[实用新型]一种高可靠性电化学整流装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种改进的电化学用晶闸管整流器，属电源技术领域。

背景技术

晶闸管整流器广泛应用于有色金属电解、电解制烧碱、贵重金属冶炼、稀土冶炼、硬质合金、金刚石冶炼、电解水制氢、污水、废水处理、耐火材料电加热、直流电弧炉供电和炭化硅生产等设备中，其可靠性至关重要。

电化学电源控制系统中最为重要的工作任务是实时控制，它包括各种模拟反馈信号的实时采样、自动调节的PI运算、及时和准确地给出各桥臂的晶闸管控制极触发信号、及时采集整流器内外的各种数字信号、及时并且准确地对各种信息作出判断和应答。此外，控制系统还要和PLC进行大量的信息交流、实施人机通讯(包括上位机)等工作。而PLC以及人机信息交流的速度是很慢的(相对于CPU实时控制而言)，需要占用微处理器大量时间，严重影响了实时控制的工作质量。

通常一个电化学电源在运行时，因某一个部件或某一零件失效而产生故障时，必然引起整个电源设备的停止运行。为了防止电源设备的供电中断，一种方法是安装两台电源设备，其中一台投入运行，另一台作为备用。此方法投资大，而且切换操作复杂，消耗时间较长。，整个切换操作时间就是停电时间，所以停电时间很长。另一种方法是，一台设备内部安装两套控制系统，因为设备的故障多半由控制系统的故障而引发，切换控制系统要比切换整套晶闸管电源设备要快速而简便得多。但是控制系统的切换，如果用人工切换，那么无论操作者动作多么熟练，总还要一定的时间。细究起来，其操作首先是将故障设备停电，尔后将控制系统切换为备用控制系统，最后再重新起动总的供电设备。这一过程无论多么熟练和快捷，输出电压和电流总要停顿一段时间，这就给正在使用其电源的用电设备造成不良的影响。

电化学电源中的晶闸管往往由于运行温度过高而损坏，因而必须加以保护。目前，在电化学整流设备中对整流元件的保护方法一般是对各整流元件的工作电流进行检测，当个别整流元件的电流过大时，保护装置发出警报，采取保护措施，防止硅整流元件因温度过高而烧坏。但是，对于采用水冷却的硅整流元件，如果冷却水路出现故障，即使工作电流不是很大，硅整流元件同样会由于冷却不良而温度升高，导致硅整流元件烧坏事故的发生。因此，现有的整流元件保护装置只能避免硅整流元件因电流过大而烧坏，而当冷却水路出现故障时，却不能对硅整流元件进行有效的保护。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述电化学电源的缺陷而提供一种实时控制性能优越、当备用控制系统和在线控制系统切换时，电源输出不受影响，而且能在电流过大或冷却不良引起整流元件温度升高时对整流元件进行有效保护的高可靠性电化学整流装置。

本实用新型的目的是以下述技术方案实现的：

一种高可靠性电化学整流装置，它包括晶闸管整流桥、触发控制电路、电压电流反馈电路、测温电路、触发信号形成电路和PLC，所述触发控制电路分为两个参数相同的在线控制电路和备用控制电路，每一个控制电路包括主控芯片和副控芯片，所述主控芯片的P1.6输出的实时触发脉冲，经晶体管放大电路放大后送后级电路处理形成晶闸管控制极的触发信号；并口输入芯片的启动由主控芯片的P2.0控制，时钟信号由主控芯片的TXD提供，数据由主控芯片的RXD口线进入，主控芯片的P2.1口线控制第一对三态门作为导向对数据管理进行控制；主控芯片的P2.2口线控制第二对三态门作为导向、与主备板通讯端口实现主控制系统与备用控制系统之间的通讯；主控芯片的P2.6口线控制第三对三态门作为导向、与副控芯片通讯，副控芯片的TXD和RXD直接通过一个485通讯芯片、PLC通讯端口与PLC连接；副控芯片的P2.3口线控制第四对三态门的导向、管理另一485通讯芯片与温度通讯端口连接。