專利名稱:交流穩(wěn)壓調(diào)壓器的制作方法
本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)和變壓器技術(shù)領(lǐng)域：
，是對(duì)已有交流穩(wěn)壓調(diào)壓器方法的一種改進(jìn)。
隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們?cè)絹?lái)越離不開(kāi)電能，并且對(duì)電的要求越來(lái)越高。人們不僅需要可以調(diào)節(jié)變化的電源，而且需要調(diào)節(jié)后相對(duì)穩(wěn)定的電源。在已有技術(shù)中，《電機(jī)工程手冊(cè)》第25篇中提出接觸調(diào)壓器是一種電壓比連續(xù)可調(diào)的自耦變壓器，它是采用幅值控制法調(diào)壓，它的特點(diǎn)是效率高，波形及調(diào)壓特性好，體積小，重量輕。人們?yōu)榱朔€(wěn)定輸出電壓，在它的基礎(chǔ)上，加上補(bǔ)償變壓器、伺服電機(jī)及反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，制造了一種自動(dòng)調(diào)壓器，它的主回路接線如圖1，在已有產(chǎn)品中，這種調(diào)壓器輸出電壓只能穩(wěn)定在一種額定值上或一段區(qū)域內(nèi)；由于采用伺服電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，穩(wěn)壓響應(yīng)速度較慢；由于穩(wěn)定電壓是通過(guò)電刷改變接觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的，在電網(wǎng)波動(dòng)頻繁的場(chǎng)所，電刷的磨損率高而使調(diào)壓器壽命相對(duì)縮短。
電力電子技術(shù)是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種新興技術(shù)。該技術(shù)代表產(chǎn)品是晶閘管，采用晶閘管制成的穩(wěn)壓調(diào)壓裝置能克服上述自動(dòng)調(diào)壓器的不足之處。晶閘管有很多優(yōu)點(diǎn)，并逐漸被人們所了解，但仍有不足之處。當(dāng)晶閘管調(diào)壓是采用相位控制法時(shí)，調(diào)壓穩(wěn)壓的范圍只能低于輸入電壓，并且當(dāng)輸出電壓愈低于輸入電壓，其效率、功率因數(shù)愈低，交流波形失真愈大，有大量的諧波，對(duì)電網(wǎng)有不良影響，這種穩(wěn)壓調(diào)壓裝置主回路接線如圖2。
為了克服上述兩種調(diào)壓方法及裝置的不足之處，在保持各自基本性質(zhì)的條件下，加以改進(jìn)，是能夠制成獲得新特性的裝置的。本發(fā)明的目的就在于將兩者結(jié)合提供一種具有調(diào)壓、穩(wěn)壓兩種功能的裝置。
本發(fā)明穩(wěn)壓調(diào)壓的方法是既采用相位控制法，又采用幅值控制法。使兩種方法相結(jié)合。由這兩種方法制成的裝置主回路接線如圖3。它是在接觸調(diào)壓器的輸入端串接晶閘管，在電網(wǎng)或負(fù)載波動(dòng)的范圍內(nèi)實(shí)行相位控制進(jìn)行穩(wěn)壓，而裝置的輸出采用調(diào)壓器改變接觸點(diǎn)的幅值控制進(jìn)行調(diào)壓。當(dāng)電網(wǎng)或負(fù)載波動(dòng)時(shí)，由于反饋?zhàn)饔茫詣?dòng)控制晶閘管，使接觸調(diào)壓器輸入電壓始終保持相對(duì)穩(wěn)定，從而也就保證了調(diào)壓器輸出在任意調(diào)節(jié)點(diǎn)上的電壓穩(wěn)定。
為了適應(yīng)電網(wǎng)或負(fù)載在大范圍內(nèi)波動(dòng)，而晶閘管只在小范圍內(nèi)控制，可以根據(jù)需要在調(diào)壓器線圈輸入端附近再抽一至多頭，串接晶閘管?，F(xiàn)以再抽一頭為例，也是本發(fā)明的實(shí)施例，接線如圖4。如果電網(wǎng)電壓在200－240伏范圍內(nèi)波動(dòng)，由電壓比較器及開(kāi)關(guān)電路可以使接A1端晶閘管工作，而接A2端晶閘管不工作。
如果電網(wǎng)電壓在160－200伏范圍內(nèi)波動(dòng)，同理，也可使接A1端晶閘管不工作，而接A2端晶閘管工作。這就保證了電網(wǎng)在大范圍內(nèi)波動(dòng)，而晶閘管只在小范圍內(nèi)控制。
