一种无触点补偿式交流稳压器的制作方法

专利2023-06-06  55


本实用新型涉及一种交流稳压器,具体涉及一种无触点补偿式交流稳压器。



背景技术:

交流稳压器有广阔的市场,交流稳压器种类很多,其中,补偿式交流稳压器具有输出功率大、效率高、输出电压不间断及输出电压波形好等优点,因而在中大功率交流稳压器的市场中占有很大的份额。但是现有的许多补偿式交流稳压器还使用接触式调压器,而接触式调压器的电刷故障率高、寿命短,另外接触式调压器的铁芯也太笨重。因而,从长远看,使用接触式调压器的补偿式交流稳压器应该被无触点补偿式交流稳压器淘汰。但是,现有的无触点补偿式交流稳压器还不能完全取代使用接触式调压器的补偿式稳压器,原因是现有的无触点补偿式交流稳压器其综合性价比还不够高。因此,提高无触点补偿式交流稳压器的综合性价比,是交流稳压器领域技术人员的长期任务。现有的无触点补偿式交流稳压器,通常是在双向可控硅两端并联电阻,在进行调压时易出现电压跌落现象;另外,现有的无触点补偿式交流稳压器的每个补偿变压器的控制绕组上的交流电压只有三种,即:顺极性220伏、0伏及反极性220伏,因而每个补偿变压器的补偿绕组产生的补偿电压只有三种,某些情况下,无法满足输出电压多样化要求。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型提供一种提高综合性价比的无触点补偿式交流稳压器。

为解决上述问题,本申请采取的技术方案为:一种无触点补偿式交流稳压器,包括两个补偿变压器、十二个双向可控硅、两个电容器及双向可控硅触发控制电路;第一补偿变压器包括第一补偿绕组、第一控制绕组、第一铁芯,第二补偿变压器包括第二补偿绕组、第二控制绕组、第二铁芯;第一补偿绕组和第二补偿绕组串联于交流输入端与稳压输出端之间,双向可控硅触发控制电路连接于稳压输出端与公共端之间;第一电容器与第二电容器串联于稳压输出端与公共端之间;第一控制绕组的两端部、第二控制绕组的两端部均分别经三个双向可控硅连接至稳压输出端、公共端、第一电容器与第二电容器串联连接点。

优选的,每个双向可控硅串联一个热敏电阻。本稳压器中总共十二个双向可控硅元件,每个双向可控硅元件都串联一个大功率负温度系数热敏电阻,其目的是避免电容器产生的浪涌电流损坏双向可控硅元件。

优选的,第一铁芯和第二铁芯为环形铁芯。环形铁芯具有重量轻、损耗小的特点。

优选的,第一电容器与第二电容器的交流额定电压均大于140v且第一电容器与第二电容器的电容量相等。电容器的电容量不能太大,否则将使补偿变压器的视在功率增大太多,电容量也不能太小,否则将使稳压器的稳压精度降低。所以,要根据稳压器的额定输出功率合理确定电容量。

优选的,将三台单相无触点交流稳压器的输入端按照星形接法接入三相四线制电源,并将上述三台单相无触点交流稳压器的输出端按星形接法接成三相四线制输出电路,再接三相负载,即组成三相无触点补偿式交流稳压器。

所述的十二个双向可控硅的触发信号均由双向可控硅触发控制电路提供。所述的双向可控硅触发控制电路直接选用现有的触发电路即可,可由微机控制电路输出控制信号,让其相应的双向可控硅导通,使补偿电路产生极性和大小不同的补偿电压,达到稳定输出电压的目的。

本实用新型中第一电容器和第二电容器的串联连接点可以为第一补偿变压器的第一控制绕组和第二补偿变压器的第二控制绕组分别提供110伏左右的交流电压。

现有的无触点补偿式交流稳压器的每个补偿变压器的控制绕组上的交流电压只有三种,即:顺极性220伏、0伏及反极性220伏,因而每个补偿变压器的补偿绕组产生的补偿电压只有三种。而本申请的每个补偿变压器的控制绕组上的交流电压可有五种,即:顺极性220伏、顺极性110伏左右、0伏、反极性110伏左右及反极性220伏,因而每个补偿变压器的补偿绕组产生的补偿电压也有五种。

