CN1328633C - 能避免晶闸管直通的电压补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能避免晶闸管直通的电压补偿装置，它有补偿变压器T及晶闸管桥路，补偿变压器T的一次绕组分别由至少两组匝数相同的绕组W1和绕组W2组成；晶闸管桥路分别由至少八个单向晶闸管S1-4、S5-8分两组构成晶闸管桥路组H；单向晶闸管S1和S2阴极连接后的A端与补偿变压器T一次绕组W1的首端1相接；单向晶闸管S3和S4阳极连接后的B端与补偿变压器T一次绕组W2的首端3相接；单向晶闸管S5和S6阴极连接后的C端与补偿变压器T一次绕组W2的末端4相接；单向晶闸管S7和S8阳极连接后的D端与补偿变压器T一次绕组W1的末端2相接；它能够解决交流电压补偿效果较差、耗能大、热量高、使用寿命短的问题。
Description
技术领域
本发明涉及无触点交流电压补偿及稳压技术领域。
背景技术
广泛应用的无触点交流补偿调压装置，大都是由双向晶闸管作为固态开关并组成桥路与补偿变压器组合的形式，其在实际工作当中存在缺点是：当该固态开关在切换过程中，各支路中串联的两只固态开关均瞬间会发生同时开通即直通现象，容易造成电源的瞬间短路。目前，对于此类问题的解决方式，大都是在固态开关回路中串联大功率限流电阻，但是，在正常工作时该限流电阻则要耗费大量的电能、产生大量的热量，它严重影响该装置的正常工作及使用寿命，致使对交流电压补偿效果不够理想。
发明内容
本发明提供了一种能避免晶闸管直通的电压补偿装置，它能够解决现有技术存在的因无法避免晶闸管的直通而引起对交流电压补偿效果较差、耗能大、热量高、使用寿命短的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：能避免晶闸管直通的电压补偿装置，它有补偿变压器T及晶闸管桥路，补偿变压器T的一次绕组分别由至少两组匝数相同的第一绕组W1和第二绕组W2组成；晶闸管桥路分别由至少八个单向晶闸管，即：第一单向晶闸管S1、第二单向晶闸管S2、第三单向晶闸管S3、第四单向晶闸管S4和第五单向晶闸管S5、第六单向晶闸管S6、第七单向晶闸管S7、第八单向晶闸管S8分两组构成晶闸管桥路组H；
第一单向晶闸管S1和第二单向晶闸管S2阴极连接后的A端与补偿变压器T一次绕组中的第一绕组W1首端相接；第三单向晶闸管S3和第四单向晶闸管S4阳极连接后的B端与补偿变压器T一次绕组中的第二绕组W2首端相接；第五单向晶闸管S5和第六单向晶闸管S6阴极连接后的C端与补偿变压器T一次绕组中的第二绕组W2末端相接；第七单向晶闸管S7和第八单向晶闸管S8阳极连接后的D端与补偿变压器T一次绕组中的第一绕组W1末端相接；
第一单向晶闸管S1、第五单向晶闸管S5阳极和第三单向晶闸管S3、第七单向晶闸管S7的阴极相互连接后的E端连接在电源第一输入端L与电源第一输出端L′之间，第二单向晶闸管S2、第六单向晶闸管S6阳极和第四单向晶闸管S4、第八单向晶闸管S8的阴极相互连接后的F端与电源第二输出端N′相接；
补偿变压器T的二次绕组W3串联在电源第一输入端L与电源第一输出端L′之间，电源第二输出端N′与电源第二输入端N短接。
为进一步实现上述目的，还可通过以下技术方案来完成：所述各单向晶闸管S1-8的触发极及阴极分别与至少一个触发器Z1-4各自的驱动输出端相接，触发器Z1-4的信号输入端分别与控制器K的信号输出端K3-4、K5-6、K1-2、K7-8相接，控制器K的采样输入端K9、K10分别与电源输出端L′、N′相接。第一单向晶闸管S1、第五单向晶闸管S5阳极和第三单向晶闸管S3、第七单向晶闸管S7的阴极相互连接后的E端与电源第一输出端L′相接。第一单向晶闸管S1、第五单向晶闸管S5阳极和第三单向晶闸管S3、第七单向晶闸管S7的阴极相互连接后的E端与电源第一输入端L相接。补偿变压器T二次绕组W3其首端与电源第一输入端L相接、其末端与电源第一输出端L′相接。控制器K的采样输入端K9、K10分别与电源第一输入端L、电源第二输入端N相接。
