大功率二极管整流装置

出厂文件注意保存西安中电变压整流器厂技术资料饱和电抗器控制二极管电解整流装置安装使用说明书西安中电变压整流器厂2010．06ZHS-2x54KA/550V 二极管电解整流装置安装使用说明书目录1 概述————————————————————————------31.1. 用途与特点1.2. 引用技术标准1.3. 装置型号意义1.4. 主要技术规格1.5. 使用条件2. 安装使用要求----------------------------------------------53. 系统组成原理----------------------------------------------63.1. 整流主电路工作原理3.2. 饱和电抗控制电路原理3.3. 自动调节控制系统概况3.4. 稳流系统工作原理3.5. PLC 控制系统工作原理3.6. 整流机组保护工作原理3.7. 仪表显示界面与按钮3.8. 控制电源分配3.9. 电量检测电路4. 电流控制方式---------------------------------------------214.1. 触摸屏电流给定1) 电流给定状态设置2) 本地电流自动给定3) 本地电流手动给定4) 本地有载档位升降4.2. 总控触摸屏电流给定4.3. 总控计算机电流给定5. 本控触摸屏操作-------------------------------------------241) 首页2) 管理3) 机组4) 单元5) 状态6) 显示7) 报警6. 总控触摸屏操作-------------------------------------------291) 首页2) 管理3) 操作4) 状态5) 显示6) 报警7. 上级计算机操作-------------------------------------------347.1. 说明7.2. 总控 S7300 以太网通讯变量地址表7.3. 机组 S7200 采用MODBUS 通讯变量地址表7.4. 运行数据变量地址清单7.5. 运行状态变量地址清单7.6. 参数设置变量地址清单7.7. 状态设置变量地址清单7.8. 运行操作变量地址清单7.9. 电流给定变量地址清单7.10. 机组 S7200 采用MODBUS 通讯变量地址表8. 装置调试------------------------------------------------628.1. 概述8.2. 一般检查1) 外观检查2) 绝缘检查3) 水路检查8.3. 通电检查8.4. 系统调试1) 检查2) 轻载试验3) 重载试验4) 负载试验5) 正常运行9. 维护使用-------------------------------------------------649.1. 操作程序9.2. 一般维护9.3. PLC 的维护和诊断9.4. 故障停机后的检查与处理10.包装运输-------------------------------------------------65 11.技术资料-------------------------------------------------65 12.备品备件-------------------------------------------------65 13.附录-----------------------------------------------------661. 主电路控制系统框图2. 网络控制系统框图3. 稳流控制系统框图4. 总控屏 S7300 控制框图5. 总控屏电源供给与二次电路6. 总控屏开关量输入输出7. 总控屏模拟量输入8. 总控屏端子图9. 整流 A 柜主电路图10. 整流 B 柜主电路图11. 主电路过电压保护12. 整流 A 柜水温水压检测13. 整流 B 柜水温水压检测14. 整流 A 柜母线温度检测15. 整流 B 柜母线温度检测16. 整流 A 柜元件损坏检测17. 整流 B 柜元件损坏检测18. 整流 A 柜绝缘监测19. 整流 B 柜绝缘监测20. 整流 A 柜端子图21. 整流 B 柜端子图22. 机组可编程输入输出分配图23. 内部通讯地址表24. 电源分配图25. 仪表显示与变送图26. A 柜稳流控制电路27. B 柜稳流控制电路28. A 柜电流电压检测29. B 柜电流电压检测30. 可编程硬件配置31. 可编程基本单元32. 开关量输入输出一33. 开关量输入输出二34. 模拟量输入一35. 模拟量输入二36. 输入隔离继电器一37. 输入隔离继电器二38. 输入隔离继电器三39. 输出继电器40. 直流母线逆流检测41. 直流母线整流电流检测42. 控制与稳流柜端子图一43. 控制与稳流柜端子图二44. 控制与稳流柜端子图三45. 控制与稳流柜端子图四46. 控制与稳流柜端子图五西安中电变压整流器厂ZHS-2x54KA/550V 二极管电解整流装置安装使用说明书第3/66 页1 概述1.1.用途与特点ZHS 系列全数字二极管电解整流装置适用于电化学及其它性质类似负荷作直流电源使用，是国内新一代、新结构电化学用电解整流装置。

功率二极管在电路中的用途功率二极管（Power Diode）是一种主要用于功率电子电路中的二极管。

与普通二极管相比，功率二极管的特点是能够处理更大的电流和功率。

功率二极管的用途广泛，主要包括以下几个方面：1. 整流器：功率二极管最常见的用途之一是作为整流器。

在交流电源交流到直流电源的转换中，功率二极管常被用作整流电路中的整流二极管。

在这种应用中，功率二极管通过允许电流只在一个方向上通过，将交流信号转换为具有相同极性的直流信号。

功率二极管的高电流和低压降特性使得它非常适合作为整流二极管，可在高功率电源和工业设备中广泛应用。

2. 保护装置：功率二极管也被用作过压保护装置。

当电路中的电压超过一定范围时，功率二极管能够迅速导通，将过压电流导向地。

通过这种方式，功率二极管保护了其他电子元件免受过压的损害。

这种过压保护装置通常被安装在电路中，例如电源输入端或一些对过压很敏感的器件前。

3. 功率逆变器（Inverter）：功率逆变器是将直流电源转换为交流电源的电子器件，常用于太阳能发电系统、变频空调等领域。

在功率逆变器中，功率二极管起到了很大的作用。

逆变器把直流电输入，使用功率二极管将直流电转换为脉冲电压，并通过另外的电路将脉冲电压转换为交流电。

功率二极管的高速开关特性和可逆的电流传导特性使得它在功率逆变器中发挥着重要的作用。

4. 电流限制器：功率二极管还可用于电流限制电路。

为了保护电子电路和设备免受电流过大的损坏，通常会使用功率二极管在电路中作为电流限制器。

当电流超过预设值时，功率二极管会导通，将过大的电流引流到负载侧或地。

这种电流限制器可以防止电流大于指定值时对电路的损坏。

5. 逆变器保护：在逆变器中，功率二极管还常常被用于保护逆变器的开关管。

逆变器通常使用开关管来控制电流的流向和开关状态，但这些开关管在负载短路等异常情况下容易受到电流过大的损坏。

为了保护这些开关管，功率二极管被连接并起到保护作用。

当开关管遭受过大的电流冲击时，功率二极管会导通并利用其低压降特性吸收并分散过大的电流，从而保护开关管不受损坏。

大功率整流装置产生的谐波对电力系统的影响摘要：由于非线性负载以及电力电子器件的应用，大功率整流系统在实际运行中必然产生大量的谐波电流，从而给功率计量与系统效率提升带来一系列影响。

这不但对电网自身重要电气设备造成重大影响，而且给广大用户带来严重的危害，甚至已经影响到企业的正常生产和产品质量。

基于此，本文主要对大功率整流装置产生的谐波对电力系统的影响进行分析探讨。

关键词：大功率；整流装置；产生谐波；电力系统；影响1、前言在现代诸多工业生产工艺中，如电解金属工艺、串接石墨化工艺等，采用大功率整流装置供电已经相当普遍，即将220kV、110kV、35kV以及10kV等电压等级的高压交流电源进线，通过调压变压器-整流变压器组降压调压，再通过可控硅或二极管整流装置为生产系统输出0～1500V电压可调、电流最高可达350kA的直流电。

这样大功率的整流装置，对当地电力电网的影响是不可忽视的。

文中就大功率整流装置产生的谐波对电力系统的各种影响和危害做出定性分类，为电力系统和大功率整流装置用户进行谐波治理提供些许帮助。

2、谐波的不良影响供电系统存在高次谐波造成的影响和危害是多方面的，下面从两个方面来分别加以阐述：2.1整流装置的负荷特性及其对电力系统的影响2.1.1供电点的功率因数问题大功率整流装置的投入，若负荷内部没有充足的无功补偿容量，就会从系统吸收大量的无功功率，造成系统供电点处的功率因数下降。

2.1.2电力系统电压稳定性问题当大功率整流装置的工况处于变化较大时，如整流变压器组的调压变压器处于调压状态，整流装置的功率便会发生一定范围的波动。

尽管这个功率波动与大功率冲击性负荷相比对电力系统是一个微扰，但是如果上级电力系统存在无功功率缺陷，而整流装置调压变压器的有载分接头控制又缺乏“柔性智能”的策略，即不能在线识别系统的无功状态而单方面保持供电点处的电压水平，则势必将无功缺额转移到供电的主电压网，从而使主网电压严重下降，甚至发展成为“电压崩溃”。

大功率整流器原理
《大功率整流器原理》
大功率整流器是一种用于将交流电转换为直流电的装置，通常用于工业和电力系统中。

其原理主要是利用电力电子器件来完成交流电向直流电的转换，以满足大功率直流电负载的需求。

整流器通常采用半导体器件，如整流二极管和晶闸管来实现电流的单向传输。

在交流输入电压的每个正半周，整流器将电压转换为直流输出，并通过滤波电路来提供稳定的直流电压。

整流器的类型包括单相全波整流、三相半波整流和三相全波整流等。

其中，三相全波整流器最常用于大功率应用中，由于其能够提供更稳定的直流电压输出。

在大功率整流器中，还会配备功率电子器件如可控硅、IGBT和功率晶体管等，以实现对电压和电流的精确控制。

这些器件可以通过PWM技术来调整输出电压和频率，从而满足不同负载的需求。

总之，大功率整流器的原理是利用电力电子器件来将交流电转换为直流电，通过滤波和控制技术来提供稳定的直流输出。

它在工业和电力系统中扮演着重要角色，为大功率直流负载提供可靠的电源支持。

整流二极管技术及在各领域的应用随着我国电子信息产业的不断进步，半导体分立器的产量不断增多，从而带动了我国整流二极管市场的发展。

整流二极管技术被广泛应用于计算机及外设、网络通信、汽车电子、led显示屏、消费电子等领域，对我国经济的发展起到了深远的影响，促进了我国社会经济效益。

一、整流二极管的工作原理整流，就是将交流电变为直流电的过程。

电力网在将电力供给用户的时候，供给的都是交流电，然而有些情况下，交流电不能满足用户的需求，尤其是各行业在应用电力的时候，各种无线电装置需要用到的则是直流电，在这种情况下，就需要将交流电进行整流变为直流电来应用。

整流二极管是一种半导体器件，它能将交流电能转变为直流电能。

整流二极管一般包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。

整流二极管具有单向导电特性，即电流只能从正极流向负极，而不能从负极流向正极。

只有加在二极管两端的正向电压达到一定值时二极管才会导通，导通以后二极管两端的电位差趋近于零，相当于一根导线。

如果加在二极管两端的电压为反向电压，由于二极管内部PN结的作用，通过的反向电流将会很小，可以认为趋近于零，内部电阻趋于无穷大，可以看做是截止状态。

（如图1.）二、整流二极管的选择和运用二极管属于整流元器件，在二极管的选配上，要根据不同的整流方式和负载功率的大小来进行合理的选配。

如果二极管选配不当，极有可能损坏用电设备或整流电路。

另外，如果二极管功率选配参数不匹配，将有可能造成能耗的损失，造成浪费，从而增加不必要的成本。

在整流二极管的运用上，如果电压高或者电流较大，可以将二极管进行串联或并联来使用。

整流二极管通常能够承受较大的正向电流，内部多为平面型结构，散热性好。

因此，无论是在工业行业还是家用方面都应用广泛。

三、整流二极管技术在各个领域的应用整流二极管技术被广泛应用于各个领域当中，下面我将从以下几个方面来进行整流二极管技术的探讨。

3.1. 整流二极管技术在太阳能充电器领域的应用现阶段我国提倡绿色出行，无论是电动车，还是电动汽车，已经越来越多见。

整流器及其原理整流器(英文：rectifier)是把交流电转换成直流电的装置，可用于供电装置及侦测无线电信号等。

整流器可以真空管，引燃管，固态矽半导体二极管，汞弧等制成。

相反，一套把直流电转换成交流电的装置，则称为逆变器(inverter)。

 整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。

它有两个主要功能：第一，将交流电(AC)变成直流电(DC)，经滤波后供给负载，或者供给逆变器;第二，给蓄电池提供充电电压。

因此，它同时又起到一个充电器的作用。

 整流器汽车发电机产生的经过整流器整流过后的直流电，波形仍然具有不规则的波动，直接影响了车辆点火的准确性;输出电压无法保持相对恒定，造成每次火花塞点火的能量差别大容易使您的爱车引擎抖动，出现换档顿挫、提速缓慢无力、怠速不稳以及车用空调效率低下等情形。

从而大大降低了车载电器设备的性能和使用寿命;再加上高龄汽车的电路系统老化，电路阻l变高的影响，对您的爱车的影响也就变得日益明显。

电子整流器的作用是帮助车消除杂波干扰、稳定输出电压、提高电源系统的瞬间放电能力、增加扭力输出、加快油门反应、延长电池使用寿命、缩短汽车引擎启动时间、提高点火效率等，尤其是对小排量的车，效果比较明显。