举例来说,假如本申请的两个补偿变压器的控制绕组的额定输入电压均为220伏,其中一个补偿变压器的补偿绕组的额定输出电压为10伏,则其可以产生的补偿电压为顺极性10伏、顺极性5伏左右、0伏、反极性5伏左右及反极性10伏,而另一个补偿变压器的补偿绕组的额定输出电压为50伏,则其可以产生的补偿电压为顺极性50伏、顺极性25伏左右、0伏、反极性25伏左右及反极性50伏。总的补偿电压由两个补偿变压器产生的补偿电压之和决定,例如,要得到顺极性15伏的补偿电压,只需让一个补偿变压器产生反极性10伏的补偿电压而让另一个补偿变压器产生顺极性25伏左右的补偿电压即可。两个补偿变压器产生的补偿电压之和,最大为顺极性60伏及反极性60伏,因此,稳压器的输入电压的范围为160伏至280伏。因为这里补偿电压的最小级差为5伏左右,所以能保证稳压输出的范围为(220-3)伏至(220+3)伏。而对于现有的无触点补偿式稳压器来说,要达到上述技术指标,需要用三个补偿变压器。一般说来,在总的额定输出功率相等的前提下,两个变压器要比三个变压器省铜、省铁、省工时且效率高。

另外,本申请还有一个显著的优点就是,能保证调压时不出现电压跌落现象,这得益于,同两个电容器的串联连接点相连的双向可控硅元件允许在短时间内和其它可控硅元件同时导通。

本实用新型提供一种提高综合性价比的无触点补偿式交流稳压器。在进行调压时避免出现电压跌落现象;另外,本申请每个补偿变压器的控制绕组上的交流电压有五种,满足输出电压多样化要求。

附图说明

图1为改进型单相无触点补偿式交流稳压器的电原理图。

图2为三台改进型单相无触点补偿式交流稳压器组成一台改进型三相无触点补偿式交流稳压器的示意图。

1、第一补偿绕组,2、第一铁芯,3、第一控制绕组,4、第二补偿绕组,5、第二铁芯,6、第二控制绕组,7、第一电容器,8、第二电容器,9、双向可控硅触发控制电路。

具体实施方式

具体实施例一

一种无触点补偿式交流稳压器,如图1所示,包括两个补偿变压器、十二个双向可控硅、两个电容器及双向可控硅触发控制电路9,所述的十二个双向可控硅的触发信号均由双向可控硅触发控制电路9提供。

第一补偿变压器包括第一补偿绕组1、第一控制绕组3、第一铁芯2,第二补偿变压器包括第二补偿绕组4、第二控制绕组6、第二铁芯5;第一铁芯2和第二铁芯5为环形铁芯。

第一补偿绕组1和第二补偿绕组4串联于交流输入端li与稳压输出端lo之间,双向可控硅触发控制电路9连接于稳压输出端lo与公共端n之间;第一电容器7与第二电容器8串联于稳压输出端lo与公共端n之间;第一控制绕组3的两端部、第二控制绕组6的两端部均分别经三个双向可控硅连接至稳压输出端lo、公共端n、第一电容器7与第二电容器8串联连接点。

第一控制绕组的首端分别经第一双向可控硅t1、第二双向可控硅t2、第九双向可控硅t9连接至公共端n、稳压输出端lo、第一电容器7与第二电容器8串联连接点;第一控制绕组的末端分别经第三双向可控硅t3、第四双向可控硅t4、第十双向可控硅t10连接至公共端n、稳压输出端lo、第一电容器7与第二电容器8串联连接点;