本发明能够产生的有益效果：因晶闸管桥路组H中，E端和F端之间的每个支路均由两个反向串联的单向晶闸管构成，因而不可能发生直通，E、F端之间只有通过补偿变压器T的绕组才能构成电流通路，以此从根本上避免了直通问题，即短路问题，故解决了现有技术存在的严重缺陷，并且它具有对交流电压补偿效果好、节约电能、使用寿命较长的优点。
附图说明
附图为本发明的电路原理图。
具体实施方式
本发明的能避免晶闸管直通的电压补偿装置，它有补偿变压器T及晶闸管桥路，补偿变压器T的一次绕组分别由至少两组匝数相同的第一绕组W1和第二绕组W2组成；晶闸管桥路分别由至少八个单向晶闸管，即：第一单向晶闸管S1、第二单向晶闸管S2、第三单向晶闸管S3、第四单向晶闸管S4和第五单向晶闸管S5、第六单向晶闸管S6、第七单向晶闸管S7、第八单向晶闸管S8分两组构成晶闸管桥路组H；
第一单向晶闸管S1和第二单向晶闸管S2阴极连接后的A端与补偿变压器T一次绕组中的第一绕组W1首端1相接；第三单向晶闸管S3和第四单向晶闸管S4阳极连接后的B端与补偿变压器T一次绕组中的第二绕组W2首端3相接；第五单向晶闸管S5和第六单向晶闸管S6阴极连接后的C端与补偿变压器T一次绕组中的第二绕组W2末端4相接；第七单向晶闸管S7和第八单向晶闸管S8阳极连接后的D端与补偿变压器T一次绕组中的第一绕组W1末端2相接；
第一单向晶闸管S1、第五单向晶闸管S5阳极和第三单向晶闸管S3、第七单向晶闸管S7的阴极相互连接后的E端连接在电源第一输入端L与电源第一输出端L′之间，第二单向晶闸管S2、第六单向晶闸管S6阳极和第四单向晶闸管S4、第八单向晶闸管S8的阴极相互连接后的F端与电源第二输出端N′相接；
补偿变压器T的二次绕组W3串联在电源第一输入端L与电源第一输出端L′之间，电源第二输出端N′与电源第二输入端N短接。
各单向晶闸管S1-8的触发极及阴极分别与至少一个触发器Z1-4各自的驱动输出端11、12、13、14、21、22、23、24、31、32、33、34、41、42、43、44相接，触发器Z1-4的信号输入端15-16、25-26、35-36、45-46分别与控制器K的信号输出端K3-4、K5-6、K1-2、K7-8相接，控制器K的采样输入端K9、K10分别与电源输出端L′、N′相接。
第一单向晶闸管S1、第五单向晶闸管S5阳极和第三单向晶闸管S3、第七单向晶闸管S7的阴极相互连接后的E端与电源第一输出端L′相接。
第一单向晶闸管S1、第五单向晶闸管S5阳极和第三单向晶闸管S3、第七单向晶闸管S7的阴极相互连接后的E端与电源第一输入端L相接。
补偿变压器T二次绕组W3其首端5与电源第一输入端L相接、其末端6与电源第一输出端L′相接。
控制器K的采样输入端K9、K10分别与电源第一输入端L、电源第二输入端N相接。
工作状态时，通过控制各单向晶闸管S1-8的开通和关断，可以使补偿变压器T的一次绕组中的第一绕组W1和第二绕组W2得到三种不同的激励状态，从而得到三种补偿效果：当第二单向晶闸管S2、第四单向晶闸管S4、第五单向晶闸管S5、第七单向晶闸管S7开通时，补偿变压器T的一次绕组得到“同相激励”，此时二次绕组W3上感应出的补偿电压与装置的输入电压同相叠加，装置的输出电压等于输入电压与补偿电压之和；当第一单向晶闸管S1、第三单向晶闸管S3、第五单向晶闸管S5、第七单向晶闸管S7开通或第二单向晶闸管S2、第四单向晶闸管S4、第六单向晶闸管S6、第八单向晶闸管S8开通时，补偿变压器T的一次绕组被短路，二次绕组W3上得到的补偿电压为零，装置的输出电压等于输入电压；当第一单向晶闸管S1、第三单向晶闸管S3、第六单向晶闸管S6、第八单向晶闸管S8开通时，补偿变压器T的一次绕组中的第一绕组W1、第二绕组W2得到“反相激励”，此时二次绕组W3上感应出的补偿电压与装置的输入电压反相叠加，装置的输出电压等于输入电压与补偿电压之差。