本發(fā)明的交流穩(wěn)壓調(diào)壓器，由于晶閘管所接調(diào)壓器是感性負(fù)載，當(dāng)晶閘管控制角小于負(fù)載功率因數(shù)角時(shí)，雖然可以用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)晶閘管，避免因電感而出現(xiàn)的不對(duì)稱直流分量發(fā)生。但這時(shí)輸出波形是連續(xù)正弦，晶閘管失去控制作用。因此，穩(wěn)壓調(diào)壓控制不在控制角小于或等于功率因數(shù)角的范圍內(nèi)，而在控制角大于功率因數(shù)角的范圍內(nèi)。為使控制角不小于功率因數(shù)角，可以在觸發(fā)給定線路中引進(jìn)負(fù)反饋，限制觸發(fā)器移相范圍。本發(fā)明在圖4的實(shí)施例中，接A1端晶閘管的觸發(fā)、給定、反饋的大小是整定在電網(wǎng)電壓200伏時(shí)，使晶閘管控制角等于負(fù)載功率因數(shù)角，即輸出連續(xù)正弦波。當(dāng)電壓大于200伏時(shí)，負(fù)反饋使控制角大于功率因數(shù)角，電網(wǎng)波動(dòng)的差值完全降落在晶閘管兩端，這樣就保證了接觸調(diào)壓器輸入和輸出電壓的相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)電壓在160－200伏范圍內(nèi)變化時(shí)，電壓比較器使接A2端晶閘管工作，其控制過(guò)程和作用同上。
為了保證晶閘管可靠觸發(fā)，本發(fā)明采用了輸出脈沖較寬的KC集成觸發(fā)器和在電感兩端并聯(lián)阻容。一方面提供了晶閘管觸發(fā)時(shí)的維持電流，另一方面也提高了負(fù)載的功率因數(shù)。由于采用這兩種措施，本發(fā)明在實(shí)施過(guò)程中，在調(diào)壓器空載時(shí)，即功率因數(shù)最低時(shí)，也能保證晶閘管可靠觸發(fā)。阻容接法如圖4中RC。
由本發(fā)明的方法制成的裝置，在很大程度上可以兼有上述兩種穩(wěn)壓調(diào)壓方法及裝置的優(yōu)點(diǎn)；在很大程度上也克服了它們的缺點(diǎn)。由于輸入采用小范圍相位控制，在輸出電壓整個(gè)穩(wěn)壓調(diào)壓過(guò)程中，交流波形變化不大，對(duì)電網(wǎng)影響小、效率、功率因數(shù)也比較高；由于采用晶閘管，穩(wěn)壓響應(yīng)速度快；由于調(diào)壓輸出仍采用接觸控制，電壓可以根據(jù)負(fù)載要求任意調(diào)節(jié)并穩(wěn)定，當(dāng)電網(wǎng)波動(dòng)頻繁時(shí)，接觸點(diǎn)不改變、不磨損，從而使裝置的壽命相對(duì)延長(zhǎng)。由于接觸調(diào)壓器的自耦作用，輸出電壓不僅在低于輸入電壓的情況下能穩(wěn)定，而且在高于輸入電壓的一定范圍內(nèi)也能穩(wěn)定。由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)施本發(fā)明容易，費(fèi)用不大，使用與維護(hù)也很方便。
本發(fā)明的實(shí)施例由附圖3、4、5、6給出，主回路無(wú)論采用普通晶閘管，還是采用雙向晶閘管，除觸發(fā)控制略有不同外，其作用和效果是一樣的。晶閘管觸發(fā)控制和反饋系統(tǒng)種類很多，不作過(guò)多說(shuō)明?，F(xiàn)只提供本發(fā)明的給定、反饋部分原理圖，如圖5；提供本發(fā)明的系統(tǒng)方框圖，如圖6；圖3、圖4為主回路原理圖。
權(quán)利要求
一種交流穩(wěn)壓調(diào)壓器，由接觸調(diào)壓器、晶閘管、晶閘管觸發(fā)給定電路組成，其特征是在接觸調(diào)壓器的輸入端接晶閘管，并且接觸調(diào)壓器輸入端線圈可有多個(gè)抽頭，串接多組晶閘管。
專利摘要
本實(shí)用新型提供一種交流穩(wěn)壓調(diào)壓器，綜合利用了交流電壓相位控制法和幅值控制法。它是在接觸調(diào)壓器輸入端串接晶閘管，在電網(wǎng)及負(fù)載波動(dòng)的范圍內(nèi)，利用晶閘管的特點(diǎn)，實(shí)行小范圍相位控制，進(jìn)行自動(dòng)穩(wěn)壓。裝置的輸出是利用接觸調(diào)壓器的特點(diǎn)，實(shí)行大范圍幅值控制，進(jìn)行手動(dòng)調(diào)壓。由于調(diào)壓器輸入電壓穩(wěn)定，也就保證輸出電壓的穩(wěn)定。它克服了單獨(dú)使用一種方法及裝置的缺點(diǎn)，在很大程度上具有各自的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M5/257GK86206076SQ86206076
公開(kāi)日1987年12月23日 申請(qǐng)日期1986年8月16日
發(fā)明者賈桂林 申請(qǐng)人:賈桂林導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan