专利名称：一种磁控电抗器励磁控制箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁控电抗器励磁控制箱，用于MSVC无功补偿控制系统中，属于电力控制技术领域。
背景技术：
现有的磁控电抗器励磁电流控制设备在实际使用中存在触发信号传输易受干扰， 晶闸管散热性差、损耗过大，装置本体体积大、结构不合理，高压隔离困难等缺点。
发明内容本实用新型的目的在于，克服现有技术存在的缺点，提供一种安全可靠，且具有模块化、通用化、标准化的结构，整体结构紧凑、通风散热性好、安装简单、便于更换、易于维护的磁控电抗器励磁控制箱。本实用新型的技术方案是一种磁控电抗器励磁控制箱，它包括一个壳体，其内部安装有用于抽风散热的风扇，还固定安装一个框架，该框架内分层安装一个控制系统；所述控制系统包括框架上层安装的触发模块和绕线电阻器，框架中层安装的驱动模块，框架底层安装的保护模块和对外的接线端头；所述壳体两侧面有散热通风窗，用于形成顶部抽风， 使两侧进风的风路对框架上层安装的触发模块有效散热。在上述技术方案基础上进一步的技术方案是所述的磁控电抗器励磁控制箱，其触发模块由散热器及该散热器表面上安装的晶闸管、续流二极管、RC阻容模块以及温度开关I和温度开关II组成；驱动模块由安装在中层绝缘板上的变压器和驱动电路板组成；保护模块包括底层绝缘板上安装的熔断器；接线端头安装在触发主回路的进线端并直接安装在电抗器本体各相绕组的接线柱上。所述的磁控电抗器励磁控制箱，其风扇有2个，分别是第一风扇和第二风扇；晶闸管有2个，分别是第一晶闸管和第二晶闸管；RC阻容模块有3个，分别是第一 RC阻容模块和第二 RC阻容模块及第三个RC阻容模块；温度开关I有2个，分别是第一温度开关I和第二温度开关I ；温度开关II有2个，分别是第一温度开关II和第二温度开关II ；变压器有2个，分别是第一变压器和第二变压器；驱动电路板有2个，分别是第一驱动电路板和第二驱动电路板；熔断器有2个，分别是第一熔断器和第二熔断器；接线端头有4个，分别是第一接线端头D1、第二接线端头D2和第三接线端头D3，以及第四接线端头D4。所述的磁控电抗器励磁控制箱，其第一接线端头Dl连接第一熔断器，再由第一熔断器接到第一晶闸管的阳极A，而阴极K接第四接线端头D4，第一 RC阻容模块并联在第一晶闸管的两端；第二接线端头D2连接第二熔断器，再由第二熔断器接到第二晶闸管的阳极 A，而阴极K接第四接线端头D4，第二 RC阻容模块并联在第二晶闸管的两端；第三接线端头 D3连接续流二极管的阳极A，而阴极K接第四个接线端头D4，第三个RC阻容模块和绕线电阻器并联在续流二极管的两端。所述的磁控电抗器励磁控制箱，其风扇安装在壳体顶部位于散热器上部；第一风扇与第一温度开关I串联并且与第一驱动电路板的电源并联在第一变压器上；第二风扇与第二温度开关I串联并且与第二驱动电路板的电源并联在第二变压器上；第一温度开关II 和第一熔断器的辅助触点分别与第一驱动电路板连接，第二温度开关II和第二熔断器的辅助触点分别与第二驱动电路板连接，用于提供温度报警信号和触发主回路的状态信号，当散热器3温度超过系统设定值时，两温度开关I和两温度开关II的触点闭合分别启动两风扇和向两驱动电路板提供温度报警信号。所述的磁控电抗器励磁控制箱，接线端头通过电抗器本体各相绕组的接线柱上的瓷瓶支撑、固定并绝缘。本实用新型原理是通过MCR控制系统接收给定信号并检测电网电压、电流相位， 按照算法得到晶闸管4的控制角α生成触发脉冲信号并经过光纤隔离传送给驱动电路板 11，驱动电路板11经过光电转换并放大信号触发晶闸管4导通，从而调节电抗器铁心的励磁电流，励磁电流改变了电抗器铁心的饱和程度并可连续地调节电抗器的感抗。当晶闸管 4截止时，续流二极管5起到续流作用，为防止晶闸管4及续流二极管5反相恢复电流造成的电压冲击，在晶闸管4、续流二极管5的阳极A和阴极K之间并联有RC阻容模块。当主回路短路或发生故障时为了保护晶闸管4，熔断器12先熔断并通过辅助触点将触发主回路的状态信号送给驱动电路板11，驱动电路板11再通过硬件逻辑电路判断主回路的故障并通过光纤上传到外部控制箱内的控制模块。由于磁控电抗器主铁芯分裂为两半，所以不同铁芯的上下两个绕组交叉连接后并联至电网电源，绕线电阻器15则横跨在交叉端点起到两个绕组的电位平衡并保持特性一致。
图1为本实用新型磁控电抗器励磁控制箱的正视图；图2为本实用新型磁控电抗器励磁控制箱的侧视图；图3为本实用新型磁控电抗器励磁控制箱的俯视图；图4为本实用新型磁控电抗器励磁控制箱的框架结构图；图5为本实用新型磁控电抗器励磁控制箱框架上层元器件布置图；图6为本实用新型磁控电抗器励磁控制箱框架中层元器件布置图；图7为本实用新型磁控电抗器励磁控制箱框架底层元器件布置图；图8a、8b、8c、8d为本实用新型磁控电抗器励磁控制箱电气接线图。图中各图号的构件名称为壳体1 ；框架2 ；散热器3 ；晶闸管4 ；第一晶闸管4. 1 ； 第二晶闸管4. 2 ；续流二极管5 ；RC阻容模块6 ；第一 RC阻容模块6. 1 ；第二 RC阻容模块 6. 2 ；第三RC阻容模块6. 3 ；温度开关I 7 ；第一温度开关I 7. 1 ；第二温度开关I 7. 2 ；温度开关II 8 ；第一温度开关II 8. 1 ；第二温度开关II 8. 2 ；中层绝缘板9 ；底层绝缘板9’ ；变压器10 ；第一变压器10 ；第二变压器10. 2 ；驱动电路板11 ；第一驱动电路板11. 1 ；第二驱动电路板11. 2 ；熔断器12 ；第一熔断器12. 1 ；第二熔断器12. 2 ；接线端头13 ；第一接线端头 Dl ；第二接线端头D2 ；第三接线端头D3 ；第四接线端头D4 ；风扇14 ；第一风扇14. 1 ；第二风扇14. 2 ；绕线电阻器15。
具体实施方式
[0021 ] 如图1 7所示，一种磁控电抗器励磁控制箱，它包括一个壳体1，其内部安装有用于抽风散热的风扇14，还固定安装一个框架2，该框架2内分3层安装一个控制系统；所述控制系统包括框架2上层安装的触发模块和绕线电阻器15，框架2中层安装的驱动模块， 框架2底层安装的保护模块和对外的接线端头13 ；所述壳体1两侧面有散热通风窗，用于形成顶部抽风，使两侧进风的风路对框架2上层安装的触发模块有效散热。所述的触发模块由散热器3及该散热器3表面上安装的晶闸管4、续流二极管5、RC阻容模块6以及温度开关I 7和温度开关II 8组成，用于通过接收触发信号驱动晶闸管导通，从而调节电抗器铁心的绕组电流来改变电抗值和电抗器的输出容量，从而也就相应地调节了无功功率；驱动模块由安装在中层绝缘板9上的变压器10和驱动电路板11组成，用于隔离、接收来自外部控制箱内控制模块的触发信号并放大到一定强度以驱动触发模块导通，同时还能通过一定的硬件逻辑电路判断主回路的故障并通过光纤上传到控制模块；保护模块包括底层绝缘板 9’上安装的熔断器12，该熔断器12用于保护触发模块及主回路；接线端头13安装在触发主回路的进线端并直接安装在电抗器本体各相绕组的接线柱上。如图3、4、5、6、7、及图8a、 8b、8c、8d所示，所述的风扇14有2个，分别是第一风扇14. 1和第二风扇14. 2 ；晶闸管4 有2个，分别是第一晶闸管4. 1和第二晶闸管4. 2 ；RC阻容模块6有3个，分别是第一 RC阻容模块6. 1和第二 RC阻容模块6. 2及第三个RC阻容模块6. 3 ；温度开关I 7有2个，分别是第一温度开关I 7. 1和第二温度开关I 7. 2 ；温度开关II 8有2个，分别是第一温度开关 II 8. 1和第二温度开关II 8. 