以本发明所构成的电压补偿单元也可以多个组合应用，各单元的补偿变压器采用不同的变比，以获得不同的补偿电压，由共同的控制电路统一控制，可以得到更丰富的补偿效果。例如采用三个单元，各单元补偿电压采取4∶2∶1的关系，经编码组合后，可以得到15种补偿电压。多单元组合应用时，部分单向晶闸管支路可以多单元共用，以简化电路，降低成本。
本发明中的触发器Z1-4、控制器K以及未详细描述的技术部分均为公知技术。
Claims (6)
1、能避免晶闸管直通的电压补偿装置，它有补偿变压器(T)及晶闸管桥路，其特征在于：补偿变压器(T)的一次绕组分别由至少两组匝数相同的第一绕组(W1)和第二绕组(W2)组成；晶闸管桥路分别由至少八个单向晶闸管，即：第一单向晶闸管(S1)、第二单向晶闸管(S2)、第三单向晶闸管(S3)、第四单向晶闸管(S4)和第五单向晶闸管(S5)、第六单向晶闸管(S6)、第七单向晶闸管(S7)、第八单向晶闸管(S8)分两组构成晶闸管桥路组(H)；
第一单向晶闸管(S1)和第二单向晶闸管(S2)阴极连接后的(A)端与补偿变压器(T)一次绕组中的第一绕组(W1)首端(1)相接；第三单向晶闸管(S3)和第四单向晶闸管(S4)阳极连接后的(B)端与补偿变压器(T)一次绕组中的第二绕组(W2)首端(3)相接；第五单向晶闸管(S5)和第六单向晶闸管(S6)阴极连接后的(C)端与补偿变压器(T)一次绕组中的第二绕组(W2)末端(4)相接；第七单向晶闸管(S7)和第八单向晶闸管(S8)阳极连接后的(D)端与补偿变压器(T)一次绕组中的第一绕组(W1)末端(2)相接；
第一单向晶闸管(S1)、第五单向晶闸管(S5)阳极和第三单向晶闸管(S3)、第七单向晶闸管(S7)的阴极相互连接后的(E)端连接在电源第一输入端(L)与电源第一输出端(L′)之间，第二单向晶闸管(S2)、第六单向晶闸管(S6)阳极和第四单向晶闸管(S4)、第八单向晶闸管(S8)的阴极相互连接后的(F)端与电源第二输出端(N′)相接；
补偿变压器(T)的二次绕组(W3)串联在电源第一输入端(L)与电源第一输出端(L′)之间，电源第二输出端(N′)与电源第二输入端(N)短接。
2、根据权利要求1所述的能避免晶闸管直通的电压补偿装置，其特征在于：各单向晶闸管(S1-8)的触发极及阴极分别与至少一个触发器(Z1-4)各自的驱动输出端(11)、(12)、(13)、(14)、(21)、(22)、(23)、(24)、(31)、(32)、(33)、(34)、(41)、(42)、(43)、(44)相接，触发器(Z1-4)的信号输入端(15-16)、(25-26)、(35-36)、(45-46)分别与控制器(K)的信号输出端(K3-4)、(K5-6)、(K1-2)、(K7-8)相接，控制器(K)的采样输入端(K9)、(K10)分别与电源输出端(L′)、(N′)相接。
3、根据权利要求1所述的能避免晶闸管直通的电压补偿装置，其特征在于：第一单向晶闸管(S1)、第五单向晶闸管(S5)阳极和第三单向晶闸管(S3)、第七单向晶闸管(S7)的阴极相互连接后的(E)端与电源第一输出端(L′)相接。
4、根据权利要求1所述的能避免晶闸管直通的电压补偿装置，其特征在于：第一单向晶闸管(S1)、第五单向晶闸管(S5)阳极和第三单向晶闸管(S3)、第七单向晶闸管(S7)的阴极相互连接后的(E)端与电源第一输入端(L)相接。
5、根据权利要求1所述的能避免晶闸管直通的电压补偿装置，其特征在于：补偿变压器(T)二次绕组(W3)其首端(5)与电源第一输入端(L)相接、其末端(6)与电源第一输出端(L′)相接。
6、根据权利要求2所述的能避免晶闸管直通的电压补偿装置，其特征在于：控制器(K)的采样输入端(K9)、(K10)分别与电源第一输入端(L)、电源第二输入端(N)相接。
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