专利名称：功率均布型三相可控硅主回路及其应用方法
技术领域：
本发明属于三相可控硅换相电路技术领域，特别是涉及一种功率均布型三相可控硅主 回路及其应用方法。
背景技术：
对于大功率可控硅器件，通常都是以一对可控硅器件封装在一起以模块形式提供 的，如图1中方框内所示，每个模块内封装2只可控硅元件。现有的三相可控硅换相主回路 电路形式如图1所示，三相可控硅换相主回路由五个可模块组成。电动机正转时，可控硅模 块M1、M2、M4工作，M3，M5闲置；电动机反转时，模块Ml、M3、M5工作M2，M4闲置。这种方 式，三相电流永远只集中在三只模块中，可控硅在工作中产生的热量也集中在三只模块中， 电路中另两只模块没有得到有效利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种功率均布型三相可控硅主回路，主回路采用6只可控 硅模块M1-M6。本发明的另一个目的在于提供一种功率均布型三相可控硅主回路的应用方法。本发明的目的是通过下述技术方案实现的。本发明的功率均布型三相可控硅主回路，包括一对可控硅器件封装在一起的可控 硅模块，其特征在于由与电源U相相联接的可控硅模块Ml、M2，与电源V相相联接的可控硅 模块M3、M4，与电源W相相联接的可控硅模块M5、M6所组成，
1)电源U相与可控硅模块Ml中的正向可控硅D2的阳极和可控硅模块M2中的正向可 控硅D4的阳极相联接，电源U相的输出端Uo与可控硅模块Ml中的反向可控硅Dl的阳极 和可控硅模块M2中的正向可控硅D4的阴极相联接，
2)电源V相与可控硅模块M3中的正向可控硅D6的阳极和可控硅模块M4中的正向可 控硅D8的阳极相联接，电源V相的输出端Vo与可控硅模块M3中的反向可控硅D5的阳极、 可控硅模块M4中的正向可控硅D8的阴极、可控硅模块M5中的正向可控硅DlO的阴极以及 可控硅模块M6中的反向可控硅Dll的阳极相联接，
3)电源W相与可控硅模块M5中的正向可控硅DlO的阳极和可控硅模块M6中的正向 可控硅D12的阳极相联接，电源W相的输出端Wo与可控硅模块M3中的正向可控硅D6的阴 极、可控硅模块M4中的反向可控硅D7的阳极、可控硅模块M5中的反向可控硅Dll的阳极 以及可控硅模块M6中的正向可控硅D12的阴极相联接。—种采用所述的功率均布型三相可控硅主回路的应用方法，其特征在于
当要求输出正相序电压时，所述的电源U相模块Ml中的Dl即负半周、所述的电源U相 模块M2中的D4即正半周导通，所述的电源V相模块M3中的D5即负半周、所述的电源V相 模块M4中的D8即正半周导通，所述的电源W相模块M5中的D9即负半周、所述的电源W相 模块M6中的D12即正半周导通，
3当要求输出负相序电压时，所述的电源U相模块Ml中的Dl即负半周、所述的电源U相 模块M2中的D4即正半周导通，所述的电源V相模块M3中的D6即正半周、所述的电源V相 模块M4中的D7即负半周导通，所述的电源W相模块M5中的DlO即正半周、所述的电源W 相模块M6中的Dll即负半周导通。本发明的主要技术特征是其主回路构成方式，三相电流由6只可控硅模块分摊负 荷，实现这种分配方式的电路主要特征是
1)电源U相与可控硅模块Ml中的正向可控硅D2的阳极和可控硅模块M2中的正向可 控硅D4的阳极相连，U相输出端Uo与可控硅模块Ml中的反向可控硅Dl的阳极和可控硅 模块M2中的正向可控硅D4的阴极相连。2)电源V相与可控硅模块M3中的正向可控硅D6的阳极和可控硅模块M4中的正 向可控硅D8的阳极相连，V相输出端Vo与可控硅模块M3中的反向可控硅D5的阳极、可控 硅模块M4中的正向可控硅D8的阴极、可控硅模块M5中的正向可控硅DlO的阴极以及可控 硅模块M6中的反向可控硅Dll的阳极相连。3)电源W相与可控硅模块M5中的正向可控硅DlO的阳极和可控硅模块M6中的正 向可控硅D12的阳极相连，W相输出端W与可控硅模块M3中的正向可控硅D4的阴极、可控 硅模块M4中的反向可控硅D7的阳极、可控硅模块M5中的反向可控硅Dll的阳极以及可控 硅模块M6中的正向可控硅D12的阴极相连。本发明的优点是将三相电流均勻分布到6只可控硅模块中去，使每一只可控硅模 块无论是否换相，都只承受半周期的电流。可控硅在工作中产生的热量均勻分配到6只可 控硅模块中，电路中的每只模块都得到有效利用。
图1为本发明的正相序三相可控硅主回路的原理图。图2为本发明的逆相序三相可控硅主回路的原理图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式
。如图1、2所示，本发明的功率均布型三相可控硅主回路，包括一对可控硅器件封 装在一起的可控硅模块，其特征在于由与电源U相相联接的可控硅模块Ml、M2，与电源V相 相联接的可控硅模块M3、M4，与电源W相相联接的可控硅模块M5、M6所组成，
1)电源U相与可控硅模块Ml中的正向可控硅D2的阳极和可控硅模块M2中的正向可 控硅D4的阳极相联接，电源U相的输出端Uo与可控硅模块Ml中的反向可控硅Dl的阳极 和可控硅模块M2中的正向可控硅D4的阴极相联接，
