專利名稱:交流磁控功率調(diào)節(jié)電感鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明屬于 一種用于感性負載的電感鎮(zhèn)流器,特別是一種交流磁控 功率調(diào)節(jié)電感鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù):
目前在控制感性負載特別是利用磁放大器調(diào)節(jié)控制交流電源的電路 中,常采用的方法是在負載的主回路中串聯(lián)一個磁放大器的主繞組,磁 放大器是在日字形鐵芯的兩個邊柱上分別繞上交流繞組,其中控制繞組 反向串連,在磁放大器的主繞組上產(chǎn)生交流電流時,使控制繞組的的輸 出端無交流電壓輸出,然后在輸出端兩端接入可調(diào)的直流電壓,用于控 制通過控制繞組中的直流電流大小,從而達到控制^茲放大器的主繞組中 的勵磁電流,即可控制主繞組的電感值,也就控制了主繞組的阻抗值, 最后達到控制負載的工作電壓值和電流的目的。該方法雖然能利用磁放
大器調(diào)節(jié)負載的工作電壓值,但是該方法存在以下缺陷①使控制繞組 的的輸出端無交流電壓輸出的工藝特別繁瑣,如果控制繞組的的輸出端 有電壓就會對輸出端兩端接入的可調(diào)直流電壓電路產(chǎn)生影響,而使可調(diào) 直流電壓電路不能正常工作;②需要專門的可調(diào)直流電壓電路,使得整 個控制電路復雜。
為了解決上述問題,本發(fā)明人發(fā)明了 "交流勵磁磁放大器的可控電 感"的發(fā)明專利(專利號:200510018814.9),該專利雖然解決了上述技 術(shù)所存在的問題,但還是存在必須串聯(lián)一個電感L,以防止可控電感飽和 (圖1)的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用不飽和磁分路技術(shù),既能使主回路電 感不飽和,又能對主回路電感量進行調(diào)節(jié)的交流》茲控功率調(diào)節(jié)電感鎮(zhèn)流 器,以克服上述的不足。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是在至少有兩個磁路的鐵芯上的主磁路
繞上主繞組L,在邊磁路的鐵芯上繞上調(diào)節(jié)繞組N,調(diào)節(jié)繞組N與控制 電路相連,控制電路控制調(diào)節(jié)繞組N的相位及感應電流,其特點是邊 ;茲3各的石茲通量小于主石茲3各的f茲通量。
上述邊磁路的磁道舌寬尺寸小于主磁路的磁道舌寬尺寸。
上述鐵芯的主磁路上加一個磁分路,磁分路將主磁路分為兩截,兩 截磁路上分別繞上主繞組L和調(diào)節(jié)繞組N。
上述主磁路的鐵芯上還繞有一個控制繞組Nl,控制繞組N1的輸出 通過整流電路與 一個中央處理器MCU相連,中央處理器MCU輸出控制 信號控制調(diào)節(jié)繞組N的相位及感應電流。
上述中央處理器MCU由穩(wěn)壓電路、單片機及開關(guān)K構(gòu)成,其中整 流電路的輸入端與穩(wěn)壓電路輸入端相連,穩(wěn)壓電路輸出給單片機提供電 源,單片機輸出控制信號控制開關(guān)K的通斷,開關(guān)K與調(diào)節(jié)繞組N的兩 端相連4妄。
由于本發(fā)明采用在主磁路繞上主繞組,在邊磁路上繞上調(diào)節(jié)繞組, 而邊磁路的磁通量小于主磁路的磁通量,使得主磁路電感不會飽和,所 以在使用時不需再串聯(lián)一個電感。本發(fā)明除具有200510018814.9號發(fā)明 專利的所有優(yōu)點外,還具有可以像原始使用鎮(zhèn)流器一樣,只有兩根連接 線,只需將本發(fā)明連接在所需調(diào)節(jié)感性負載的主回路中即可。
圖1為現(xiàn)有磁控電感鎮(zhèn)流器控制感性負載工作的原理框圖。
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖3為本發(fā)明的中央處理器原理框圖。
圖4為本發(fā)明實施例1 ,茲路示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例2磁路示意圖。
