[發(fā)明專利]一種移相電源裝置和移相方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310379293.4
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103414353A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳衛(wèi)民;戚德志;蔡慧;錢曉耀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量學(xué)院
• 主分類號: H02M5/06
• 分類號: H02M5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種移相電源裝置和移相方法。

背景技術(shù)

移相電源在工業(yè)應(yīng)用中非常廣泛，對于有些負(fù)載使用過程中要求供電電源輸出相位改變，而電源的幅值和頻率不能改變，如三相不平衡電力系統(tǒng)中的負(fù)載自動切換等等。

中國專利公開發(fā)明專利申請?zhí)?00910302237.4提出了一種名稱為“基于阻抗源逆變器的非接觸電能傳輸系統(tǒng)及其移相控制方法”。該系統(tǒng)中，通過驅(qū)動脈沖中移動角的設(shè)定來減小系統(tǒng)的傳輸功率和負(fù)載電壓，同時通過在移相角中加入直通時間來增大系統(tǒng)的傳輸功率和負(fù)載電壓，實現(xiàn)傳輸功率和負(fù)載電壓的雙向調(diào)節(jié)。

中國專利公開發(fā)明專利申請?zhí)?2101996.7，提出了名稱為“曲折補償型變壓器及其移相調(diào)壓方法”。它采用兩組三相鐵心和雙重繞組組合結(jié)構(gòu)，可用切換低壓側(cè)六邊形調(diào)節(jié)繞組方位或切換高壓側(cè)六星型調(diào)節(jié)端檔次的方式，使得調(diào)節(jié)鐵心的繞組與主鐵心的繞組間的電壓相量相對曲折轉(zhuǎn)移，利用其繞組電壓相位依次的相對轉(zhuǎn)移量實現(xiàn)有載電壓調(diào)節(jié)，并用電容器內(nèi)補償方式實現(xiàn)輔助的電壓調(diào)節(jié)。

中國專利公開發(fā)明專利申請?zhí)?4102730.9，提出了名稱為“30°步進(jìn)移相電路”，它由相位粗調(diào)及相位細(xì)調(diào)兩部分電路構(gòu)成，相位粗調(diào)電路根據(jù)三相相電壓和由他們合成的線電壓以及它們的反向量所形成的相位為30°的電壓(電流)向量合成圖，通過跨相電路實現(xiàn)相位移相，通過電壓變換電路使輸出的電壓(電流幅值相等)，由相位細(xì)調(diào)電路對移相時產(chǎn)生的電壓變化及相位進(jìn)行補償。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種移相電源裝置和移相方法，采用該方法可以在電源帶載的條件下改變供電電源的電壓相位，而保持負(fù)載端電壓幅值和頻率不變。此外，本移相電源裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種移相電源裝置，包括三相隔離變壓器、可控開關(guān)、電壓傳感器、電流傳感器、電感線圈、可調(diào)電容器、可變電阻器、數(shù)字信號處理器以及鍵盤設(shè)定。其特征在于電感線圈電感量為恒定值，電源頻率為工頻頻率50Hz，用戶通過鍵盤設(shè)定設(shè)定相移角度，電壓傳感器采樣三相隔離變壓器的電壓以及移相裝置輸出端的電壓，數(shù)字信號處理器獲取三相電壓的相位值，可控開關(guān)選擇三相隔離變壓器中與設(shè)定相位接近的一相電壓連接，電流傳感器采樣流經(jīng)可調(diào)電容器和可變電阻器支路的電流I₂以及負(fù)載支路的電流I₃，數(shù)字信號處理器計算所需的電容值和電阻值，確定可調(diào)電容和可變電阻器的大小，實現(xiàn)帶載條件下的移相功能，且電壓幅值與頻率保持不變。

上述的移相電源硬件裝置中，所述的可調(diào)電容通過一組固定電容與可控硅或IGBT管通過串并聯(lián)組成，數(shù)字處理器根據(jù)固定電容的容量，控制IGBT或可控硅開通或關(guān)斷獲取不同的電容值。所述的可變電阻器為大功率滑線變阻器，滑動端與步進(jìn)電動機連接，信號處理器控制步進(jìn)電動機獲得相應(yīng)位置的電阻值。

一種移相電源的移相方法，采用上述的移相電源裝置進(jìn)行移相，其特征在于數(shù)字信號處理器計算被測支路I₂以及I₃的有效值，根據(jù)公式以及計算移相2θ角度的并聯(lián)支路可調(diào)電容以及可變電阻所需的電容和電阻值，并發(fā)出控制信號驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)將可調(diào)電容器和可變電阻器調(diào)節(jié)到給定的數(shù)值，最后根據(jù)輸出端電壓傳感器反饋信號，進(jìn)一步微調(diào)可調(diào)電容和電阻的大小，直到輸出電壓滿足設(shè)定條件。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點：本發(fā)明電源裝置結(jié)構(gòu)簡單，移相調(diào)節(jié)自動實現(xiàn)，移相前后電壓幅值和頻率不變。

附圖說明

圖1是本發(fā)明移相電源裝置結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是移相電路電壓相量圖。

具體實施方式

本發(fā)明的優(yōu)選實施例結(jié)合附圖詳述如下：