2)电源V相与可控硅模块M3中的正向可控硅D6的阳极和可控硅模块M4中的正向可 控硅D8的阳极相联接，电源V相的输出端Vo与可控硅模块M3中的反向可控硅D5的阳极、 可控硅模块M4中的正向可控硅D8的阴极、可控硅模块M5中的正向可控硅DlO的阴极以及 可控硅模块M6中的反向可控硅Dll的阳极相联接，
3)电源W相与可控硅模块M5中的正向可控硅DlO的阳极和可控硅模块M6中的正向 可控硅D12的阳极相联接，电源W相的输出端Wo与可控硅模块M3中的正向可控硅D6的阴
4极、可控硅模块M4中的反向可控硅D7的阳极、可控硅模块M5中的反向可控硅Dll的阳极 以及可控硅模块M6中的正向可控硅D12的阴极相联接。图中黑粗线表示模块间的连线。一种采用所述的功率均布型三相可控硅主回路的应用方法，其特征在于
如图1所示，当要求输出正相序电压时，所述的电源U相模块Ml中的Dl即负半周、所 述的电源U相模块M2中的D4即正半周导通，所述的电源V相模块M3中的D5即负半周、所 述的电源V相模块M4中的D8即正半周导通，所述的电源W相模块M5中的D9即负半周、所 述的电源W相模块M6中的D12即正半周导通，
如图2所示，当要求输出负相序电压时，所述的电源U相模块Ml中的Dl即负半周、所 述的电源U相模块M2中的D4即正半周导通，所述的电源V相模块M3中的D6即正半周、所 述的电源V相模块M4中的D7即负半周导通，所述的电源W相模块M5中的DlO即正半周、 所述的电源W相模块M6中的Dll即负半周导通。导通可控硅如图中标注阴影所示。采用本发明的功率均分型三相可控硅主回路，由于电流分布均勻，在同样负载电 流下，大大减小了可控硅器件的发热量，有效地利用了可控硅模块和散热器空间，减少了可 控硅器件在运行中的局部高温，大大延长了可控硅器件的工作寿命，提高了主回路器件的 可靠性。在同样负载状态下，可采用低一级规格的可控硅元件。因此具有十分可观的技术 价值和经济价值。
权利要求
一种功率均布型三相可控硅主回路，包括一对可控硅器件封装在一起的可控硅模块，其特征在于由与电源U相相联接的可控硅模块M1、 M2，与电源V相相联接的可控硅模块M3、 M4，与电源W相相联接的可控硅模块M5、 M6所组成， 1)电源U相与可控硅模块M1中的正向可控硅D2的阳极和可控硅模块M2中的正向可控硅D4的阳极相联接，电源U相的输出端Uo与可控硅模块M1中的反向可控硅D1的阳极和可控硅模块M2中的正向可控硅D4的阴极相联接，2)电源V相与可控硅模块M3中的正向可控硅D6的阳极和可控硅模块M4中的正向可控硅D8的阳极相联接，电源V相的输出端Vo与可控硅模块M3中的反向可控硅D5的阳极、可控硅模块M4中的正向可控硅D8的阴极、可控硅模块M5中的正向可控硅D10的阴极以及可控硅模块M6中的反向可控硅D11的阳极相联接，3)电源W相与可控硅模块M5中的正向可控硅D10的阳极和可控硅模块M6中的正向可控硅D12的阳极相联接，电源W相的输出端Wo与可控硅模块M3中的正向可控硅D6的阴极、可控硅模块M4中的反向可控硅D7的阳极、可控硅模块M5中的反向可控硅D11的阳极以及可控硅模块M6中的正向可控硅D12的阴极相联接。
2.一种采用权利要求1所述的功率均布型三相可控硅主回路的应用方法，其特征在于 当要求输出正相序电压时，所述的电源U相模块Ml中的Dl即负半周、所述的电源U相模块 M2中的D4即正半周导通，所述的电源V相模块M3中的D5即负半周、所述的电源V相模块 M4中的D8即正半周导通，所述的电源W相模块M5中的D9即负半周、所述的电源W相模块 M6中的D12即正半周导通，当要求输出负相序电压时，所述的电源U相模块Ml中的Dl即负半周、所述的电源U相 模块M2中的D4即正半周导通，所述的电源V相模块M3中的D6即正半周、所述的电源V相 模块M4中的D7即负半周导通，所述的电源W相模块M5中的DlO即正半周、所述的电源W 相模块M6中的Dll即负半周导通。
全文摘要
本发明属于三相可控硅换相电路技术领域，特别是涉及一种功率均布型三相可控硅主回路及其应用方法。主回路包括一对可控硅器件封装在一起的可控硅模块，由与电源U相相联接的可控硅模块M1、M2，与电源V相相联接的可控硅模块M3、M4，与电源W相相联接的可控硅模块M5、M6所组成，应用方法包括输出正相序电压和输出逆相序电压。采用本发明，由于电流分布均匀，在同样负载电流下，减小了可控硅器件的发热量，有效地利用了可控硅模块和散热器空间，减少了可控硅器件在运行中的局部高温，大大延长了可控硅器件的工作寿命，提高了主回路器件的可靠性。
文档编号H02M1/06GK101951132SQ20101027310
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月6日 优先权日2010年9月6日
发明者杨经建, 田振 申请人:鞍山起重控制设备有限公司