圖6為本發(fā)明實施例3;茲路示意圖。
圖7為本發(fā)明實施例4磁路示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
本發(fā)明是在至少有兩個磁路的鐵芯上的主磁路繞上主繞組L,在邊磁 路的鐵芯上繞上調(diào)節(jié)繞組N,調(diào)節(jié)繞組N與控制電路相連,控制電路控 制調(diào)節(jié)繞組N的相位及感應電流,邊磁路的磁通量小于主磁路的磁通量。
實施例1:
本發(fā)明所采用的鐵芯是標準的"E,,字鐵芯,其中主磁路舌寬11是 邊磁路舌寬12的2倍,主繞組L和控制繞組Nl繞在主磁道上,調(diào)節(jié)繞 組N繞在獨立的一只邊磁道上(圖4)。
實施例2:
本發(fā)明所采用的鐵芯是"口"字鐵芯,"口"字鐵芯兩邊磁路的舌寬 不同,主繞組L和控制繞組N1繞在舌寬較寬的磁道上,調(diào)節(jié)繞組N繞 在舌寬較窄的磁道上(圖5)。
實施例3:
本發(fā)明所采用的鐵芯是"日"字鐵芯,"日"字鐵芯兩邊磁路的舌寬
不同,主繞組L繞在舌寬較寬的磁道上,調(diào)節(jié)繞組N繞在舌寬較窄的磁 道上,控制繞組Nl繞在中間的》茲道上(圖6 )。 實施例4:
在鐵芯的主磁路上加一個磁分路,磁分路將主磁路分為兩截,兩截 磁路上分別繞上主繞組L和調(diào)節(jié)繞組N (圖7 )。
為了防止主電感飽和,在"口"字鐵芯和"日"字鐵芯的主磁路上 均有氣隙。
本發(fā)明主》茲路的鐵芯上的控制繞組N1的輸出a、 a'通過整流電路與 一個中央處理器MCU相連,中央處理器MCU輸出控制信號控制調(diào)節(jié)繞 組N的相位及感應電流(圖2);中央處理器MCU由穩(wěn)壓電路、單片機 及開關(guān)K構(gòu)成,其中整流電路的輸入端與控制繞組Nl的兩端相連,穩(wěn) 壓電路輸出給單片機提供電源,單片機輸出控制信號控制開關(guān)K的通斷, 開關(guān)K與調(diào)節(jié)繞組N的兩端b、 b,相連接;在整流電路與單片機之間還 設置有一個同步鑒相電路;在單片機的控制信號與控制開關(guān)K之間還連 接有光耦電路,以實現(xiàn)交流信號與直流信號的隔離;在單片機上還連接 有一個接口電路,該接口電路用于單片機的程序修改和遠程監(jiān)控等功能;
在單片機上還連接有一個采樣電路,該采樣電路的輸入信號取至負載的 電壓或電流,其輸出與單片機相接,以實現(xiàn)單片機對感性負載工作電壓 的閉環(huán)控制(圖3)。
本發(fā)明的工作原理是當主繞組L有交流電流時,在控制繞組Nl 兩端產(chǎn)生交流電動勢(電壓),經(jīng)整流電路和穩(wěn)壓電路后變?yōu)橹绷麟妷海?由單片機通過輸出控制信號通過光耦電路控制開關(guān)K的通斷時間,即由 單片機控制開關(guān)K的占空比;同理,在調(diào)節(jié)繞組N兩端產(chǎn)生交流電動勢, 在控制開關(guān)K閉和時,調(diào)節(jié)繞組N中就形成感應的勵磁電流,控制開關(guān) K的占空比,即控制了調(diào)節(jié)繞組N中感應的勵磁電流的大小,由于調(diào)節(jié) 繞組N的磁通量小于主繞組L的磁通量,使得主繞組L的磁道不飽和, 調(diào)節(jié)繞組N中感應的勵磁電流的變化使主繞組L中所感應的勵磁電流發(fā) 生相對應的變化,即使控制主繞組L的電感值發(fā)生改變,也就控制了主 繞組L的阻抗值,當主繞組L串聯(lián)在主回路時,就改變了產(chǎn)生在主繞組 L上的壓降,以達到調(diào)節(jié)感性負載工作電壓的目的。
本發(fā)明中的控制開關(guān)K是晶閘管、IGBT、 MOS管、三極管等。 本發(fā)明的控制撓組N1可以不在主磁路中,由負載主回路中再串聯(lián)一 個電感,由該電感的感應撓組作為控制撓組Nl 。
本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn) 有技術(shù)。
權(quán)利要求