2 ；变压器10有2个，分别是第一变压器10. 1和第二变压器 10. 2 ；驱动电路板11有2个，分别是第一驱动电路板11. 1和第二驱动电路板11. 2 ；熔断器 12有2个，分别是第一熔断器12. 1和第二熔断器12. 2 ；接线端头13有4个，分别是第一接线端头D1、第二接线端头D2和第三接线端头D3，以及第四接线端头D4。如图8a所示，第一接线端头Dl连接第一熔断器12. 1，再由第一熔断器12. 1接到第一晶闸管4. 1的阳极A，而阴极K接第四接线端头D4，第一 RC阻容模块6. 1并联在第一晶闸管4. 1的两端；如图8c所示，第二接线端头D2连接第二熔断器12. 2，再由第二熔断器12. 2接到第二晶闸管4. 2的阳极A，而阴极K接第四接线端头D4，第二 RC阻容模块6. 2并联在第二晶闸管4. 2的两端；如图8b所示，第三接线端头D3连接续流二极管5的阳极A，而阴极K接第四个接线端头D4， 第三个RC阻容模块6. 3和绕线电阻器15并联在续流二极管5的两端。如图8d所示，是接线端头13接线图。如图3所示，风扇14. 1,14.2安装在壳体1顶部位于散热器3上部，对散热器3有效散热，同时也降低了两晶闸管的损耗；如图8a所示，第一风扇14. 1与第一温度开关I 7. 1串联并且与第一驱动电路板11. 1的电源并联在第一变压器10. 1上；如图8c 所示，第二风扇14. 2与第二温度开关I 7. 2串联并且与第二驱动电路板11. 2的电源并联在第二变压器10. 2上；如图8a、8c所示，第一温度开关II 8. 1和第一熔断器12. 1的辅助触点分别与第一驱动电路板11. 1连接，第二温度开关II 8. 2和第二熔断器12. 2的辅助触点分别与第二驱动电路板11. 2连接，用于提供温度报警信号和触发主回路的状态信号，当散热器3温度超过系统设定值时，两个温度开关I和两个温度开关II的触点闭合分别启动两风扇和向两驱动电路板提供温度报警信号。所述的接线端头13通过电抗器本体各相绕组的接线柱上的瓷瓶支撑、固定并绝缘。中层绝缘板9及底层绝缘板9’的材料选自环氧板。 结合本实用新型结构对本实用新型效果作如下说明[0023]本实用新型是一种用于MSVC无功补偿控制系统中基于磁控电抗器的励磁控制箱，安装在室内使用，在有防护的情况下也可以安装在室外使用。磁控电抗器励磁控制箱有一个整体式壳体和框架，壳体顶部开有散热天窗和通风孔并装有风扇，紧贴在散热器上的温度开关串联在风扇电源回路中来控制风扇的运行，整体性，安全性和散热性能好。内部框架三层中安装的控制系统采用了在磁控电抗器本体取电、光纤隔离触发方式，具有模块化、 通用化、标准化的安全可靠的结构，且结构紧凑、通风散热好、安装简单，便于更换易于维护等技术效果。本实用新型权利要求保护范围不限于上述实施例。
权利要求1.一种磁控电抗器励磁控制箱，其特征在于，它包括一个壳体(1)，其内部安装有用于抽风散热的风扇(14)，还固定安装一个框架(2)，该框架(2)内分层安装一个控制系统；所述控制系统包括框架(2)上层安装的触发模块和绕线电阻器(15)，框架(2)中层安装的驱动模块，框架(2)底层安装的保护模块和对外的接线端头(13);所述壳体(1)两侧面有散热通风窗，用于形成顶部抽风，使两侧进风的风路对框架(2)上层安装的触发模块有效散热。
2.按权利要求1所述的磁控电抗器励磁控制箱，其特征在于，触发模块由散热器(3)及该散热器(3)表面上安装的晶闸管(4)、续流二极管(5)、RC阻容模块(6)以及温度开关I (7)和温度开关II (8)组成；驱动模块由安装在中层绝缘板(9)上的变压器(10)和驱动电路板(11)组成；保护模块包括底层绝缘板(9’)上安装的熔断器(12)，该熔断器(12)；接线端头(13)安装在触发主回路的进线端并直接安装在电抗器本体各相绕组的接线柱上。
