[发明专利]一种环形大功率晶闸管直流快速开关结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关结构，尤其涉及一种大功率晶闸管直流快速开关结构。

背景技术

电流在3000A以下的直流回路中，使用的晶闸管为单只或两只并联运行，单只晶闸管回路的杂散电感、电容单一，而两只并联可用几何对称结构使并联回路的杂散电感、电容均布，使开通关断一致。请参阅图1所示，两只以上晶闸管并联如果采用传统的平行并联方式势必形成晶闸管外连母线分布不等，在大电流分断易失败，工作极不可靠。

发明内容

本发明的目的是提供一种环形大功率晶闸管直流快速开关结构，以解决上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种环形大功率晶闸管直流快速开关结构，包括圆盘、均流不锈钢母联、晶闸管、快速熔断器、触发脉冲分配器及绝缘支柱；所述圆盘及触发脉冲分配器固定于绝缘支柱上，晶闸管的阳极安装在圆盘，晶闸管的阴极通过均流不锈钢母联连接所述快速熔断器，所述触发脉冲分配器连接对应的晶闸管。

所述晶闸管包括至少三个，所述至少三个晶闸管对称的连接圆盘。

所述圆盘为厚度为10mm的铸铝铜合金ZL201圆盘。

所述均流不锈钢母联为厚度为1mm的不锈钢板。

所述环形大功率晶闸管直流快速开关结构还包括第二圆盘，所述快速熔断器连接所述第二圆盘。

与现有技术相比，本发明一种环形大功率晶闸管直流快速开关结构改变了传统的晶闸管平行并联方式，以环形并联，中心进出线，每只晶闸管外连结对称，电参数保持一致，且不受外电磁干扰，特别保证关断的可靠、运行的稳定。

附图说明

图1为现有技术中晶闸管的并联电路图；

图2为本发明环形大功率晶闸管直流快速开关结构沿图4中B-B线的剖视图；

图3为本发明环形大功率晶闸管直流快速开关结构沿图4中C-C线的剖视图；

图4图3所示环形大功率晶闸管直流快速开关结构沿A-A线的剖视图；

其中：1为圆盘；2为均流不锈钢母联；3为晶闸管；4为快速熔断器；5为触发脉冲分配器；6为绝缘支柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

请参阅图2至图4所示，本发明环形大功率晶闸管直流快速开关结构包括圆盘1、均流不锈钢母联2、晶闸管3、快速熔断器4、触发脉冲分配器5及绝缘支柱6。

圆盘1作为输入导体既要承载所有晶闸管3、快速熔断器4及均流不锈钢母联2的重量，还要在局部承载晶闸管3的紧固力，输入电流在圆盘1的中心。圆盘1既要电阻率小又要有一定的机械强度，故选用10mm厚的铸铝铜合金ZL201，圆盘1的表面进行阳极氧化，压装晶闸管3的局部喷涂不锈钢喷剂，保证圆盘1导电、散热、表面不氧化。

晶闸管3的阳极A安装在圆盘1上，触发脉冲分配器5固定在绝缘支柱6上。快速熔断器4与晶闸管3串联，起过电流保护作用，使晶闸管3在短时间内能够承爱一定的过电流而不损坏；触发脉冲分配器5触发对应的晶闸管3，触发脉冲分配器5给晶闸管3触发脉冲信号，使晶闸管3导通；快速熔断器4一端经均流不锈钢母联2与晶闸管3阴极K联接，另一端直接与第二圆盘11联接。

为防止晶闸管3门槛电压、斜率电阻的分散影响导通及不均流，严重时个别不导通现象，除提高强触发脉冲电压和宽度外，在晶闸管3阴极串1mm厚不锈钢板母联2并作电阻调节，弥补晶闸管3的开导参数分散，达到0.9以上的均流系数。晶闸管快速开关稳定运行、可靠关断。

晶闸管并联使用时，如果电流分配不均，则分流较大的晶闸管就易超过其额定电流，不均衡度愈大，并联联接的效果就愈差。晶闸管的排列与引出母线的位置对均流很重要，这主要是由于晶闸管器件的通态电阻值很小，并联晶闸管各支路阻抗的差异对电流均衡度的影响很大，在工作电流较大的场合，如并联晶闸管配置在一个平面内，由于磁场及回路阻抗的影响设置在不同位置上的晶闸管就会有不同的电流值，且与引出母线的位置有关，为了得到较好的均流，并减小这些因素的影响，所以本发明采用环形结构，将并联支路的晶闸管按圆周作轴对称分布，每条支路的起点及终点都接在两端圆周的圆心上，使每条支路都完全对称，并使各支路的分布电感和导线电阻相近。本发明一种环形大功率晶闸管直流快速开关结构改变了传统的晶闸管平行并联方式，以环形并联，中心进出线，每只晶闸管外连结对称，电参数保持一致，且不受外电磁干扰，特别保证关断的可靠、运行的稳定。