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一种晶闸管整流器全关断检测电路

作者: 时间:2012-03-15 来源:网络 收藏
 采用直流传感器的信号,经过采集板卡送入计算机,预先设置一个比较值,通过程序来比较,在检测到电流值小于这个值的时候,则认为过零,由于大电流传感器测量精度的局限性和现场干扰严重,容易造成误判,而且过零检测程序与复杂的装置放电控制程序编在一起,只检测第一次过零,在电流出现波动时,它不能判断再过零,如图2所示。其中Utk2-OH为过零信号,I-OH为欧姆电源电流,因为互感器测量方向接反,所以欧姆电流显示为负(下同)。当过零信号反转时,实际上还有一定电流,整流器并没有真正关断,且处于续流状态。如果放电正常,通过软件延时适当时间,可以控制在正组整流器真正关断时再开通负组整流器,其转换死区时间的长短取决于传感器的测量精度和程序速度。但如果放电不正常,正好在过零信号反转,软件延时时,等离子体电流破裂,其能量耦合到欧姆原边,正组电流增加,续流时间增长,软件又只检测出一个过零点,如果在软件延时(固定值)结束后开通负组整流器,此时正组整流器还在续流,将产生环流。

2.2 硬件过零检测方法

  此方法用硬件来实现,采用霍尔元件测得欧姆整流器正组总电流信号来作为输入信号,在正常工作的时候也可以准确检测出关断时刻,但是在电源出现某些异常情况时,如逆变失败或电流不为零时提前封锁,电流又恰好是在零点附近,则该检测方法会多次显示过零情况。而此方法检测出第一次过零信号时,实际上整流器不一定是全关断的,只是因为电源某两相的电压通过某一对晶闸管加到OH线圈上,在一直流激磁电流的基础上,不断地对其激磁消磁, OH线圈能量并通过回路电阻消耗,直到OH线圈的直流电流衰减到零,整流器真正关断。如图3所示,其中V-OH为欧姆电源电压,Utk1-OH为硬件检测过零信号。

图3 硬件过零检测提前封锁时的波形


2.3管压降过零检测方法

  鉴于以上两种方法各自的缺陷,现在采用一种新的检测方法,通过检测晶闸管两端的管压降来判断是否完全关断。这是一种直接有效的方法,如果所有的管子都关断,则负载中没有电流,管压降为几百伏,如果还有管子导通,则负载中还有电流,管压降则为几伏,通过对管压降的检测来判断是否全关断,即可判断是否有负载电流。针对这种特点,设计了晶闸管电路。为了可靠判断晶闸管关断,取相电压的15度时为判断的时刻
=700×0.25=175V,即当管子两端电压高于175V时,判断管子为关断状态;当管子两端电压小于175V时,判断管子为导通状态。如图4.(a)分别是A、B、C三相电压,(b)、(c)、(d)分别是共阴极组的三个晶闸管的状态信号,它包括正向电压和反向电压,中间有30度的低电平,将b、c、d三个信号相与,得到一个脉冲系列信号e,表示管子已全部关断。经此信号用一个单稳整形为电平信号,用来表示关断信号。

图4  原理分析




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