3.按权利要求2所述的磁控电抗器励磁控制箱，其特征在于，风扇(14)有2个，分别是第一风扇(14. 1)和第二风扇(14.2);晶闸管(4)有2个，分别是第一晶闸管(4. 1)和第二晶闸管(4. 2) ；RC阻容模块(6)有3个，分别是第一 RC阻容模块(6. 1)和第二 RC阻容模块 (6. 2)及第三个RC阻容模块(6. 3)；温度开关I (7)有2个，分别是第一温度开关I (7. 1) 和第二温度开关I (7. 2);温度开关II (8)有2个，分别是第一温度开关II (8. 1)和第二温度开关II (8. 2)；变压器(10)有2个，分别是第一变压器(10. 1)和第二变压器(10. 2)；驱动电路板(11)有2个，分别是第一驱动电路板(11. 1)和第二驱动电路板(11. 2);熔断器(12) 有2个，分别是第一熔断器(12. 1)和第二熔断器(12. 2)；接线端头(13)有4个，分别是第一接线端头D1、第二接线端头D2和第三接线端头D3，以及第四接线端头D4。
4.按权利要求3所述的磁控电抗器励磁控制箱，其特征在于，第一接线端头Dl连接第一熔断器(12. 1)，再由第一熔断器(12. 1)接到第一晶闸管(4. 1)的阳极A，而阴极K接第四接线端头D4，第一 RC阻容模块(6. 1)并联在第一晶闸管(4. 1)的两端；第二接线端头D2连接第二熔断器(12. 2)，再由第二熔断器(12. 2)接到第二晶闸管(4. 2)的阳极A，而阴极K接第四接线端头D4，第二 RC阻容模块(6. 2)并联在第二晶闸管(4. 2)的两端；第三接线端头 D3连接续流二极管(5)的阳极A，而阴极K接第四个接线端头D4，第三个RC阻容模块(6. 3) 和绕线电阻器(15 )并联在续流二极管(5 )的两端。
5.按权利要求3所述的磁控电抗器励磁控制箱，其特征在于，风扇(14.1、14.2)安装在壳体(1)顶部位于散热器(3)上部；第一风扇(14. 1)与第一温度开关I (7. 1)串联并且与第一驱动电路板(11. 1)的电源并联在第一变压器(10. 1)上；第二风扇(14. 2)与第二温度开关I (7. 2)串联并且与第二驱动电路板(11. 2)的电源并联在第二变压器(10. 2)上；第一温度开关II (8. 1)和第一熔断器(12. 1)的辅助触点分别与第一驱动电路板(11. 1)连接，第二温度开关II (8. 2)和第二熔断器(12. 2)的辅助触点分别与第二驱动电路板(11. 2)连接， 用于提供温度报警信号和触发主回路的状态信号，当散热器3温度超过系统设定值时，两温度开关I和两温度开关II的触点闭合分别启动两风扇和向两驱动电路板提供温度报警信号。
6.按权利要求2所述的磁控电抗器励磁控制箱，其特征在于，接线端头(13)通过电抗器本体各相绕组的接线柱上的瓷瓶支撑、固定并绝缘。
专利摘要本实用新型涉及一种磁控电抗器励磁控制箱，用于MSVC无功补偿控制系统中，属于电力控制技术领域。它包括一个壳体，其内部安装有用于抽风散热的风扇，还固定安装一个框架，该框架内分层安装一个控制系统；所述控制系统包括框架上层安装的触发模块和绕线电阻器，框架中层安装的驱动模块，框架底层安装的保护模块和对外的接线端头；所述壳体两侧面有散热通风窗，用于形成顶部抽风，使两侧进风的风路对框架上层安装的触发模块有效散热。本实用新型的优点是安全可靠，具有模块化、通用化、标准化的结构，整体结构紧凑、通风散热性好、安装简单、便于更换、易于维护。
文档编号H05K7/20GK202333821SQ20112047036
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者郝春学, 陈方亮, 陈立剑, 陶勇, 龙飞 申请人:中国船舶重工集团公司第七一二研究所