專利名稱:新型交流調(diào)壓、穩(wěn)壓裝置的制作方法
一種用于交流電自動(dòng)調(diào)壓、穩(wěn)壓的裝置,特別是用于交流電穩(wěn)壓的裝置公知的交流電調(diào)壓、穩(wěn)壓裝置有磁飽和式、調(diào)壓器加電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)式、變壓器抽頭通過繼電器切換式、有交-直-交逆變式。磁飽和式和逆變式成本高、體積大,在普通場(chǎng)所難以應(yīng)用;調(diào)壓器加電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)式及變壓器抽頭通過繼電器切換式,由于其在負(fù)載供電回路中帶有電刷觸點(diǎn),因而壽命短、故障多、過電流能力差。
本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)易的、負(fù)載供電回路中不帶任何機(jī)械觸點(diǎn)的,對(duì)負(fù)載短路具有一定的保護(hù)作用的、能對(duì)交流電進(jìn)行調(diào)壓控制的裝置,當(dāng)調(diào)壓控制輸入與裝置輸出連成閉環(huán)控制時(shí),本發(fā)明能構(gòu)成自動(dòng)交流穩(wěn)壓裝置。
圖1是本發(fā)明的原理框圖。
在圖1中,T是變壓器,其次級(jí)L2被串聯(lián)接在負(fù)載的供電回路中,輸至負(fù)載的電壓Ucd是輸入電壓Uab和變壓器次級(jí)L2中的電壓UL2的電壓之和,改變UL2即可改變負(fù)載的供電電壓Ucd.
變壓器的初級(jí)有供電電壓導(dǎo)通角或脈沖寬度或頻率脈寬由控制信號(hào)控制的功率控制單元[1],其特征是a.變壓器T的次級(jí)L2是串聯(lián)在負(fù)載供電回路中的,b.負(fù)載上的電壓是通過控制信號(hào)R(s)控制功率單元[1],改變變壓器初級(jí)L1供電電壓的導(dǎo)通角或?qū)}沖的寬度或?qū)}沖的頻率、寬度實(shí)現(xiàn)的,即當(dāng)變壓器接成升壓方式時(shí),導(dǎo)通角增大,或?qū)}沖的寬度加大,或脈沖寬度一致,但頻率提高時(shí),或頻率提高的同時(shí)脈沖寬度亦加大時(shí),輸至負(fù)載上的電壓加大,反之減小;當(dāng)變壓器接成降壓方式時(shí),導(dǎo)通角增大,或?qū)}沖的寬度加大,或脈沖寬度一致,頻率提高,或頻率提高的同時(shí)脈沖寬度亦加大時(shí),輸至負(fù)載的電壓降低,反之加大;
當(dāng)輸出電壓取樣、比較處理結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)樯祲悍绞降目刂菩盘?hào)和[1]單元的控制信號(hào)而形成一個(gè)閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí),本裝置就成為個(gè)自動(dòng)交流穩(wěn)壓器,當(dāng)[1]單元的控制信號(hào)受其他物理量如壓力、溫度、負(fù)荷、位移、速度控制時(shí),就可以構(gòu)成一個(gè)這些物理量的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
本發(fā)明由于控制過程在變壓器初級(jí)進(jìn)行,因此,在負(fù)載供電回路沒有任何機(jī)械觸點(diǎn),因此,故障少、壽命長(zhǎng)、過載能力大,同時(shí)由于變壓器初級(jí)L2是串聯(lián)在負(fù)載回路中,因此即使負(fù)載短路,其短路電流也被限制在一定范圍之內(nèi),為供電系統(tǒng)安全提供了保障。另外由于控制量是通過變壓器T提供的,當(dāng)控制變化量為輸入電壓Uab的一個(gè)百分比,比如10%時(shí),由T提供的控制功率只需要總電源功率的10%,從而使控制部分大為簡(jiǎn)化,它可廣泛用于交流電壓電流控制特別是交流穩(wěn)壓上。
圖2、圖3、圖4給出了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。
本發(fā)明功率控制單元[1]可以是晶閘管,當(dāng)控制信號(hào)改變晶閘管的導(dǎo)通角時(shí),輸至負(fù)載的電壓即隨之改變,[1]也可以是大功率晶體管或埸效應(yīng)管,它既可以象晶閘管那樣通過改變導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)調(diào)壓,也可以通過高于輸至負(fù)載電壓的頻率下改變導(dǎo)通脈沖寬度實(shí)現(xiàn)調(diào)壓,圖2列出了調(diào)整脈沖寬度和頻率的幾和方法。
