[发明专利]轨道交通三相交流稳压装置

说明书

一种轨道交通三相交流稳压装置，包括自耦补偿式三相主电路单元、补偿控制单元、触发单元、保护驱动单元；补偿控制单元由三个包括模数转换编码电路、译码选通电路、延时保护电路、触发选通控制电路、检错判别电路的补偿控制电路组成，分别对三相的交流电源相电压进行电压采样，输出对应的三相触发控制信号、三相不触发区控制信号、三相触发选通控制值判别信号；保护驱动单元依据输入的三相触发选通控制值判别信号是否有效来对主电路中的三相晶闸管开关组进行保护。所述稳压装置在实现互锁控制的同时，还对控制电路是否出现逻辑错误来对晶闸管开关组进行保护，有效地加强了针对稳压装置工作过程异常的保护力度，使工作更加稳定、可靠。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其是一种轨道交通三相交流稳压装置。

背景技术

现有的补偿式单相和三相交流稳压器，其优点是稳压范围宽，波形几乎没有失真，整机效率高，负载适应性强。其原理是根据输入电压的高低情况，自动控制补偿变压器上初级绕组的不同绕组线圈的投切，利用初级侧工作绕组和次级绕组的变比关系，或者通过调整初级绕组上所加电压的方式，提供双向多档的电压补偿，从而实现调压稳压的目的。

给地铁控制中心、铁路信号指示等轨道交通场合或设备供电的交流电源要求可靠、稳定和安全。现有补偿式交流稳压器采用电机控制碳刷移动来改变向补偿变压器励磁线圈施加不同电压时，碳刷容易磨损，经常出现故障；采用电子开关切换的方式来进行补偿变压器上初级绕组的不同绕组线圈的投切，或者调整初级绕组上所加电压时，电子开关的延迟关断容易造成电源短路故障；采用单片机、PLC等的程序方式控制电子开关切换时，程序飞跑、死机等问题也会造成稳压器失效，或者是因控制逻辑错误造成电源短路故障。

发明内容

为了解决现有轨道交通用交流稳压装置所存在的问题，本发明提供了一种轨道交通三相交流稳压装置，包括自耦补偿式三相主电路单元、补偿控制单元、触发单元、保护驱动单元。

自耦补偿式三相主电路单元的每相主电路均包括补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组和继电器保护电路；补偿控制单元由三个结构相同的补偿控制电路组成，输出三相触发控制信号至触发单元；触发单元根据输入的三相触发控制信号，发出三相触发信号至自耦补偿式三相主电路单元，控制三相晶闸管开关组中晶闸管的通断；补偿控制单元同时输出三相不触发区控制信号和三相触发选通控制值判别信号至保护驱动单元；保护驱动单元对三相晶闸管开关组的保护和触发单元的供电电源进行控制。

所述三个补偿控制电路分别对三相交流电源相电压进行电压采样，输出三相触发控制信号、三相不触发区控制信号、三相触发选通控制值判别信号。

每一相的补偿控制电路包括模数转换编码电路、译码选通电路、延时保护电路、触发选通控制电路、检错判别电路。每一相中，模数转换编码电路对交流电源相电压进行电压采样，输出电压等级编码值；译码选通电路输入电压等级编码值，输出触发选通控制值；延时保护电路输入触发选通控制值，输出延迟后的触发选通控制值和不触发区控制信号；触发选通控制电路输入延迟后的触发选通控制值，输出触发控制信号；检错判别电路输入延迟后的触发选通控制值并判别其是否有效，输出触发选通控制值判别信号。

每一相中，触发选通控制值为M位二进制值；检错判别电路判别输入的触发选通控制值是否有效，依据是，触发选通控制值的M位二进制值中，有且只有一位有效时，触发选通控制值有效；否则，触发选通控制值无效；触发选通控制值中的位为1有效，为0无效，即触发选通控制值信号中的高电平有效，低电平无效；或者是，触发选通控制值中的位为0有效，为1无效，即触发选通控制值信号中的低电平有效，高电平无效；共有M个触发选通控制值有效。所述M为大于等于2的整数。

每一相中，模数转换编码电路将交流电源电压波动区间范围的电压分成M个电压等级区间，输出包括M个有效的电压等级编码值；译码选通电路依据M个有效的电压等级编码值，输出的M个有效的触发选通控制值与M个电压等级区间一一对应；译码选通电路的功能采用ROM存储器实现。