CN201689147U - 一种晶闸管整流桥触发角监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种晶闸管整流桥触发角监测装置，涉及一种电力电子设备的监测技术。本实用新型的结构是：整流桥交流侧电压过零检测回路(10)和整流桥交流侧电流过零检测回路(20)的输出端分别与触发角检测装置(3)的输入端连接；触发角检测装置(30)的输出端分别与显示装置(40)和报警装置(50)的输入端连接。本实用新型可对整流桥的触发角进行检测显示，便于对整流装置的工作状态进行监视分析；可对各类原因引起的晶闸管不导通进行及时检测，以及时发现故障；适用于大功率整流电源与电机励磁***的运行监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力电子设备的监测技术，尤其涉及一种晶闸管整流桥触发角监测装置。
背景技术
晶闸管整流桥是一种广泛采用的电力电子装置。整流桥故障包括晶闸管不导通和短路两种形式，常见的晶闸管故障为晶闸管不导通形式。造成晶闸管不导通故障的原因较多，如晶闸管开路损坏、同步信号断线、触发脉冲丢失和串接熔断器熔断等。当某只晶闸管不导通时，整流波形发生变化，但整流桥仍有输出，整流装置仍能保持工作，因此故障不易被发现。但当某只晶闸管不导通时，输出纹波增大，正常导通的晶闸管负担增加，会给***和整流装置本身带来不利影响。为此需对晶闸管不导通现象加以检测，以便及时采取措施进行保护。
在现有的检测方法中广泛采用的为触发脉冲丢失检测，此种方法只能反映同步信号故障和脉冲丢失故障；对晶闸管开路损坏、串接熔断器熔断等故障不能加以检测。为此，需研究新的技术方案，以便对所有原因引起的晶闸管不导通均能检测。经检索，目前国内尚无此种监测装置。
发明内容：
本实用新型的目的就是为了克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种晶闸管整流桥触发角监测装置，以便检测晶闸管不导通故障。
本实用新型的目的是这样实现的：
本实用新型包括有整流桥交流侧电压过零检测回路、整流桥交流侧电流过零检测回路、触发角检测装置、显示装置和报警装置；
整流桥交流侧电压过零检测回路和整流桥交流侧电流过零检测回路的输出端分别与触发角检测装置的输入端连接；
触发角检测装置的输出端分别与显示装置和报警装置的输入端连接。
其工作原理是：
整流桥交流侧电压过零检测回路的输入端与整流桥交流侧的线电压相连，检测交流侧线电压的过零点，整流桥交流侧电压过零检测回路的输出端与触发角检测装置的一个输入端相连，作为计数的起点；
整流桥交流侧电流过零检测回路的输入端与整流桥交流侧电流(整流桥桥臂电流)互感器相连，检测交流侧电流(或桥臂电流)的过零点，整流桥交流侧电流过零检测回路的输出端与触发角检测装置的另一个输入端相连，作为计数的终点；
触发角检测装置通过计数比较电压过零点和电流过零点，计算整流桥的触发角；并根据检测结果判断对应晶闸管是否导通。
触发角检测装置的一个输出端与显示装置的输入端相连，用于显示测量的触发角的值；
触发角检测装置的一个输出端与报警装置的输入端相连，当检测到有晶闸管不导通时发出报警信号。
本实用新型具有如下优点与积极效果：
1、可对整流桥的触发角进行检测显示，便于对整流装置的工作状态进行监视分析；
2、可对各类原因引起的晶闸管不导通进行及时检测，以便及时发现故障。
3、适用于大功率整流电源与电机励磁***的运行监测。
附图说明：
图1为本实用新型结构方框图；
图2为本实用新型实施例的结构方框图。
其中：
10-整流桥交流侧电压过零检测回路；
20-整流桥交流侧电流过零检测回路；
30-触发角检测装置；
40-显示装置，41-显示控制芯片，42-显示器；
50-报警装置，51-报警光隔，52-报警接点；
60-通信装置，61-通信光隔，62-通信接口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明：
一、总体
如图1，本实用新型包括整流桥交流侧电压过零检测回路10、整流桥交流侧电流过零检测回路20、触发角检测装置30、显示装置40和报警装置50；
整流桥交流侧电压过零检测回路10和整流桥交流侧电流过零检测回路20的输出端分别与触发角检测装置30的输入端连接；
触发角检测装置30的输出端分别与显示装置40和报警装置50的输入端连接。
另外，本实用新型可扩展通信装置60；
扩展通信装置60的输入端与触发角检测装置30的输出端连接。
二、功能部件
1、整流桥交流侧电压过零检测回路10
如图2，引自整流桥交流侧的三相电压信号在整流桥交流侧电压过零检测回路10经测量互感器隔离后，经运算放大器构成的整形电路变换为方波信号，送至触发角检测装置30，用于测量整流桥交流侧的三相交流电压量的相位。
2、整流桥交流侧电流过零检测回路20
如图2，引自整流桥交流侧的三相电流信号在整流桥交流侧电流过零检测回路20经测量互感器隔离后，经运算放大器构成的整形电路变换为方波信号，送至触发角检测装置30，用于测量整流桥交流侧的三相交流电流量的相位。
3、触发角检测装置30
如图2，触发角检测装置30由MSP430F149单片机构成。
来自整流桥交流侧电压过零检测回路10的电压过零检测信号送至单片机的T0口，整流桥交流侧电流过零检测回路20的电流过零检测信号送至单片机的T1口，在T0的上升沿时刻读取内部计数器的值为N0，在T1的上升沿时刻读取内部计数器的值为N1，则N1-N0反映了整流桥触发角的大小。
触发角的测量值由MSP430的异步串行通信接口UART0控制MAX7219进行显示。同时可通过另一个异步串行通信接口UART1与上位机或通信管理机连接。
当检测到有晶闸管不导通时通过单片机的P2.6和P2.7发出报警信号。
4、显示装置40
如图2，显示装置40由前后连接的显示控制芯片41和显示器42组成，用于显示触发角的测量结果。
控制芯片41选用MAX7219，显示器42选用LED、LCD或CRT。
单片机通过对显示控制芯片41的写入，将测量结果显示在显示器42上。
5、报警装置50
如图2，报警装置50由前后连接的报警光隔51和报警接点52组成。
当检测到有晶闸管不导通时，通过报警光隔51驱动报警接点52(继电器)动作，发出报警信号。
5、通信装置60
如图2，通信装置60由前后连接的通信光隔61和通信接口62组成。
MSP430F149通过UART1口与通信装置60相连，检测的结果可通过通信光隔61后，由通信接口62(如RS485)送至其它计算机***，实现远程检测与报警。
Claims (3)
1.一种晶闸管整流桥触发角监测装置，其特征在于：
包括有整流桥交流侧电压过零检测回路(10)、整流桥交流侧电流过零检测回路(20)、触发角检测装置(30)、显示装置(40)和报警装置(50)；
整流桥交流侧电压过零检测回路(10)和整流桥交流侧电流过零检测回路(20)的输出端分别与触发角检测装置(30)的输入端连接；
触发角检测装置(30)的输出端分别与显示装置(40)和报警装置(50)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的晶闸管整流桥触发角监测装置，其特征在于：
扩展通信装置(60)；
扩展通信装置(60)的输入端与触发角检测装置(30)的输出端连接；
通信装置(60)由前后连接的通信光隔(61)和通信接口(62)组成。
3.根据权利要求1所述的晶闸管整流桥触发角监测装置，其特征在于：
触发角检测装置(30)由MSP430F149单片机构成。
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