一种中频炉IGBT组的保护装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107492869A(43)申请公布日2017.12.19(21)申请号201710973738.X(22)申请日2017.10.19(71)申请人鲁东大学地址264025山东省烟台市芝罘区世学路184号鲁东大学(72)发明人李宏光巩艳华徐效美白艳梅(51)Int.Cl.H02H7/122(2006.01)H02H7/125(2006.01)F27D21/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种中频炉IGBT组的保护装置(57)摘要一种中频炉IGBT组的保护装备，其核心部件主要由控制器（102），保护监测模块，保护执行模块。所述的中频炉IGBT组保护装置的工作原理是：当IGBT发生故障，被微控制器诊断到时，微控制器向相应的电磁开关以及断路器发出动作指令，从而使得IGBT组从电路中切除，被动力弹簧弹出保护罩，以便于工作人员的维修与检查。CN107492869ACN107492869A权利要求书1/1页1.一种中频炉IGBT组的保护装备，其核心部件主要由控制器（102），保护监测模块，保护执行模块，其特征在于：所述的保护监测模块有漏电短路保护检测器(203)，高温保护检测器(201)，所述的漏电短路保护检测器（203）安装在保护罩（210）的顶部，高温保护检测器（201）也安装在保护罩的顶部，固定在漏电保护器的旁边；所述的保护执行模块有滑动轴（208）、动力弹簧（207）、断电断路器（209）、挡板（205）、挡板驱动模块（206）；滑动轴固定在保护罩的底部，以轴承相连，可灵活转动，上部安放IGBT组，挡板（205）在IGBT朝向开口的那段，在没有动作时保持直立的状态挡住IGBT组模块，在保护罩的后端IGBT组与保护罩（210）以动力弹簧（207）相连，在没有动作时，动力弹簧（207）被压缩；挡板驱动模块（206）安放在保护罩（210）的下部，挡板的驱动模块的信号线与控制模块（202）相连，控制模块（202）固定在保护罩（210）的后端。在控制模块与保护罩之间有一层隔热层以及信号保护层。2.根据权利要求1所述的中频炉IGBT组的保护装备的控制系统，有以下几个模块组成：复位电路模块，晶振电路模块，温度检测模块，漏电短路检测模块，执行模块，其特征在于：所述的整流部分的IGBT组的温度检测器U3与微控制器（102）的P1.2端口相连，漏电短路检测器1（D1）与微控制器（102）的P1.0端口相连，所述的逆变部分的IGBT组的温度检测器U2与控制器P0.1端口相连，漏电短路检测器2（D2）与微控制器（102）的P0.0相连；所述的执行模块由电磁开关（S1），断路器（K1）组成，电磁开关（S1）与P0.2端口相连，断路器（K1）与P0.3相连。3.根据权利要求1所述的中频炉IGBT组的保护装备，其特征在于，包围着整流部分的IGBT组与逆变部分的IGBT组，在其中有冷水循环降温管道（211），冷水循环降温管道（211）以螺旋状的方式铺设在保护罩上。4.据去权利要求1所述的中频炉IGBT组的保护装置，其控制步骤如下：（1）温度检测模块、漏电短路检测模块检测到IGBT组的异常；（2）通过信号传输线将该异常传输给微控制器，微控制器对该信号进行分析与计算，从而判断该采取什么动作；（3）若真是不可修复的异常，则微控制器向执行模块发送驱动信号；（4）驱动模块接收到驱动信号后，对信号进行放大，驱动执行模块（断路器）（电磁开关）动作将故障IGBT组从电路中切除。2CN107492869A说明书1/3页一种中频炉IGBT组的保护装置技术领域[0001]本发明属于电力设备保护领域，具体说，涉及一种中频炉IGBT组的保护装置。背景技术[0002]随着电力电子技术的飞速发展，越老越多的中频炉设备代替了传统熔炼设备，但由于其负荷量具有冲击性和不平衡用电特性，从而使得IGBT设备的发热与故障率较高的情况经常发生。[0003]现有的IGBT在中频炉中的应用经常遇到以下问题：一是在中频炉正常工作时，IGBT设备发热量十分严重。二是在中频炉的正常工作中，IGBT设备的故障率很高，再加之IGBT的价格较高，若经常更换的话则使得中频炉的工作成本较高。中国专利公开号为CN202663111U，公开日2013年1月9日，专利名称为“中频炉用有源滤波补偿装置”中设计了一种能够减少多次谐波的装置，并且加入了冷水循环管道，但是由于中频炉的功率较大，IGBT的磨损也较大，这使得IGBT的故障率仍旧较高。[0004]本发明克服了上述专利的不足，设计了在IGBT发生故障时的第一时间将其切除并对其进行检测维修，从而将损失降低到最小。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种中频炉的IGB