CN216720918U - 一种磁控箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁控箱，该磁控箱包括：磁控电抗器，取电变压器，连接于控制回路的晶闸管和功率二极管，光纤触发板。取电变压器的原边与磁控电抗器的抽头连接；光纤触发板的电源输入端与取电变压器的副边连接，光纤触发板的触发信号输出端与晶闸管连接，用于控制晶闸管。本实用新型通过取电变压器原边的抽头K取电，并且抽头K处取电同时给磁控箱内部的电路进行供电，光纤触发板将取电变压器的二次侧电压转换为直流电流，注入到磁控电抗器，通过改变铁心的磁饱和程度，进行调节磁控电抗器的电抗值。因此，磁控箱无需外接励磁电源，优化了磁控箱的内部结构，不仅可以提高磁控箱工作的稳定性，而且可以降低磁控箱维修难度。

Description

一种磁控箱

技术领域

本实用新型实施例涉及电气设计技术领域，尤其涉及一种磁控箱。

背景技术

磁控电抗器作为动态无功补偿和电能质量治理装置，可以广泛应用于6kV至1000kV电压等级的电网，因其调节灵活、过载能力强、可靠性高等优点受到越来越广泛的关注。

磁控电抗器配套使用的磁控箱作为磁控电抗器关键性部件，为磁控电抗器提供励磁电流，然而，现有的磁控箱需要外接励磁电源调节磁通，不仅降低了磁控箱工作的稳定性，而且增加了成本，不易进行维修。

实用新型内容

本实用新型提供一种磁控箱，以实现优化磁控箱的内部结构设计，提高磁控箱工作的稳定性，降低磁控箱维修难度。

本实用新型实施例提供了一种磁控箱，该磁控箱包括：磁控电抗器，取电变压器，连接于控制回路的晶闸管，连接于控制回路的功率二极管和光纤触发板。取电变压器的原边与磁控电抗器的抽头连接；光纤触发板的电源输入端与取电变压器的副边连接，光纤触发板的触发信号输出端与晶闸管连接，用于控制晶闸管；光纤触发板包括：电源模块、滤波电路、光纤接收器和触发信号转换电路；电源模块的交流输入端连接光纤触发板的电源输入端，电源模块的直流输出端连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端与触发信号转换电路的电源端连接，触发信号转换电路的控制端与光纤接收器的输出端连接，触发信号转换电路的输出端连接光纤触发板的触发信号输出端；触发信号转换电路，用于根据光纤接收器输出的控制信号输出触发信号，控制晶闸管导通或者关断。

可选地，触发信号转换电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管、第二三极管、第一二极管和第二二极管；

第一电阻的第一端作为触发信号转换电路的电源端，第一电阻的第二端连接第一三极管的第一极，第一三极管的控制极连接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端通过第三电阻接地，第一三极管的第二极连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极作为触发信号转换电路的第一输出端，第二二极管的阴极连接第一二极管的阴极，第二二极管的阳极接地，并作为触发信号转换电路的第二输出端；

第二三极管的第一极连接第二电阻的第一端，第二三极管的第二端连接第一电阻的第一端，第四电阻的第一端作为触发信号转换电路的控制端，第四电阻的第二端连接第二三极管的控制极；第五电阻的第一端连接第四电阻的第一端，第五电阻的第二端连接第二三极管的第二极。

