專利名稱：換相控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種換相控制器，屬于電機控制技術領域。
背景技術：
目前，國內的電動機換相控制系統以晶閘管作為無觸點開關，代替機械開關控制，控制系統采用電氣互鎖，控制電動機的換相操作，在晶閘管主電路工作正常的情況下可避免相間短路。由于晶閘管是一種受控半導體開關元件，在使用過程中難免出現擊穿、開路等失效情況。而晶閘管失效后，會影響設備的正常運行，尤其在電機換相控制系統中，會造成相間短路而危及設備和人身安全。而目前以晶閘管為主電路的電機換相控制系統，并沒有對晶閘管觸發前的狀態進行檢測，即使晶閘管已經擊穿仍會輸出觸發信號，無法避免相間短路的故障，對設備和人身安全不能起到保護作用。
發明內容本實用新型為解決采用晶閘管作為電動機換相控制的控制開關時，容易導致相間短路故障從而危及設備和人身安全的問題，進而提供了一種換相控制器。為此，本實用新型提出了如下的技術方案:換相控制器，包括五個晶閘管模塊，每個所述晶閘管模塊由兩支單向晶閘管反并聯組成，所述換相控制器串聯在三相異步電動機的供電回路上，所述換相控制器還包括五個取樣模塊，每個所述取樣模塊均并聯在一個晶閘管模塊的兩端，每個所述取樣模塊均用于檢測與所述取樣模塊并聯的所述晶閘管模塊兩端的電壓。本實用新型通過取樣模塊檢測晶閘管是否失效，能夠在晶閘管觸發前對晶閘管進行檢測，當晶閘管沒有擊穿時檢測電路輸出低電平開關量信號，當晶閘管觸發裝置在低電平信號作用下輸出觸發信號，當任意一個晶閘管擊穿時檢測電路輸出高電平開關量信號，晶閘管觸發裝置在高電平信號作用下不輸出觸發信號，避免因晶閘管擊穿導致相間短路，從而提高設備和人身安全。
圖1為現有的三相異步電動機的控制系統的電路結構示意圖；圖2為本實用新型的具體實施方式
提供的換相控制器的第一取樣端的電路結構示意圖；圖3為本實用新型的具體實施方式
提供的換相控制器的第二取樣端的電路結構示意圖；圖4為本實用新型的具體實施方式
提供的換相控制器的第三取樣端的電路結構示意圖；圖5為本實用新型的具體實施方式
提供的換相控制器的第四取樣端的電路結構示意圖；圖6為本實用新型的具體實施方式
提供的換相控制器的第五取樣端的電路結構示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型做進一步的詳細說明:本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本實用新型的保護范圍不限于下述實施例。本具體實施方式
提供了一種換相控制器，如圖1至圖6所示，包括五個晶閘管模塊，每個晶閘管模塊由兩支單向晶閘管反并聯組成，相應的換相控制器串聯在三相異步電動機的供電回路上，該換相控制器還包括五個取樣模塊，每個取樣模塊均并聯在一個晶閘管模塊的兩端，每個取樣模塊均用于檢測與取樣模塊并聯的晶閘管模塊兩端的電壓。具體的，如圖2至圖6所示，每個取樣模塊包括整流器、穩壓濾波電路和光電耦合器，相應的整流器、穩壓濾波電路和光電耦合器依次串聯。現有的以晶閘管為主電路的電機換相控制裝置主要由晶閘管電路、電源電路、控制電路、互鎖電路和保護電路構成。其中的晶閘管電路提供系統輸出電流，電源電路為控制電路提供工作電源，控制電路提供晶閘管控制信號，互鎖電路識別控制信號并確保控制信號的唯一性以避免相間短路，保護電路防止主電路參數超過晶閘管極限值而損壞。本具體實施方式
提供的換相控制器的工作原理是:在主電路晶閘管觸發前，檢測晶閘管狀態，采樣信號取自晶閘管陽極與陰極之間，并通過一個開關量信號控制晶閘管觸發電路是否輸出觸發信號，若晶閘管已經擊穿則控制晶閘管觸發電路不輸出觸發信號，避免換相操作中造成相間短路。圖1中的IGl和1G2是兩個單向晶閘管，由IGl和1G2反并聯組成的就是晶閘管模塊Tl，IKl和1K2是取樣模塊對晶閘管模塊Tl的兩個采樣端。同理，T2、T3、T4和T5均表示晶閘管模塊，其結構和工作原理與晶閘管模塊Tl相同。圖2中的IKl和1K2分別與圖1中的IKl和1K2連接，表示圖2中的0UT1、1K1和1K2之間的電路用于檢測圖1中的IKl和1K2之間的電壓信號。同理，圖3至圖6中的0UT2、0UT3、0UT4和0UT5及相應電路的結構和工作原理與OUTl及相應電路相同。本具體實施方式
提供的換相控制器的工作過程包括:圖1中的T1-T5為兩支單向晶閘管反并聯的大功率晶閘管模塊，三相異步電動機正向運行時晶閘管模塊Tl、T2、T3導通，反轉運行時晶閘管模塊Tl、T4、T5導通；圖2至圖6中的取樣模塊的取樣端(0UT1-0UT5輸)與圖1中的五個晶閘管模塊相對應,取的是各個晶閘管兩端電壓信號；當三相異步電動機停止運行時，圖2至圖6中五個取樣端均為交流高電壓(相對于進閘管導通時兩端電壓僅為管壓降而言)，所以圖2至圖6中的取樣輸出端0UT1-0UT5輸出均為低電平；如果圖2至圖6中的取樣輸出端0UT1-0UT5中的某路輸出為高電平即判斷該路為晶閘管擊穿故障；當三相異步電動機正傳運行時，因為晶閘管Tl、T2、T3導通，所以圖2至圖6中相應取樣模塊的取樣端為低電壓，光電耦合器輸入端不導通(沒有導通條件)所以光電耦合器輸出端三極管截止，圖2至圖4中的取樣輸出端0UT1、0UT2、0UT3輸出為高電平、Τ4、Τ5因為沒有導通所以晶閘管兩端還為交流高電壓，所以圖5至圖6中的取樣輸出端0UT4、0UT5輸出為低電平；如果圖2至圖4中的取樣輸出端0UT1、0UT2、0UT3中的某路輸出為低電平即判斷該路為晶閘管開路故障，同時如果圖5至圖6中的取樣輸出端0UT4、0UT5中的某路輸出為高電平即判斷該路為晶閘管擊穿故障；當三相異步電動機反傳運行時，因為晶閘管Tl、T4、T5導通，所以圖2至圖6中相應取樣模塊的取樣端為低電壓，光電耦合器輸入端不導通(沒有導通條件)所以光電耦合器輸出端三極管截止，圖2、圖5至圖6中的取樣輸出端0UT1、0UT4、0UT5輸出為高電平、Τ2、T3因為沒有導通所以晶閘管兩端還為交流高電壓，所以圖3至圖4中的取樣輸出端0UT2、0UT3輸出為低電平；如果圖2、圖5至圖6中的取樣輸出端0UT1、0UT4、0UT5中的某路輸出為低電平即判斷該路為晶閘管開路故障，同時如果圖3至圖4中的取樣輸出端0UT2、0UT3中的某路輸出為高電平即判斷該路為晶閘管擊穿故障；因為晶閘管電流過零關斷的特性以及圖2中的取樣模塊在整流之后有濾波回路，所以在停止狀態轉為正傳運行、反轉運行時，要讓過電流關斷所需要的時間，過后再進行判斷；圖2中的取樣模塊的輸出端可以提供給后面電路進行分析，分析電路可以是單片機、模擬電路等可以做到分析及處理的電路即可。采用本具體實施方式
提供的技術方案，通過取樣模塊檢測晶閘管是否失效，能夠在晶閘管觸發前對晶閘管進行檢測，當晶閘管沒有擊穿時檢測電路輸出低電平開關量信號，當晶閘管觸發裝置在低電平信號作用下輸出觸發信號，當任意一個晶閘管擊穿時檢測電路輸出高電平開關量信號，晶閘管觸發裝置在高電平信號作用下不輸出觸發信號，避免因晶閘管擊穿導致相間短路，從而提高設備和人身安全。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，這些具體實施方式
都是基于本實用新型整體構思下的不同實現方式，而且本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求1.換相控制器，包括五個晶閘管模塊，每個所述晶閘管模塊由兩支單向晶閘管反并聯組成，所述換相控制器串聯在三相異步電動機的供電回路上，其特征在于，所述換相控制器還包括五個取樣模塊，每個所述取樣模塊均并聯在一個晶閘管模塊的兩端，每個所述取樣模塊均用于檢測與所述取樣模塊并聯的所述晶閘管模塊兩端的電壓。
2.根據權利要求1所述的換相控制器，其特征在于，每個所述取樣模塊包括整流器、穩壓濾波電路和光電耦合器，所述整流器、穩壓濾波電路和光電耦合器依次串聯。
專利摘要本實用新型提供了一種換相控制器，包括五個晶閘管模塊，每個所述晶閘管模塊由兩支單向晶閘管反并聯組成，該換相控制器串聯在三相異步電動機的供電回路上，該換相控制器還包括五個取樣模塊，每個所述取樣模塊均并聯在一個晶閘管模塊的兩端，每個所述取樣模塊均用于檢測與所述取樣模塊并聯的所述晶閘管模塊兩端的電壓。本實用新型通過取樣模塊檢測晶閘管是否失效，能夠在晶閘管觸發前對晶閘管進行檢測，當晶閘管沒有擊穿時檢測電路輸出低電平開關量信號，當晶閘管觸發裝置在低電平信號作用下輸出觸發信號，當任意一個晶閘管擊穿時檢測電路輸出高電平開關量信號，晶閘管觸發裝置在高電平信號作用下不輸出觸發信號，避免因晶閘管擊穿導致相間短路。
文檔編號H02P25/16GK202949391SQ20122066374
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者魯廣斌, 關慧軍 申請人:齊齊哈爾齊力達電子有限公司