專利名稱:交流穩壓調壓器的制作方法
本發明屬于電力電子技術和變壓器技術領域：
，是對已有交流穩壓調壓器方法的一種改進。
隨著社會的進步，人們越來越離不開電能，并且對電的要求越來越高。人們不僅需要可以調節變化的電源，而且需要調節后相對穩定的電源。在已有技術中，《電機工程手冊》第25篇中提出接觸調壓器是一種電壓比連續可調的自耦變壓器，它是采用幅值控制法調壓，它的特點是效率高，波形及調壓特性好，體積小，重量輕。人們為了穩定輸出電壓，在它的基礎上，加上補償變壓器、伺服電機及反饋調節系統，制造了一種自動調壓器，它的主回路接線如圖1，在已有產品中，這種調壓器輸出電壓只能穩定在一種額定值上或一段區域內；由于采用伺服電機及傳動機構，穩壓響應速度較慢；由于穩定電壓是通過電刷改變接觸點實現的，在電網波動頻繁的場所，電刷的磨損率高而使調壓器壽命相對縮短。
電力電子技術是近幾十年發展起來的一種新興技術。該技術代表產品是晶閘管，采用晶閘管制成的穩壓調壓裝置能克服上述自動調壓器的不足之處。晶閘管有很多優點，并逐漸被人們所了解，但仍有不足之處。當晶閘管調壓是采用相位控制法時，調壓穩壓的范圍只能低于輸入電壓，并且當輸出電壓愈低于輸入電壓，其效率、功率因數愈低，交流波形失真愈大，有大量的諧波，對電網有不良影響，這種穩壓調壓裝置主回路接線如圖2。
為了克服上述兩種調壓方法及裝置的不足之處，在保持各自基本性質的條件下，加以改進，是能夠制成獲得新特性的裝置的。本發明的目的就在于將兩者結合提供一種具有調壓、穩壓兩種功能的裝置。
本發明穩壓調壓的方法是既采用相位控制法，又采用幅值控制法。使兩種方法相結合。由這兩種方法制成的裝置主回路接線如圖3。它是在接觸調壓器的輸入端串接晶閘管，在電網或負載波動的范圍內實行相位控制進行穩壓，而裝置的輸出采用調壓器改變接觸點的幅值控制進行調壓。當電網或負載波動時，由于反饋作用，自動控制晶閘管，使接觸調壓器輸入電壓始終保持相對穩定，從而也就保證了調壓器輸出在任意調節點上的電壓穩定。
為了適應電網或負載在大范圍內波動，而晶閘管只在小范圍內控制，可以根據需要在調壓器線圈輸入端附近再抽一至多頭，串接晶閘管。現以再抽一頭為例，也是本發明的實施例，接線如圖4。如果電網電壓在200－240伏范圍內波動，由電壓比較器及開關電路可以使接A1端晶閘管工作，而接A2端晶閘管不工作。
如果電網電壓在160－200伏范圍內波動，同理，也可使接A1端晶閘管不工作，而接A2端晶閘管工作。這就保證了電網在大范圍內波動，而晶閘管只在小范圍內控制。
本發明的交流穩壓調壓器，由于晶閘管所接調壓器是感性負載，當晶閘管控制角小于負載功率因數角時，雖然可以用寬脈沖或脈沖列觸發晶閘管，避免因電感而出現的不對稱直流分量發生。但這時輸出波形是連續正弦，晶閘管失去控制作用。因此，穩壓調壓控制不在控制角小于或等于功率因數角的范圍內，而在控制角大于功率因數角的范圍內。為使控制角不小于功率因數角，可以在觸發給定線路中引進負反饋，限制觸發器移相范圍。本發明在圖4的實施例中，接A1端晶閘管的觸發、給定、反饋的大小是整定在電網電壓200伏時，使晶閘管控制角等于負載功率因數角，即輸出連續正弦波。當電壓大于200伏時，負反饋使控制角大于功率因數角，電網波動的差值完全降落在晶閘管兩端，這樣就保證了接觸調壓器輸入和輸出電壓的相對穩定。當電壓在160－200伏范圍內變化時，電壓比較器使接A2端晶閘管工作，其控制過程和作用同上。
為了保證晶閘管可靠觸發，本發明采用了輸出脈沖較寬的KC集成觸發器和在電感兩端并聯阻容。一方面提供了晶閘管觸發時的維持電流，另一方面也提高了負載的功率因數。由于采用這兩種措施，本發明在實施過程中，在調壓器空載時，即功率因數最低時，也能保證晶閘管可靠觸發。阻容接法如圖4中RC。
由本發明的方法制成的裝置，在很大程度上可以兼有上述兩種穩壓調壓方法及裝置的優點；在很大程度上也克服了它們的缺點。由于輸入采用小范圍相位控制，在輸出電壓整個穩壓調壓過程中，交流波形變化不大，對電網影響小、效率、功率因數也比較高；由于采用晶閘管，穩壓響應速度快；由于調壓輸出仍采用接觸控制，電壓可以根據負載要求任意調節并穩定，當電網波動頻繁時，接觸點不改變、不磨損，從而使裝置的壽命相對延長。由于接觸調壓器的自耦作用，輸出電壓不僅在低于輸入電壓的情況下能穩定，而且在高于輸入電壓的一定范圍內也能穩定。由于科學技術的進步，實施本發明容易，費用不大，使用與維護也很方便。
本發明的實施例由附圖3、4、5、6給出，主回路無論采用普通晶閘管，還是采用雙向晶閘管，除觸發控制略有不同外，其作用和效果是一樣的。晶閘管觸發控制和反饋系統種類很多，不作過多說明。現只提供本發明的給定、反饋部分原理圖，如圖5；提供本發明的系統方框圖，如圖6；圖3、圖4為主回路原理圖。
權利要求
一種交流穩壓調壓器，由接觸調壓器、晶閘管、晶閘管觸發給定電路組成，其特征是在接觸調壓器的輸入端接晶閘管，并且接觸調壓器輸入端線圈可有多個抽頭，串接多組晶閘管。
專利摘要
本實用新型提供一種交流穩壓調壓器，綜合利用了交流電壓相位控制法和幅值控制法。它是在接觸調壓器輸入端串接晶閘管，在電網及負載波動的范圍內，利用晶閘管的特點，實行小范圍相位控制，進行自動穩壓。裝置的輸出是利用接觸調壓器的特點，實行大范圍幅值控制，進行手動調壓。由于調壓器輸入電壓穩定，也就保證輸出電壓的穩定。它克服了單獨使用一種方法及裝置的缺點，在很大程度上具有各自的優點。
文檔編號H02M5/257GK86206076SQ86206076
公開日1987年12月23日 申請日期1986年8月16日
發明者賈桂林 申請人:賈桂林導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan