單相和三相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器的制造方法
【專利摘要】單相和三相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器，它由1個或3個高頻補(bǔ)償變壓器B、進(jìn)線濾波電容C1、斬波高頻LC濾波、2個或6個主控雙向全控電子開關(guān)S1、S2或S1A、S2A、S1B、S2B、S1C、S2C、2個或6個雙向晶閘管電子開關(guān)S3、S4或S3A、S4A、S3B、S4B、S3C、S4C、1個或3個續(xù)流雙向電子開關(guān)S5或S5A、S5B、S5C及其控制觸發(fā)電路組成，其特征在于：補(bǔ)償變壓器B是高頻變壓器，單相和三相交流穩(wěn)壓電源的斬波主控雙向電子開關(guān)，兼做倒相電子開關(guān)，主控電子開關(guān)的數(shù)量與雙向晶閘管電子開關(guān)的數(shù)量相等，補(bǔ)償變壓器B是高頻變壓器。它具有諧波少、功率因數(shù)高、連續(xù)無級、快速，精度可達(dá)到一級、節(jié)能、節(jié)材優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】單相和三相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器
[0001][一]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及倒相斬控式交流調(diào)壓器，尤其是涉及到用高頻變壓器補(bǔ)償電壓，主控雙向電子開關(guān)參與倒相的斬控交流調(diào)壓器。
[0003]〔 二〕

【背景技術(shù)】
[0004]補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器是用交流調(diào)壓電路來實現(xiàn)穩(wěn)定電壓輸出，現(xiàn)有可控器件組成的交流調(diào)壓器僅有二大類:第一類是使用晶閘管等半控器件組成的相控式交流調(diào)壓器；第二類是使用6狀、1部1'三極管全控器件組成的斬控交流調(diào)壓器。現(xiàn)有教科書上斬控交流調(diào)壓電路中的主控雙向開關(guān)和續(xù)流雙向開關(guān)都是使用三極管和整流二極管成的不對稱斬控交流調(diào)壓器，從高校電力電子技術(shù)教科書和機(jī)械工業(yè)出版社出版的電力電子技術(shù)基礎(chǔ)等書中可知，單相斬控交流調(diào)壓僅有三種電路，它們的主控開關(guān)和續(xù)流開關(guān)都是使用全控器件和整流二極管組成，並且已在交流穩(wěn)壓器中獲得應(yīng)用。同一發(fā)明人在2007年發(fā)明了兩種由全控器件和半控器件組成的混合器件斬控交流穩(wěn)壓調(diào)壓電路(發(fā)明專利號:200710137582.8)，公認(rèn)為比教科書上全控器件組成的斬控交流調(diào)壓電路更好的電路——新的斬控交流調(diào)壓電路。
[0005]補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器，在市電低時要補(bǔ)償與市電頻率相同，相位也相同的電壓，在市電高時要補(bǔ)償與市電頻率相同，相位相反的電壓，因此，要想斬控式交流調(diào)壓電路在補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器中大規(guī)模得到應(yīng)用，必需突破斬控交流調(diào)壓電路輸出電壓不但能調(diào)壓，還能改變輸出電壓相位的倒相斬控交流調(diào)壓新電路。
[0006][三]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本設(shè)計的目的是為節(jié)省銅材和鋼材、補(bǔ)償電壓的變壓器采用高頻補(bǔ)償變壓器，斬波調(diào)壓的主控雙向電子開關(guān)除斬波調(diào)壓之外，還參與輸出電壓的倒相。
[0008]本設(shè)計的單相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器，它由1個高頻補(bǔ)償變壓器8、進(jìn)線濾波電容01、斬波高頻IX濾波、2個主控雙向全控電子開關(guān)51、32、2個雙向晶閘管電子開關(guān)83,84,1個續(xù)流雙向電子開關(guān)35及其控制觸發(fā)電路組成，主控雙向全控電子開關(guān)由2個帶阻尼整流二極管的2個三極管組成，續(xù)流雙向電子開關(guān)是由2個反向并聯(lián)的單向晶閘管組成，其特征在于:單相交流穩(wěn)壓電源的補(bǔ)償變壓器8是高頻變壓器，2個斬波主控雙向電子開關(guān)，兼做4個倒相電子開關(guān)中的2個倒相電子開關(guān)，交流穩(wěn)壓器第1交流輸入端與第1主控雙向電子開關(guān)31—端、第1雙向晶閘管電子開關(guān)33陽極、高頻濾波電感[一端、進(jìn)線濾波電容一端連接，第2交流輸入端與第2主控電子開關(guān)32 —端、第2雙向晶閘管電子開關(guān)34陽極、進(jìn)線濾波電容另一端、高頻濾波電容一端、第2交流輸出端連接，第1主控雙向電子開關(guān)51另一端與第2主控雙向電子開關(guān)32另一端、續(xù)流雙向電子開關(guān)35 —端、高頻補(bǔ)償變壓器初級繞組II 一端連接，第1雙向晶閘管電子開關(guān)33陰極與第2雙向晶閘管電子開關(guān)34陰極、續(xù)流雙向電子開關(guān)35另一端、高頻補(bǔ)償變壓囂初級繞組II另一端連接，高頻補(bǔ)償變壓器次級繞組12 —端與高頻濾波電感I另一端連接，第1交流輸出端與高頻補(bǔ)償變壓器次級繞組12另一端、高頻濾波電容另一端連接。本設(shè)計的三相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:它由結(jié)構(gòu)相同的3個單相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器星形連接組成。
