309）上，两根所述连杆（310）的另一端铰接在对应的往复板（306）上。

2.根据权利要求1所述的晶闸管逻辑控制调节器，其特征在于，所述调节器主体（2）内安装有过零触发电路和保护电路，所述保护电路的输出端电性连接过零触发电路的输出端，所述过零触发电路的输出端与电机（307）的输入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的晶闸管逻辑控制调节器，其特征在于，所述保护电路包括温控保护电路、与门信号处理回路和高频脉冲产生回路，所述温控保护电路和高频脉冲产生回路的输出端均电性连接与门信号处理回路的输入端。

4.根据权利要求2所述的晶闸管逻辑控制调节器，其特征在于，所述过零触发电路包括阻容吸收回路、可控硅模块和电压过零脉冲取样回路，所述阻容吸收回路的输出端电性连接电压过零脉冲取样回路，且电压过零脉冲取样回路的输出端电性连接与门处理回路的输入端，所述可控硅模块与阻容吸收回路电性连接。

5.根据权利要求1所述的晶闸管逻辑控制调节器，其特征在于，所述密封机构（4）包括两组密封槽（41）和四块密封垫（42），每组所述密封槽（41）包括两个密封槽（41），两个所述密封槽（41）关于往复板（306）对称开设在壳体（1）对应的相对竖直内壳壁上，所述密封垫（42）密封滑动连接在密封槽（41）内，所述密封垫（42）远离密封槽（41）槽底的一端与往复板（306）固定连接。

6.根据权利要求1所述的晶闸管逻辑控制调节器，其特征在于，所述往复丝杆（308）靠近调节器主体（2）的一端固定连接有限位块（5）。

7.根据权利要求1所述的晶闸管逻辑控制调节器，其特征在于，两块所述往复板（306）相向且远离电机（307）的侧壁之间共同对称固定连接有第二伸缩杆（6）。

8.根据权利要求5所述的晶闸管逻辑控制调节器，其特征在于，所述密封垫（42）上开设有密封孔（7），且密封孔（7）内密封滑动连接与限位杆（8），所述限位杆（8）的两端均穿过密封孔（7）的对应孔口并向外延伸，且限位杆（8）的两端均与密封槽（41）的槽壁固定连接。

9.根据权利要求1所述的晶闸管逻辑控制调节器，其特征在于，所述壳体（1）、第一滤网（303）和第二滤网（304）的材质均为不锈钢材质。

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