第二控制绕组的首端分别经第五双向可控硅t5、第六双向可控硅t6、第十一双向可控硅t11连接至公共端n、稳压输出端lo、第一电容器7与第二电容器8串联连接点;第二控制绕组的末端分别经第七双向可控硅t7、第八双向可控硅t8、第十二双向可控硅t12连接至公共端n、稳压输出端lo、第一电容器7与第二电容器8串联连接点。

优选的,第一电容器7与第二电容器8的交流额定电压均大于140v且第一电容器7与第二电容器8的电容量相等。电容器7和8的电容量不能太大,否则将使补偿变压器的视在功率增大太多,电容量也不能太小,否则将使稳压器的稳压精度降低。所以,要根据稳压器的额定输出功率合理确定电容量。

本申请的实质性特点在于,两个电容器7和8的串联连接点可以为第一控制绕组3和第一控制绕组6分别提供110伏左右的交流电压。

现有的无触点补偿式交流稳压器的每个补偿变压器的控制绕组上的交流电压只有三种,即:顺极性220伏、0伏及反极性220伏,因而每个补偿变压器的补偿绕组产生的补偿电压只有三种。而本申请的每个补偿变压器的控制绕组上的交流电压可有五种,即:顺极性220伏、顺极性110伏左右、0伏、反极性110伏左右及反极性220伏,因而每个补偿变压器的补偿绕组产生的补偿电压也有五种。举例来说,假如本申请的两个补偿变压器的控制绕组的额定输入电压均为220伏,其中一个补偿变压器的补偿绕组的额定输出电压为10伏,则其可以产生的补偿电压为顺极性10伏、顺极性5伏左右、0伏、反极性5伏左右及反极性10伏,而另一个补偿变压器的补偿绕组的额定输出电压为50伏,则其可以产生的补偿电压为顺极性50伏、顺极性25伏左右、0伏、反极性25伏左右及反极性50伏。总的补偿电压由两个补偿变压器产生的补偿电压之和决定,例如,要得到顺极性15伏的补偿电压,只需让一个补偿变压器产生反极性10伏的补偿电压而让另一个补偿变压器产生顺极性25伏左右的补偿电压即可。两个补偿变压器产生的补偿电压之和,最大为顺极性60伏及反极性60伏,因此,稳压器的输入电压的范围为160伏至280伏。因为这里补偿电压的最小级差为5伏左右,所以能保证稳压输出的范围为(220-3)伏至(220+3)伏。而对于现有的无触点补偿式稳压器来说,要达到上述技术指标,需要用三个补偿变压器。一般说来,在总的额定输出功率相等的前提下,两个变压器要比三个变压器省铜、省铁、省工时且效率高。

本申请还有一个优点就是,能保证调压时不出现电压跌落现象,这得益于,同两个电容器的串联连接点相连的双向可控硅元件(t9至t12)允许在短时间内和其它可控硅元件(t1至t8)同时导通。而现有的无触点补偿式交流稳压器,无本申请中的第九至第十二双向可控硅(t9至t12)以及两个电容器,通常是在每个双向可控硅(t1至t8)两端并联电阻,在进行调压时易出现电压跌落现象。

具体实施例二

一种无触点补偿式交流稳压器,包括两个补偿变压器、十二个双向可控硅、两个电容器及双向可控硅触发控制电路9,所述的十二个双向可控硅的触发信号均由双向可控硅触发控制电路9提供。每个双向可控硅元件都串联一个大功率负温度系数热敏电阻,其目的是避免电容器产生的浪涌电流损坏双向可控硅元件。其他部分均与实施例一相同。