可选地，触发信号转换电路还包括第一发光二极管和第六电阻；

第一发光二极管的阳极连接第一电阻的第一端，第一发光二极管的阴极通过第六电阻接地。

可选地，触发信号转换电路还包括第二发光二极管和第七电阻；

第二发光二极管的阳极连接第一三极管的第二极，第二发光二极管的阴极通过第七电阻接地。

可选地，滤波电路包括第一电容和第二电容；第一电容和第二电容并联。

可选地，该磁控箱还包括稳压二极管，稳压二极管与第二电容并联。

可选地，电源模块的交流输入端通过保险丝连接光纤触发板的电源输入端。

可选地，该磁控箱还包括散热风扇，散热风扇的电源输入端与取电变压器的副边连接。

可选地，该磁控箱还包括第三电容、第八电阻、第四电容和第九电阻；

第三电容和第八电阻并联之后与晶闸管并联；

第四电容和第九电阻并联之后与功率二极管并联。

可选地，该磁控箱还包括快速熔断器和避雷器；

避雷器与晶闸管以及功率二极管并联。

本实用新型实施例通过取电变压器原边的抽头K取电，并且抽头K处取电同时给磁控箱内部的电路进行供电，光纤触发板将取电变压器的二次侧电压转换为直流电流，注入到磁控电抗器，通过改变铁心的磁饱和程度，进行调节磁控电抗器的电抗值。因此，磁控箱无需外接励磁电源，并通过进一步设计了光纤触发板的电路，优化了磁控箱的内部结构，不仅可以提高磁控箱工作的稳定性，而且可以降低磁控箱维修难度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种磁控箱的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种光纤触发板结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种光纤触发板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的一种磁控箱的结构示意图，参见图1，本实用新型实施例提供了一种磁控箱，该磁控箱包括：磁控电抗器10，取电变压器20，连接于控制回路的晶闸管30，连接于控制回路的功率二极管40和光纤触发板50。取电变压器20的原边与磁控电抗器10的抽头K1连接；光纤触发板50的电源输入端与取电变压器20的副边连接，光纤触发板50的触发信号输出端与晶闸管30连接，用于控制晶闸管30。

具体地，该磁控箱通过磁控电抗器10的抽头K1和抽头D1进行取电，并且同时给磁控箱内部的电路进行供电，一次侧电压由磁控电抗器10取电变压器20决定，二次侧电压为220V。连接于控制回路的晶闸管30和功率二极管40可以选取同一型号模块，可以在一个磁控箱内使用两个同一型号的模块分别用作晶闸管30和功率二极管40，减少了磁控箱的零件种类，提高了晶闸管30和功率二极管40的稳定性。光纤触发板50的电源第一输入端L和第二输入端K与取电变压器20的副边连接，光纤触发板50的触发信号输出端与晶闸管30连接，用于控制晶闸管30的导通，取电变压器20的原边与功率二极管40连接，用于控制功率二极管40的导通。

示例性地，该磁控箱通过磁控电抗器10的抽头K1和抽头D1进行取电，经过取电变压器20降压后，给磁控箱内的光纤触发板50和散热风扇供电，利用该磁控箱通过磁控电抗器10的抽头K1和抽头D1进行取电，可以形成独立励磁电源。光纤触发板50通过光纤传输，接收控制器发出的脉冲信号，并将光信号转换成电压信号进行对晶闸管30进行触发。光纤触发板50将取电变压器20的二次侧电压转换为直流电流，注入到磁控电抗器10，通过改变铁心的磁饱和程度，进行调节磁控电抗器10的电抗值进行输出。

图2是本实用新型实施例提供的一种光纤触发板结构示意图，参见图2，光纤触发板50包括：电源模块51、滤波电路52、光纤接收器53和触发信号转换电路54；电源模块51的交流输入端连接光纤触发板50的电源输入端，电源模块51的直流输出端连接滤波电路52的输入端，滤波电路52的输出端与触发信号转换电路54的电源端连接，触发信号转换电路54的控制端与光纤接收器53的输出端连接，触发信号转换电路54的输出端连接光纤触发板50的触发信号输出端；触发信号转换电路54，用于根据光纤接收器53输出的控制信号输出触发信号，控制晶闸管30导通或者关断。

具体地，光纤触发板50电源模块51可以是AC-DC电源模块51，电源模块51将取电变压器20提供的交流转换为电路板内部控制使用的直流电压，电源模块51还可以对输入端和低压直流端进行高低压隔离，对控制电路部分进行有效的保护。滤波电路52进一步过滤电路中的直流成分，光纤触发板50工作电源为取电变压器20提供的交流电压，取电变压器20提供的交流电压可以是交流220V，磁控电抗器10控制器通过光纤接收器53传输脉冲信号给光纤触发板50，光纤触发板50经过光电转换，输出触发信号控制晶闸管30触发导通。

本实用新型实施例通过取电变压器原边的抽头K1取电，并且抽头K1处取电同时给磁控箱内部的电路进行供电，光纤触发板将取电变压器的二次侧电压转换为直流电流，注入到磁控电抗器，通过改变铁心的磁饱和程度，进行调节磁控电抗器的电抗值。因此，磁控箱无需外接励磁电源，并通过进一步设计了光纤触发板的电路，优化了磁控箱的内部结构，不仅可以提高磁控箱工作的稳定性，而且可以降低磁控箱维修难度。

