[實(shí)用新型]無級相控補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓調(diào)壓裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920141118.0
• 申請日: 2009-07-29
• 公開（公告）號: CN201489383U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 駱武寧
• 申請（專利權(quán)）人: 南寧微控技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05F1/24
• 分類號: G05F1/24
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 黃萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種交流穩(wěn)壓裝置，更具體地說，是涉及一種無級相控補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓調(diào)壓裝置。

背景技術(shù)

交流穩(wěn)壓裝置廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化，成套設(shè)備、道路節(jié)能照明、數(shù)控機(jī)床、輕紡、醫(yī)療、賓館、廣播電視、通訊設(shè)備等各種需要穩(wěn)定的交流電源供電的場合。

常用的交流穩(wěn)壓器以補(bǔ)償式較多，是利用連接在主回路上的補(bǔ)償單元產(chǎn)生的壓降和輸入電壓疊加得到穩(wěn)定輸出電壓。獲得合適的補(bǔ)償電壓的方法有多種，可通過調(diào)整補(bǔ)償變壓器上初級側(cè)工作繞組和次級繞組的變比實(shí)現(xiàn)，也可通過調(diào)整補(bǔ)償變壓器上初級繞組上所加電壓的方式實(shí)現(xiàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的，即在于提供一種新型的、適用于現(xiàn)有電網(wǎng)所有電壓等級的相控補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓調(diào)壓裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型更能節(jié)省補(bǔ)償變壓器繞組及鐵心耗材，且可供任何單相三相需要穩(wěn)壓的負(fù)載使用，同時，還可實(shí)現(xiàn)無級補(bǔ)償。

本文中所指補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓調(diào)壓裝置包括有補(bǔ)償變壓器，該補(bǔ)償變壓器的次級繞組串接于電源與負(fù)載之間，其初級繞組的兩端接至控制電路。

技術(shù)原理及思路：

對于補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓調(diào)壓裝置來說，其輸入電壓輸出電壓與補(bǔ)償電壓的關(guān)系為(假設(shè)與的相位角為Φ)：

特別地，當(dāng)與同相位時，幅值U_出＝U_入+ΔU；

當(dāng)與反相位時，幅值U_出＝U_入-ΔU。

由以上分析得知：顯然，僅僅通過人為調(diào)整與的相位角Φ，就可以達(dá)到調(diào)整輸出電壓值的目的。而且，還可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)壓。這與傳統(tǒng)的通過調(diào)整補(bǔ)償變壓器變比以調(diào)壓或穩(wěn)壓的方式相比，顯然可以節(jié)省變壓器繞組的消耗，同時，也更簡單、方便、高效。

此外，由于與的相位角Φ可以為-180°～0～180°，所以，當(dāng)與ΔU幅值不變時，必然存在著在特定相位角θ和-θ時，與在幅值上完全相等，而超前或滯后θ角。這可以應(yīng)用于輸入電壓與輸出電壓幅值要求相同、而其相位相異的某些特殊場合。

根據(jù)如上原理及思路，本實(shí)用新型所述補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓調(diào)壓裝置包括有補(bǔ)償變壓器，所述補(bǔ)償變壓器的次級繞組串接于電源與負(fù)載之間；本裝置還包括有：

1)配接有工作電源的相位調(diào)整電路，用于輸出相位可調(diào)整的正弦波移相電壓；本相位調(diào)整電路的輸出端接所述補(bǔ)償變壓器的初級繞組；

2)串接于裝置電源輸入端與該相位調(diào)整電路之間的相位檢測電路，用于檢測本裝置輸入電源的相位信息并反饋至相位調(diào)整電路；

3)串接于該相位調(diào)整電路與負(fù)載之間的采樣電路，用于采集本裝置負(fù)載側(cè)電壓信號，并反饋至所述相位調(diào)整電路。

上述相位調(diào)整電路，包括有依次相連的整流電路、脈寬調(diào)制移相逆變電路、高頻變壓電路及濾波輸出電路；所述整流電路的輸入端接工作電源，所述濾波電路的輸出端接至所述補(bǔ)償變壓器的初級繞組；所述脈寬調(diào)制移相逆變電路還與前述相位檢測電路及采樣電路的輸出端相連。

本裝置供電電源及所述相位調(diào)整電路的工作電源可為單相或三相交流電源。

本實(shí)用新型所述補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓調(diào)壓裝置的設(shè)計工作流程如下：

1、相位檢測電路及采樣電路對裝置輸入、輸出側(cè)電壓進(jìn)行檢測、采樣；

2、采樣得到的輸出電壓值與目標(biāo)值進(jìn)行比較；

3、以裝置輸入側(cè)電壓相位為基準(zhǔn)，調(diào)整加在補(bǔ)償變壓器初級繞組兩端的電壓相位，以在其次級繞組兩端獲得方向及大小合適的補(bǔ)償電壓。具體為：

1)先對控制電路的工作電源進(jìn)行整流；

2)與采樣得到的輸出電壓值及檢測得到的輸入側(cè)電源電壓相位比較，計算出所需電壓相位的調(diào)整值，然后進(jìn)行脈寬調(diào)制移相逆變；

3)逆變得到的交流電經(jīng)高頻變壓、濾波后輸出與裝置輸入電源同頻的正弦波移相電壓。

4、該補(bǔ)償電壓與輸入側(cè)電源電壓相量疊加的結(jié)果，即在輸出端上獲得所需的目標(biāo)電壓。

因此，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動或負(fù)載變動造成裝置輸出側(cè)電壓波動時，根據(jù)對裝置輸出側(cè)采樣得到的電壓值，與目標(biāo)值進(jìn)行比較；配合以對裝置輸入側(cè)電源相位進(jìn)行檢測的結(jié)果，調(diào)整加在補(bǔ)償變壓器初級繞組兩端的電壓相位，即可在其次級繞組兩端獲得方向及大小合適的補(bǔ)償電壓。該補(bǔ)償電壓與輸入電壓矢量疊加，即可使輸出電壓達(dá)到目標(biāo)值，從而使該裝置具有穩(wěn)壓功能。主動調(diào)壓時情形亦可同理進(jìn)行分析。