1、一種磁控調(diào)光電感鎮(zhèn)流器,是在至少有兩個磁路的鐵芯上的主磁路繞上主繞組(L),在邊磁路的鐵芯上繞上調(diào)節(jié)繞組(N),調(diào)節(jié)繞組(N)與控制電路相連,控制電路控制調(diào)節(jié)繞組(N)的相位及感應電流,其特征在于邊磁路的磁通量小于主磁路的磁通量。
2、 如權(quán)利要求1所述的磁控調(diào)光電感鎮(zhèn)流器,其特征在于邊磁路 的磁道舌寬尺寸小于主磁路的磁道舌寬尺寸。
3、 如權(quán)利要求1所述的磁控調(diào)光電感鎮(zhèn)流器,其特征在于鐵芯的 主磁路上加一個磁分路,磁分路將主磁路分為兩截,兩截磁路上分別繞 上主繞組(L)和調(diào)節(jié)繞組(N)。
4、 如權(quán)利要求1所述的磁控調(diào)光電感鎮(zhèn)流器,其特征在于主磁路 的鐵芯上還繞有一個控制繞組(Nl),控制繞組(Nl)的輸出通過整流 電路與一個中央處理器(MCU)相連,中央處理器(MCU)輸出控制信 號控制調(diào)節(jié)繞組(N)的相位及感應電流。
5、 如權(quán)利要求4所述的磁控調(diào)光電感鎮(zhèn)流器,其特征在于中央處 理器(MCU)由穩(wěn)壓電路、單片機及開關(guān)(K)構(gòu)成,其中整流電路的 輸入端與穩(wěn)壓電路輸入端相連,穩(wěn)壓電路輸出給單片機提供電源,單片 機輸出控制信號控制開關(guān)(K)的通斷,開關(guān)(K)與調(diào)節(jié)繞組(N)的 兩端相連接。
6、 如權(quán)利要求5所述的磁控調(diào)光電感鎮(zhèn)流器,其特征在于在整流 電路與單片機之間還設置有一個同步鑒相電路;在單片機輸出的控制信號與控制開關(guān)(K)之間還連接有光耦電路,以實現(xiàn)交流信號與直流信號 的隔離;在單片機上還連接有一個采樣電路,該采樣電路的輸入信號取 至負載的電壓或電流,其輸出與單片機相接,以實現(xiàn)單片機對感性負載 工作電壓的閉環(huán)控制。
7、 如權(quán)利要求5所述的磁控調(diào)光電感鎮(zhèn)流器,其特征在于在單片 機上還連接有一個接口電路,該接口電路用于單片機的程序修改和遠程 監(jiān)控等功能。
8、 如權(quán)利要求1所述的磁控調(diào)光電感鎮(zhèn)流器,其特征在于鐵芯是 標準的"E,,字鐵芯,其中主磁路舌寬是邊磁路舌寬的2倍,主繞組(L) 繞在主磁道上,調(diào)節(jié)繞組(N)繞在獨立的一只邊磁道上。
9、 如權(quán)利要求1所述的磁控調(diào)光電感鎮(zhèn)流器,其特征在于鐵芯是 "口"字鐵芯,"口,,字鐵芯兩邊磁路的舌寬不同,主繞組(L)繞在舌寬較寬的磁道上,調(diào)節(jié)繞組(N)繞在舌寬較窄的磁道上。
10、 如權(quán)利要求1所述的磁控調(diào)光電感鎮(zhèn)流器,其特征在于鐵芯 是"日,,字鐵芯,"日"字鐵芯兩邊磁路的舌寬不同,主繞組L繞在舌寬 較寬的磁道上,調(diào)節(jié)繞組(N)繞在舌寬較窄的磁道上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁控調(diào)光電感鎮(zhèn)流器,是在至少有兩個磁路的鐵芯上的主磁路繞上主繞組,在邊磁路的鐵芯上繞上調(diào)節(jié)繞組,調(diào)節(jié)繞組與控制電路相連,控制電路控制調(diào)節(jié)繞組的相位及感應電流,其特點是邊磁路的磁通量小于主磁路的磁通量。由于本發(fā)明采用在主磁路繞上主繞組,在邊磁路上繞上調(diào)節(jié)繞組,邊磁路的磁通量小于主磁路的磁通量,使得主磁路電感不會飽和,所以在使用時不需再串聯(lián)一個電感。本發(fā)明除具有200510018814.9號發(fā)明專利的所有優(yōu)點外,還具有可以像原始使用鎮(zhèn)流器一樣,只有兩根連接線,只需將本發(fā)明連接在所需調(diào)節(jié)感性負載的主回路中即可。
文檔編號H05B41/38GK101179895SQ200710168638
公開日2008年5月14日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者劉雙喜, 劉耘思 申請人:劉耘思