 半导体PN结在正向偏置时电流很大，反向偏置时电流很小。

整流二极管就是利用PN结的这种单向导电特性将交流电流变为直流的一种PN结二极管。

通常把电流容量在1安以下的器件称为整流二极管，1安以上的称为整流器。

常用的半导体整流器有硅整流器和硒整流器，产品规格很多，电压从几十伏到几千伏，电流从几安到几千安。

整流器广泛用于各种形式的整流电源中。

M etallurgical smelting冶金冶炼电解铝领域中大功率晶闸管整流装置的应用研究黄 欢摘要：在电解铝领域中，应用大功率晶闸管整流装置设计整流系统，相比于应用传统二极管整流装置，可以促进节能降耗并降低经济成本，也能够增强安全性能。

本文分析了晶闸管整流装置的原理和特点，并介绍了该类装置在电解铝领域中的实际应用。

关键词：电解铝；稳流效果；整流装置1 研究背景早期的电解铝生产过程中，常使用二极管整流装置和调压式整流变压器。

这些装置没有自动化稳流的功能，只能通过手动操作进行调压和实现恒流。

虽然操作简单，但实际电解效率偏低，限制了电解铝的生产。

后来引进饱和电抗器和有载调压式变压器，但自动稳流主要依赖模拟情况，调节效果不理想。

现今国内电解铝行业开始采用晶闸管整流装置，其能够弥补以往整流装置的缺陷。

本文将介绍晶闸管整流装置的实际设计和应用。

2 晶闸管整流装置的工作原理与操作2.1 晶闸管整流装置的工作原理晶闸管整流装置基于可控硅材料，结合数字化、智能化控制电路的应用，实现交流变直流可控作用的装置。

晶闸管整流器可以为电动机磁场及电枢稳定供电，并通过调节触发延迟角均匀性来实现直流电压的调节。

根据装置的工作原理，其通常包括电枢反向接线和磁场反向接线两种方式。

电枢反向一般使用两组容量较大的晶闸管整流装置，为电动机的电枢供电；而磁场供电则利用一组容量较小的晶闸管整流装置。

磁场反向则利用一组容量较大的晶闸管整流装置对电枢实现供电，而磁场则使用两组容量较小的晶闸管整流装置通过反并联作用供电。

前一种接线方式具有动作速度快的特点，但需要运用多组整流器；后一种接线方式受到磁惯性影响而使得动作速度稍显缓慢，但可以尽量节省大容量的整流器。

晶闸管整流装置在供电拖动过程中具有动作速度快的特点，同时产生的故障较少，使得维护工作量变小。

此外，晶闸管整流装置还具有体积较小、无机械噪音、运行效率高以及重量较轻等特点。

晶闸管整流器的控制还有助于减少无功需求量，进而将危害较大的谐波消除。

整流二极管（PN结二极管）主要参数及工作原理介绍整流二极管是一种用于将交流电转换成直流电的半导体器件，具有明显的单向导电性，可用半导体锗或硅制成。

整流二极管一般为平面硅二极管，用于各种功率整流电路。

整流二极管一层半导体材料掺杂有P型材料，另一层掺杂有N型材料，这些P型和N型层的组合形成称为PN结，因此也被叫做PN结二极管。

整流二极管的选用原则选择整流二极管时，要考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率和反向恢复时间等参数。

串联稳压电源电路中使用的整流二极管对截止频率的反向恢复时间要求不高。

只要最大整流电流和最大反向工作电流满足电路的要求，就选用整流二极管。

例如1N系列、2CZ系列、RLR 系列等。

在开关稳压电源的整流电路和脉冲整流电路中，整流二极管应具有较高的工作频率和较短的反向恢复时间（如RU系列、EU 系列、V系列、1SR系列等）。

或者也可以选择快速恢复二极管或肖特基整流二极管。

整流二极管主要参数1、最大平均整流电流IF ：长期工作允许通过的最大正向平均电流。

电流由PN结的结面积和散热条件决定。

通过二极管的平均电流不能大于此值，应满足散热条件。

例如1N4000整流串联二极管的IF为1A。

2、最大工作反向电压VR ：施加在二极管上的最大允许反向电压。

如果超过这个值，反向电流（IR）会急剧增加，破坏二极管的单向导电性，造成反向击穿。

通常取反向击穿电压（VB）的一半作为（VR），例如下表格所示：3 、最大反向电流IR：在最高反向工作电压下允许流过二极管的反向电流。

该参数反映了二极管的单向导电性。

因此，电流值越小，二极管质量越好。

4、击穿电压VB：二极管反向伏安特性曲线锐弯点处的电压整流值。

当反向为软特性时，是指在给定反向漏电流下的电压值。

5 、最高工作频率fm：二极管在正常情况下的最高工作频率。

主要由PN结的结电容和扩散电容决定。

如果工作频率超过fm，二极管的单向导电性就不能很好的体现出来。