图3是本实用新型实施例提供的另一种光纤触发板结构示意图，参见图3，可选地，触发信号转换电路54包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一二极管D1和第二二极管D2；

第一电阻R1的第一端作为触发信号转换电路54的电源端，第一电阻R1的第二端连接第一三极管Q1的第一极，第一三极管Q1的控制极连接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端通过第三电阻R3接地，第一三极管Q1的第二极连接第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极作为触发信号转换电路54的第一输出端K，第二二极管D2的阴极连接第一二极管D1的阴极，第二二极管D2的阳极接地，并作为触发信号转换电路54的第二输出端G；

第二三极管Q2的第一极连接第二电阻R2的第一端，第二三极管Q2的第二端连接第一电阻R1的第一端，第四电阻R4的第一端作为触发信号转换电路54的控制端，第四电阻R4的第二端连接第二三极管Q2的控制极；第五电阻R5的第一端连接第四电阻R4的第一端，第五电阻R5的第二端连接第二三极管Q2的第二极。

具体地，光纤接收器53将光信号转换成电压信号，触发信号转换电路54用于传输并放大光纤接收器53输出的电压信号，光纤接收器53可以是多模光纤HFBR-2412TZ，第一三极管Q1可以是PNP型三极管，第二三极管Q2可以是NPN型三极管。

示例性地，当电力变压器局部放电在线定位监测系统的信号检测采用现场集中数据采集时，光纤接收器53接受到光信号时，光纤接收器53的引脚6输出高电平，第二三极管Q2导通，第二电阻R2的第二端和第五电阻R5的第二端两端为高电平，第一电阻R1的第一端作为触发信号转换电路54的电源端，第一三极管Q1导通，此时，由光纤接收器53的发出的光信号转换成电压信号，并通过触发信号转换电路54放大输入到第一输出端K，再通过光纤触发板50的引脚K和引脚G输出电压信号，进而控制晶闸管30导通。示例性地，晶闸管30导通信号可以是5V脉冲信号。

继续参见图3，可选地，触发信号转换电路54还包括第一发光二极管LED1和第六电阻R6；

第一发光二极管LED1的阳极连接第一电阻R1的第一端，第一发光二极管LED1的阴极通过第六电阻R6接地。

具体地，电源模块51为光纤接收器53供电时，此时第一发光二极管LED1发光。通过第一发光二极管LED1可以观察到电源模块51的工作情况。

继续参见图3，可选地，触发信号转换电路54还包括第二发光二极管LED2和第七电阻R7；

第二发光二极管LED2的阳极连接第一三极管Q1的第二极，第二发光二极管LED2的阴极通过第七电阻R7接地。

具体地，光纤接收器53收到光信号时，触发信号转换电路54的第一输出端K输出高电平，此时第二发光二极管LED2发光。通过第一发光二极管LED1可以观察到光纤接收器53的工作情况。

继续参见图3，可选地，滤波电路52包括第一电容C1和第二电容C2；第一电容C1和第二电容C2并联。

具体地，电源模块51的直流输出端连接滤波电路52的输入端，通过第一电容C1和第二电容C2进一步过滤电源模块51的直流输出端的交流成分。

继续参见图3，可选地，该磁控箱还包括稳压二极管TV1，稳压二极管TV1与第二电容C2并联。

具体地，稳压二极管TV1连接光纤触发板50的电源输入端，稳压二极管TV1可以为触发信号转换电路54提供稳定的电压。

继续参见图3，可选地，电源模块51的交流输入端通过保险丝F1连接光纤触发板50的电源输入端。

具体地，保险丝F1会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，保护了晶闸管30和功率二极管40的安全运行。

继续参见图1，可选地，该磁控箱还包括散热风扇M，散热风扇M的电源输入端与取电变压器20的副边连接。

具体地，取电变压器20向散热风扇M供电，散热风扇M为磁控箱内部空间散热。晶闸管30和二极管可以安装于一块铝制散热器上，通过散热风扇M可以对其进行散热。

继续参见图1，可选地，该磁控箱还包括第三电容C3、第八电阻R8、第四电容C4和第九电阻R9；第三电容C3和第八电阻R8并联之后与晶闸管30并联；第四电容C4和第九电阻R9并联之后与功率二极管40并联。

具体地，第三电容C3和第八电阻R8并联之后与晶闸管30并联，配合晶闸管30工作，第四电容C4和第九电阻R9并联之后与功率二极管40并联，配合功率二极管40工作。磁控电抗器10的抽头D2与晶闸管30和功率二极管40的输出连接。

