專利名稱：一種可控硅變流器功率組件的制作方法
一種可控硅變流器功率組件，它屬于一種電力變換設(shè)備，適用于直注輸變電站，交直流變換站，并適宜做各種大型直流用電設(shè)備(如電力機(jī)車、城市無軌電車、大型軋鋼機(jī)等)的電源裝置。
在進(jìn)行電能輸送時(shí)，使用直流傳輸系統(tǒng)比同等傳輸容量的交流傳輸功率損耗要小，而且直流傳輸系統(tǒng)的線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境的影響也小，而在象一些大型電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，直流拖動(dòng)方法具有優(yōu)良的機(jī)械我，因此得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但為了實(shí)現(xiàn)直流傳輸以及使用大型直流用電設(shè)備，需要解決交直流變換的問題?，F(xiàn)在的大功率交直流變換多是采用可控硅器件，用可控硅與相應(yīng)的控制部分做成控制柜的形式。如美國(guó)ROSS HELL公司的7500千瓦7.2稈伏逆變裝置，它由幾個(gè)控制柜組成，可控硅裝在有水套的散熱板壁上，在水套中通水冷卻?？刂乒裰懈邏翰糠?可控硅的輸入輸出部分)與弱電控制部分放在一起，既不利于高壓部分的絕緣要求，又會(huì)對(duì)弱電控制部分產(chǎn)生干擾，也使得控制柜結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本很高。同時(shí)，因控制柜需放在控制室中，動(dòng)力電纜需進(jìn)出控制室，對(duì)此，控制室也必須特殊設(shè)計(jì)和建造，以適應(yīng)于有高壓進(jìn)出的安全要求，保證安全可靠?，F(xiàn)在的大功率交直流變換裝置多是在輸變電站或是大型用電設(shè)備旁使用，它們多與電力變壓器配套，由電力變壓器調(diào)整變流前(或后)的交流輸入(或輸出)電壓。電力變壓器多在露天安放在控制室外，這樣它與控制室內(nèi)的可控硅連接電纜也大大加長(zhǎng)。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種新型可控硅變流器功率組件，它可以放置于戶外，簡(jiǎn)化控制柜以及控制室的設(shè)計(jì)，消除強(qiáng)電與弱電間的干擾，并有交直流變換與電壓調(diào)整的雙重作用。
本發(fā)明如附

圖1所示，它有變壓器鐵芯(1)，線圈繞組(2)，線圈繞組(3)，殼體(4)，動(dòng)力電纜接頭(5)，其特征在于在殼體(4)中有可控硅功率組件(6)，在殼體(4)上還有可控硅控制信號(hào)線接頭(7)，可控硅功率組件(6)由可控硅(8)、直流極板(9)和交流電極(10)組成，可控硅(8)被夾持于直流極板(9)之間，它的交流電極(10)與線圈繞組(2)相連。
附圖2為本發(fā)明中可控硅功率組件(6)結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的可控硅功率組件(6)可以是由六個(gè)或是四個(gè)可控硅構(gòu)成的一個(gè)橋路，更大加功率可以多組并聯(lián)。它們分別用相或單相整流或逆變。把所有可控硅的控制端接至控制信號(hào)線接頭(7)，由外面的可控硅控制電路進(jìn)行控制。這樣使得弱電與強(qiáng)電分離?？煽毓韫β式M件(6)的交流電極(10)與變壓器部分的線圈繞組(2)相連。當(dāng)本發(fā)明作為整流裝置使用時(shí)，線圈繞組(2)為變壓器部分的次級(jí)繞組，而線圈繞組(3)為本發(fā)明的輸入端，直流極板(9)為本發(fā)明的輸出端。變壓器部分先將輸入的交流電壓調(diào)整為所需電壓，然后再由呆控硅功率組件整流為直流輸出。當(dāng)本發(fā)明作為逆變裝置使用時(shí)，線圈繞組(2)為變壓器部分的初級(jí)繞組，而線圈繞組(3)為本發(fā)明的輸出端，直流極板(9)為本發(fā)明的輸入端。直流電輸入被可控硅周期切換為交流后，變壓器部分再將交流電壓調(diào)整為所需電壓輸出。本發(fā)明把可控硅整流(或逆變)與變壓器電壓主調(diào)整合二為一，成為一個(gè)統(tǒng)一的電力設(shè)備，而且它還可以象普通電力變壓器一樣放置于戶外。可控硅功率組件使用變壓器結(jié)構(gòu)的油介質(zhì)自然冷卻，消除冷卻控制，提高冷卻可靠性。
本發(fā)明使用把可控硅功率組件放置于普通變壓器殼體中與變壓器合為一體，成為一種新型可控硅變流器功率組件的方法，不僅起到了原來兩個(gè)單獨(dú)設(shè)備的交直流變換與電壓調(diào)整的作用，而且消除了過去可控硅變流裝置設(shè)計(jì)成柜狀多帶來的強(qiáng)電與弱電間的相互干擾，以及控制柜與控制室設(shè)計(jì)建造的困難，還可提高可控硅冷卻的可靠性。
本發(fā)明中的殼體(4)可以為普通變壓器殼體，但應(yīng)增加一定體積和散熱面積。本發(fā)明中的控制信號(hào)線接頭(7)由于各個(gè)可控硅控制信號(hào)“地”不同，應(yīng)注意絕緣。也可以把可控硅的控制脈沖放大驅(qū)動(dòng)電路做成一個(gè)模塊固定于控制信號(hào)線接頭(7)處，而該模塊的輸入端使用光虬隔離器件，外部對(duì)可控硅的控制使用光纖控制，徹底消除強(qiáng)電與弱電間的連接干擾，同時(shí)，也可以簡(jiǎn)化控制部分電路，使其與整個(gè)控制系統(tǒng)統(tǒng)一。
權(quán)利要求
1.一種可控硅變流器功率組件，它有變壓器鐵芯(1)，線圈繞組(2)，線圈繞組(3)，殼體(4)，動(dòng)力電纜接頭(5)，其特征在于在殼體(4)中有可控硅功率組件(6)，在殼體(4)上還有可控硅控制信號(hào)線接頭(7)，可控硅功率組件(6)由可控硅(8)、直流極板(9)和交流電極(10)組成，可控硅(8)被夾持于直流極板(9)之間，它的交流電極(10)與線圈繞組(2)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的可控硅變流器功率組件，其特征在于在控制信號(hào)線接頭(7)處固定有可控硅控制脈沖放大驅(qū)動(dòng)電路模塊，該模塊的輸入端使用光電隔離器件，通過光纖與控制部分相連。
全文摘要
一種可控硅變流器功率組件，它適用于直流輸變電站，并適宜做各種大型用電設(shè)備的電源。本發(fā)明可控硅功率組件旋置于普通變壓器殼體中，與變壓器合為一體，成為一種新型可控硅變流器功率組件，不僅可起到原來兩個(gè)單獨(dú)設(shè)備的交直流變換與電壓調(diào)整作用，而且，消除了原控制柜狀可控硅變流裝置存在的強(qiáng)電與弱電間的相互干擾，還解決了控制柜及控制室由于電力電纜進(jìn)出而帶來的設(shè)計(jì)建造困難。
文檔編號(hào)H02M1/00GK1055090SQ9010125
公開日1991年10月2日 申請(qǐng)日期1990年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月14日
發(fā)明者石行, 尤裝 申請(qǐng)人:北京市西城新開通用試驗(yàn)廠