[实用新型]晶闸管串联调压电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其是一种晶闸管串联调压电路。

背景技术

图1所示为三相三组晶闸管串联电路，也可以是多组晶闸管串联电路或单相电路。晶闸管Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16构成A相调压电路，晶闸管Q21、Q22、Q23、Q24、Q25、Q26构成B相调压电路，晶闸管Q31、Q32、Q33、Q34、Q35、Q36构成C相调压电路。电阻R11、R12、R13和电容C11、C12、C13、构成A相均压电路，电阻R21、R22、R23和电容C21、C22、C23构成B相均压电路，电阻R31、R32、R23和电容C31、C32、C33构成C相均压电路。压敏电阻D11为并联在晶闸管Q11、Q12上，用于保护晶闸管Q11、Q12，也可用过压保护板代替压敏电阻。同理D12、D13、D21、D22、D23、D31、D32、D33也是用于保护晶闸管，通过调节可控硅的移相角来调节输出电压。输出接电阻负载，且假设串联的可控硅同时导通同时关断，其输出电压、电流波形如图2所示。从图2可以看出晶闸管移相电路的输出电压、输出电流均存在大量谐波分量；图3为当连接电阻负载时不同导通角的基波和谐波分量，如图3所示，当晶闸管移相电路连接电阻负载或电感负载时，晶闸管移相电路的基波和谐波分量大量存在，说明晶闸管移相电路的基波和谐波分量也与负载类型有关。

表1为典型晶闸管特性参数，从表中可以看出门极触发电流是从40mA到300mA之间，门极触发电压是0.8V到3.0V之间，即使选用同一型号的晶闸管，其触发条件也不能保证完全一致，因此串联可控硅完全同时导通是f不可能实现的。从表中还可以看出维持电流是20mA到300mA之间，可见其完全同时关断也是不可能实现的，由于串联可控硅参数上的差异，串联可控硅开关不一致会进一步增加串联支路上的谐波电压和谐波电流。

晶闸管移相调压产生的大量谐波成分一旦产生谐振，将会导致晶闸管局部过压，轻则导致可控硅损坏，重则影响电网及系统的安全。在工程实际应用中也经常发生晶闸管过压击穿，压敏电阻击穿等故障现象。大多也是由于系统谐振造成晶闸管串联回路过压。

从上述分析可知由于晶闸管串联移相必定会产生一部分特定的谐波分量，该谐波分量的存在严重影响了晶闸管串联调压电路的可靠性。以下为表1：典型晶闸管参数表。

根据前面的分析可以看出，现有多组晶闸管串联调压电路有以下不足：

1、由于晶闸管移相调压电路的固有特性，必然产生大量谐波，过多的谐波电压或谐波电流严重威胁着器件及外围设备的安全运行。

2、多组晶闸管串联调压电路一旦发生谐振，将直接导致串联支路局部过压，而常规的过压保护器件受容量的限制，不能吸收或抑制谐振造成的巨大能量。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可靠的晶闸管串联调压电路，可以防止晶闸管串联回路上发生谐振，保护晶闸管及其外围电路的安全。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：晶闸管串联调压电路，用于串接在交流电源与负载之间，其包括至少2对串联在一起的反并联晶闸管、与反并联晶闸管相匹配联接的均压电路、与反并联晶闸管相匹配联接的过压保护电路，其不同之处在于：所述晶闸管调压电路中每对反并联晶闸管两端还并联有谐波抑制电路。

按以上方案，所述谐波抑制电路由一个或多个共模或差模电抗器构成，共模或差模电抗器联接在各对反并联晶闸管之间。

按以上方案，所述谐波抑制电路包括一个或多个共模或差模电抗器、与共模或差模电抗器对应数量的吸收电容，共模或差模电抗器与吸收电容串联后跨接在各对反并联晶闸管之间。

按以上方案，所述谐波抑制电路包括一个或多个共模或差模电抗器、与共模或差模电抗器对应数量的吸收电容与吸收电阻，吸收电容及吸收电阻串联或并联后构成LC电路，LC电路再与共模或差模电抗器串联后跨接在各对反并联晶闸管之间。

晶闸管调压电路用于具有以下特性的应用场合：1)、采用两组及两组以上晶闸管串联工作；2)、采用晶闸管移相导通技术，调节晶闸管导通角，来调节输出电压。

在上述特征电路的基础上，本实用新型晶闸管调压电路具有以下明显特征：

1)、在每个反并联的晶闸管上，并联了LCR构成的谐波抑制电路。LCR有多种电路结构且可以为零。

2)、L通常采用多相耦合方式

与现有技术对比，本实用新型的有益效果在于：

1)、完全避免了晶闸管串联支路发生谐振的可能性，极大的保护了晶闸管及其相关器件。