可选地，该磁控箱还包括快速熔断器RD和避雷器HY；避雷器HY与晶闸管30以及功率二极管40并联。

具体地，快速熔断器RD为磁控箱提供过流保护，避雷器HY晶闸管30和功率二极管40并联，避免过电压击穿晶闸管30和功率二极管40。

本实用新型实施例通过取电变压器原边的抽头K1取电，并且抽头K1处取电同时给磁控箱内部的电路进行供电，光纤触发板将取电变压器的二次侧电压转换为直流电流，注入到磁控电抗器，通过改变铁心的磁饱和程度，进行调节磁控电抗器的电抗值。因此，磁控箱无需外接励磁电源，并通过进一步设计了光纤触发板的电路，优化了磁控箱的内部结构，不仅可以提高磁控箱工作的稳定性，而且可以降低磁控箱维修难度。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种磁控箱，其特征在于，包括：

磁控电抗器；

取电变压器，所述取电变压器的原边与所述磁控电抗器的抽头连接；

连接于控制回路的晶闸管和功率二极管；

光纤触发板；所述光纤触发板的电源输入端与所述取电变压器的副边连接，所述光纤触发板的触发信号输出端与所述晶闸管连接，用于控制所述晶闸管；所述光纤触发板包括：电源模块、滤波电路、光纤接收器和触发信号转换电路；所述电源模块的交流输入端连接所述光纤触发板的电源输入端，所述电源模块的直流输出端连接所述滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端与所述触发信号转换电路的电源端连接，所述触发信号转换电路的控制端与所述光纤接收器的输出端连接，所述触发信号转换电路的输出端连接所述光纤触发板的触发信号输出端；所述触发信号转换电路，用于根据所述光纤接收器输出的控制信号输出触发信号，控制所述晶闸管导通或者关断。

2.根据权利要求1所述的磁控箱，其特征在于，所述触发信号转换电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管、第二三极管、第一二极管和第二二极管；

所述第一电阻的第一端作为所述触发信号转换电路的电源端，所述第一电阻的第二端连接所述第一三极管的第一极，所述第一三极管的控制极连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端通过所述第三电阻接地，所述第一三极管的第二极连接所述第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极作为所述触发信号转换电路的第一输出端，所述第二二极管的阴极连接所述第一二极管的阴极，所述第二二极管的阳极接地，并作为所述触发信号转换电路的第二输出端；

所述第二三极管的第一极连接所述第二电阻的第一端，所述第二三极管的第二端连接所述第一电阻的第一端，所述第四电阻的第一端作为所述触发信号转换电路的控制端，所述第四电阻的第二端连接所述第二三极管的控制极；所述第五电阻的第一端连接所述第四电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述第二三极管的第二极。

3.根据权利要求2所述的磁控箱，其特征在于，所述触发信号转换电路还包括第一发光二极管和第六电阻；

所述第一发光二极管的阳极连接所述第一电阻的第一端，所述第一发光二极管的阴极通过所述第六电阻接地。

4.根据权利要求2所述的磁控箱，其特征在于，所述触发信号转换电路还包括第二发光二极管和第七电阻；

所述第二发光二极管的阳极连接所述第一三极管的第二极，所述第二发光二极管的阴极通过所述第七电阻接地。

5.根据权利要求2所述的磁控箱，其特征在于，所述滤波电路包括第一电容和第二电容；所述第一电容和第二电容并联。

6.根据权利要求5所述的磁控箱，其特征在于，还包括稳压二极管，所述稳压二极管与所述第二电容并联。

7.根据权利要求1所述的磁控箱，其特征在于，所述电源模块的交流输入端通过保险丝连接所述光纤触发板的电源输入端。

8.根据权利要求1所述的磁控箱，其特征在于，还包括散热风扇，所述散热风扇的电源输入端与所述取电变压器的副边连接。

9.根据权利要求1所述的磁控箱，其特征在于，还包括第三电容、第八电阻、第四电容和第九电阻；

所述第三电容和所述第八电阻并联之后与所述晶闸管并联；

所述第四电容和所述第九电阻并联之后与所述功率二极管并联。

10.根据权利要求1所述的磁控箱，其特征在于，还包括快速熔断器和避雷器；

所述避雷器与所述晶闸管以及所述功率二极管并联。

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