本發(fā)明所述裝置的升壓狀態(tài)和降壓狀態(tài)是由控制單元[2]完成的,它可以是一個(gè)轉(zhuǎn)接開關(guān),若在升壓方式下圖1中“E”和“G”接通,“F”和“H”接通,那么在降壓方式則“E”和“H”接通,“F”和“G”接通。
本發(fā)明在輸至負(fù)載的電壓中會(huì)有高次諧波產(chǎn)生,當(dāng)它對(duì)供電質(zhì)量有影響時(shí),在變壓器T的次級(jí)L3上要接一個(gè)諧振回路[4],最簡(jiǎn)單的一種諧振回路是電容,當(dāng)被控電壓是低頻電壓時(shí),這個(gè)電容可以是多個(gè)有極性大容量電容,在一個(gè)的正極(負(fù)極)和另一個(gè)的正極(負(fù)極)連在一起后另兩個(gè)極接在變壓器一個(gè)次初L3上,圖3給出了這種連接方式實(shí)例。
為了減小諧波,在功率控制單元[1]的控制回路中串有鎮(zhèn)流電路[3],[3]可以是一個(gè)電感,也可以是一個(gè)電感、電阻、電容的組合電路,圖4給出了這種組合電路的實(shí)例。
權(quán)利要求
1.一種用于交流電自動(dòng)調(diào)查壓,特別是用于交流電穩(wěn)壓的裝置,有次級(jí)L2串聯(lián)在負(fù)載供電回路的變電器T,有能改變變壓器T初級(jí)供電電壓導(dǎo)通角或脈沖寬度或頻率寬度的功率控制單元[1],其特征是a變壓器T的次級(jí)L2是串聯(lián)在負(fù)載供電回路中的,b負(fù)載上的電壓是通過控制信號(hào)R(s)控制功率單元[1],改變變壓器初級(jí)L1供電電壓的導(dǎo)通角或?qū)}沖的寬度或?qū)}沖的頻率、寬度實(shí)現(xiàn)的,即當(dāng)變壓器接成升壓方式時(shí),導(dǎo)通角增大,或?qū)}沖的寬度加大,或脈沖寬度一致,但頻率提高時(shí),或頻率提高的同時(shí)脈沖寬度亦加大時(shí),輸出至負(fù)載上的電壓加大,反之減小,當(dāng)變壓器接成降壓方式時(shí),導(dǎo)通角增大,或?qū)}沖的寬度加大,或脈沖寬度一致,頻率提高,或頻率提高的同時(shí)脈沖寬度亦加大時(shí),輸至負(fù)載的電壓降低,反之加大,當(dāng)輸出電壓取樣、比較、處理結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)樯祲悍绞降目刂菩盘?hào)和[1]單元的控制信號(hào)而形成一個(gè)閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí),本裝置就成為自動(dòng)交流穩(wěn)壓器,當(dāng)[1]單元的控制信號(hào)受其它物理量如壓力、溫度、負(fù)荷、位移、速度控制時(shí),就可以構(gòu)成一個(gè)這些物理量的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率控制單元,其特征是單元[1]是由雙向或單向晶閘管或功率晶體管,功率場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征是在變壓器T的次吸L3上接有一個(gè)消諧波電路單元[4]。
4.根據(jù)權(quán)利要求救所述的裝置,其特點(diǎn)是在單元[1]和變壓器T的初級(jí)之間有一個(gè)限流單元[3],單元[3]是由電感或電阻電路或電感、電容、電阻組合電路組成的
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征是變壓器接成升壓降壓狀態(tài)是由切換開關(guān)[2]的切換實(shí)現(xiàn)的
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消諧波電路單元[4]是電容
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電容,其特征是由二個(gè)有極性電容,在正極同正極或負(fù)極同負(fù)極連接后,再用另二個(gè)極接在變壓器次級(jí)的L3上
全文摘要
一種用于交流電自動(dòng)調(diào)壓特別是用于交流電穩(wěn)壓的裝置,是利用變壓器次級(jí)串接在負(fù)載回路中,而控制初級(jí)的導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)的。它在負(fù)載供電回路中無任何機(jī)械觸點(diǎn),因此過流能力強(qiáng),控制方便,可用于交流自動(dòng)調(diào)壓和穩(wěn)壓。
文檔編號(hào)G05F1/30GK1083946SQ9211030
公開日1994年3月16日 申請(qǐng)日期1992年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月10日
發(fā)明者潘之凱 申請(qǐng)人:潘之凱