[0009]本設(shè)計的單相交流穩(wěn)壓器有1個交流輸入端(2)、1個交流穩(wěn)壓輸出端(3)和1個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出的公共端(1)、控制2個主控雙向全控電子開關(guān)31、32，就達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的單相交流穩(wěn)壓電源。2個主控雙向全控電子開關(guān)31、82是由2個整流管和2個全控器件組成的雙向全控電子開關(guān)，或者。由4個整流管和1個全控器件組成的雙向全控電子開關(guān)。
[0010]本設(shè)計的三相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:三相交流穩(wěn)壓器是由3個相同的單相交流交流穩(wěn)壓器連接成星形，有1個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零端I 3個三相交流輸入端個三相交流穩(wěn)壓輸出端八2、82、02，能同時輸出三相380乂交流穩(wěn)定電壓和三個有公共零線~的單相2207交流交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)6個主控雙向全控電子開關(guān)31八、32八、318、828,810,820中的全控器件的斬控通斷比例調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出交流電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓器。
[0011][四]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖1是本設(shè)計的單相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器主電路。附圖2是本設(shè)計的三相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器主電路。
[0013][五]

【具體實施方式】
[0014]由附圖1可知:它是用高頻補(bǔ)償變壓器提供補(bǔ)償電壓:2個主控雙向全控電子開關(guān)81?82和2個雙向晶閘管電子開關(guān)33、34組成倒相電路，2個主控開關(guān)又和1個續(xù)流電子開關(guān)35完成倒相斬波調(diào)壓，主電路工作原理如下:
[0015](￡1)在輸入2端(12)電壓高于輸出2端(1, 3)電壓時,給雙向晶閘管34正、負(fù)半周都加觸發(fā)信號，不給主控雙向電子開關(guān)32和雙向閘管33觸發(fā)信號。
[0016]當(dāng)交流輸入(2)端為正、(1)端為負(fù)時，給單向晶閘管乂5整個正半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管％觸發(fā)信號，正半周交流電流通過三極管V1、二極管02、工頻補(bǔ)償變壓器初級繞組I1、雙向晶閘管電子開關(guān)54的斬波和續(xù)流雙向電子開關(guān)I續(xù)流，在高頻補(bǔ)償變壓器次級繞組12就感應(yīng)出與交流輸入端(2)正半周相反的斬波電壓。
[0017]當(dāng)輸入端(2)為負(fù)、(1)端為正時，給單向晶閘管乂6整個負(fù)半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管乂5觸發(fā)信號，負(fù)半周交流電流通過雙向晶閘管34、高頻變壓器初級繞組I1、三極管V〗、二極管01的斬波和單向晶閘管訓(xùn)續(xù)流，在高頻補(bǔ)償變壓器8次級繞組12就感應(yīng)出與交流輸入端⑵負(fù)半周相反的斬波電壓。因此，當(dāng)輸入端2端(12)輸入交流電壓時，只要通過調(diào)節(jié)2個三極管V1、\2控制極上的控制信號通斷比，就能調(diào)節(jié)高頻補(bǔ)償變壓器次級繞組12上的斬波交流電壓，通過高頻濾波電感I和高頻濾波電容濾波在輸出2端〈1、3)獲得所需的補(bǔ)償電壓，它是控制2個三極管7112控制極信號就能達(dá)到輸入電壓高于輸出電壓的穩(wěn)壓。
[0018]()3)在在輸入2端(12)電壓低于輸出2端(1,3)電壓時,給雙向晶閘管33正、負(fù)半周都加觸發(fā)信號，不給主控雙向電子開關(guān)51和雙向閘管34觸發(fā)信號。
[0019]當(dāng)交流輸入(2)端為正、(1)端為負(fù)時，給單向晶閘管乂6整個正半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管75觸發(fā)信號，正半周交流電流通過雙向晶閘管電子開關(guān)33、高頻補(bǔ)償變壓器初級繞組I1、、三極管VI二極管03的斬波和續(xù)流雙向晶閘管訓(xùn)續(xù)流、在高頻補(bǔ)償變器8次級繞組12就感應(yīng)出與交流輸入端(2)正半周相同的斬波電壓。
[0020]當(dāng)交流輸入端(2)為負(fù)、(1)端為正時，給單向晶閘管奶整個正半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管％觸發(fā)信號，負(fù)半周交流電流通過三極管V〗、二極管04、高頻變壓器8初級繞組I1、雙向晶閘管電子開關(guān)33的斬波和單向晶閘管乂5續(xù)流，在高頻補(bǔ)償變壓器8次級繞組12就感應(yīng)出與交流輸入端⑵負(fù)半周相同的斬波電壓。因此，當(dāng)輸入端2端(12)輸入交流電壓時，只要通過調(diào)節(jié)2個三極管VI〗、\4:控制極上的控制信號通斷比，就能調(diào)節(jié)高頻補(bǔ)償變壓器次級繞組12上的斬波交流電壓，通過高頻濾波電感I和高頻濾波電容濾波在輸出2端(13)獲得所需的補(bǔ)償電壓，它是控制2個三極管73、乂4控制極信號就能達(dá)到輸入電壓高于輸出電壓的穩(wěn)壓。
[0021]附圖2可知:本設(shè)計的三相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器是由附圖1所示的3個單相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器星形連接組成，它有1個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零線端I 3個三相交流輸入端八1、81、和3個三相交流穩(wěn)壓輸出端八2、82、02，能同時輸出三相3807交流穩(wěn)定電壓和三個有公共零線(吣的單相2207交流交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)6個主控雙向全控電子開關(guān)31八、32八、318、328、810.820中的全控器件的斬控通斷比例調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出交流電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓器。
[0022]本設(shè)計具有功率因數(shù)高、諧波少、連續(xù)無級、無觸點(diǎn)、精度高等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)有智能無觸點(diǎn)交流穩(wěn)壓器和炭刷調(diào)節(jié)的交流穩(wěn)壓器更新?lián)Q代產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.單相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器，它由I個高頻補(bǔ)償變壓器B、進(jìn)線濾波電容Cl、斬波高頻LC濾波、2個主控雙向全控電子開關(guān)S1、S2、2個雙向晶閘管電子開關(guān)S3、S4、1個續(xù)流雙向半控電子開關(guān)S5及其控制觸發(fā)電路組成，主控雙向全控電子開關(guān)由2個帶阻尼整流二極管的2個三極管組成，續(xù)流雙向電子開關(guān)是由2個反向并聯(lián)的單向晶閘管組成，其特征在于:單相交流穩(wěn)壓電源的補(bǔ)償變壓器B是高頻變壓器，2個斬波主控雙向電子開關(guān)，兼做4個倒相電子開關(guān)中的2個倒相電子開關(guān)，交流穩(wěn)壓器第I交流輸入端與第I主控雙向電子開關(guān)SI—端、第I雙向晶閘管電子開關(guān)S3陽極、高頻濾波電感L 一端、進(jìn)線濾波電容Cl 一端連接，第2交流輸入端與第2主控電子開關(guān)S2 —端、第2雙向晶閘管電子開關(guān)S4陽極、進(jìn)線濾波電容Cl另一端、高頻濾波電容C 一端、第2交流輸出端連接，第I主控雙向電子開關(guān)SI另一端與第2主控雙向電子開關(guān)S2另一端、續(xù)流雙向電子開關(guān)S5 —端、高頻補(bǔ)償變壓器初級繞組Wl —端連接，第I雙向晶閘管電子開關(guān)S3陰極與第2雙向晶閘管電子開關(guān)S4陰極、續(xù)流雙向電子開關(guān)S5另一端、高頻補(bǔ)償變壓器初級繞組Wl另一端連接，高頻補(bǔ)償變壓器次級繞組W2 —端與高頻濾波電感L另一端連接，第I交流輸出端與高頻補(bǔ)償變壓器次級繞組W2另一端、高頻濾波電容C另一端連接。
2.三相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:它由權(quán)利要求1結(jié)構(gòu)相同的3個單相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器星形連接組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:單相交流穩(wěn)壓器有I個交流輸入端(2)、I個交流穩(wěn)壓輸出端(3)和I個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出的公共端(I)、控制2個主控雙向全控電子開關(guān)S1、S2，就達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的單相交流穩(wěn)壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:所述的2個主控雙向全控電子開關(guān)S1、S2是由2個整流管和2個全控器件組成的雙向全控電子開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:所述的2個主控雙向全控電子開關(guān)S1、S2是由4個整流管和I個全控器件組成的雙向全控電子開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相倒相斬波高變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:它有I個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零端N，3個三相交流輸入端Al、B1、Cl和3個三相交流穩(wěn)壓輸出端A2、B2、C2，能同時輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和三個有公共零線的單相220V交流交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)6個主控雙向全控電子開關(guān)S1A、S2A、SIB、S2B、SIC、S2C中的全控器件的斬控通斷比調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出交流電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓器。
【文檔編號】H02M5/293GK204244089SQ201420412380
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】龔秋聲 申請人:龔秋聲