例如:10千伏安改进型单相无触点补偿式交流稳压器

使用两个额定输入电压均为220伏的补偿变压器,其中第一个补偿变压器的额定输出功率为3.2千瓦,第一补偿绕组1的额定输出电压为50伏,而第二个补偿变压器的额定输出功率为0.64千瓦,第二补偿绕组4的额定输出电压为10伏。两个电容器的电容量均为400微法,额定交流电压均为150伏。十二个双向可控硅元件均使用现有的10千伏安无触点补偿式交流稳压器所使用的双向可控硅元件,每个双向可控硅元件都串联一个大功率负温度系数热敏电阻。该单相无触点补偿式交流稳压器的交流输入电压范围为160伏至280伏,稳压输出范围为217伏至223伏。

具体实施例三

如图2所示,将实施例二中的三台同规格单相无触点交流稳压器的输入端按照星形接法接入三相四线制电源,并将上述三台单相无触点交流稳压器的输出端按星形接法接成三相四线制输出电路,再接三相负载,即组成三相无触点补偿式交流稳压器。

例如:30千伏安改进型三相无触点补偿式交流稳压器。

将三台10千伏安改进型单相无触点补偿式交流稳压器的输入端按照星形接法接入三相四线制电源,将三者的输出端也按照星形接法接成三相四线制输出电路再接三相负载,即组成30千伏安改进型三相无触点补偿式交流稳压器。

该三相无触点补偿式交流稳压器的交流输入电压范围为277伏至485伏,稳压输出范围为376伏至386伏。

本专利所述的技术方案并不限制在本专利所述的实施例范围内。本专利未详尽描述的技术内容均为公知技术。


技术特征:

1.一种无触点补偿式交流稳压器,其特征在于:包括两个补偿变压器、十二个双向可控硅、两个电容器及双向可控硅触发控制电路;第一补偿变压器包括第一补偿绕组、第一控制绕组、第一铁芯,第二补偿变压器包括第二补偿绕组、第二控制绕组、第二铁芯;第一补偿绕组和第二补偿绕组串联于交流输入端与稳压输出端之间,双向可控硅触发控制电路连接于稳压输出端与公共端之间;第一电容器与第二电容器串联于稳压输出端与公共端之间;第一控制绕组的两端部、第二控制绕组的两端部均分别经三个双向可控硅连接至稳压输出端、公共端、第一电容器与第二电容器串联连接点。

2.根据权利要求1所述的无触点补偿式交流稳压器,其特征在于:每个双向可控硅串联一个热敏电阻。

3.根据权利要求1所述的无触点补偿式交流稳压器,其特征在于:第一铁芯和第二铁芯为环形铁芯。

4.根据权利要求1所述的无触点补偿式交流稳压器,其特征在于:第一电容器与第二电容器的交流额定电压均大于140v且第一电容器与第二电容器的电容量相等。

5.根据权利要求1所述的无触点补偿式交流稳压器,其特征在于:将三台单相无触点交流稳压器的输入端按照星形接法接入三相四线制电源,并将上述三台单相无触点交流稳压器的输出端按星形接法接成三相四线制输出电路,再接三相负载,即组成三相无触点补偿式交流稳压器。

6.根据权利要求1所述的无触点补偿式交流稳压器,其特征在于:所述的十二个双向可控硅的触发信号均由双向可控硅触发控制电路提供。

技术总结
本实用新型涉及一种无触点补偿式交流稳压器,包括两个补偿变压器、十二个双向可控硅、两个电容器及双向可控硅触发控制电路;两个补偿绕组串联于交流输入端与稳压输出端之间,双向可控硅触发控制电路连接于稳压输出端与公共端之间;两电容器串联于稳压输出端与公共端之间;第一控制绕组的两端部、第二控制绕组的两端部均分别经三个双向可控硅连接至稳压输出端、公共端、第一电容器与第二电容器串联连接点。本实用新型提供一种提高综合性价比的无触点补偿式交流稳压器。在进行调压时避免出现电压跌落现象;另外,本申请每个补偿变压器的控制绕组上的交流电压有五种,满足输出电压多样化要求。

技术研发人员:梁正
受保护的技术使用者:梁正
技术研发日:2020.09.30
技术公布日:2021.04.06

转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-13030.html