CN202160114U - 一种信号控制定点调节交流电源电压的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种信号控制定点调节交流电源电压的装置，单相型装置连接如下：隔离型变压器原方输入接交流220V，隔离型变压器副方输出与交流220V同相或反相串联或不串联，产生实现将交流220V改变成(1+n)×220V、220V和(1-n)×220V共3档输出，从而实现单相3点调节电压的功能。分档调节由切换电路完成，切换电路受控制信号控制。三相型装置主要包括三套相同的单相型装置的电路，由三套单相电路按星型接法组合而成，三套电路的零线公共，火线参与切换。三套切换电路完全相同，受相同的控制信号控制。本实用新型具有自动化程度高、调节快捷、功率大、体积小、重量轻、使用安全性高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动调节交流电压的装置，具体涉及一种信号控制定点调节交流电源电压的装置，可用于单相电源调节，也可用于三相电源调节。属于测试仪器技术领域。
背景技术
电气或电器测试领域中，经常需要测试被测设备对交流供电电源的电压波动时的适应性，即测试电源电压在一定范围内变化时设备工作特性是否受影响。这时需要提供一个可变化的交流电压源，如单相交流220V通常变化范围为(1+n)×220V至(1-n)×220V，n为10％、15％或20％；三相交流380V通常变化范围为(1+n)×380V至(1-n)×380V，n与上述相同。
传统的信号控制调节电压的方法是采用单相或三相碳刷接触式交流自耦调压器，该调压器装设电机控制，由控制信号控制电机正反向转动，移动碳刷调节电压在(1±n)×220V(对三相是380V)的范围内变化，实现上述调节电压的目的。
传统方法采用碳刷接触式调压器调压，调节时碳刷与摩擦面很容易出现火花、发热、烧蚀、粘连等故障，导致整体故障率高。并且调压器体积大、重量大，功率一般很难做到几十千伏安以上，且搬动非常困难。传统方法缺点很多。
发明内容
本实用新型的目的为了克服上述存在的问题和缺点，而提供一种信号控制定点调节交流电源电压的装置。该装置具有自动化程度高、调节快捷、功率大、体积小、重量轻、使用安全性高的特点。本实用新型采用串联方法调节的单相或三相交流电压源，该单相电源输入交流AC220V，输出由控制信号控制可调节为交流(1+n)×220V、220V或(1-n)×220V；三相电源输入交流380V，输出由控制信号控制可调节为交流(1+n)×380V、380V或(1-n)×380V。功率最大可达几十千伏安，其中n为设定的某一个固定数值。该方法用于电力测试中，需要对交流电源电压进行定点调节的情况。
为达到上述目的，本实用新型提供了如下设计方案：
1、对于单相型装置：
一种信号控制定点调节交流电源电压的装置，一个固定变比的隔离型变压器、一套切换电路、一套单相交流220V输入端子、一套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，所述的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；其特征在于：隔离型变压器原方端固定接单相交流220V输入端子，将单相交流220V输入端子的火线、隔离型变压器副方输出端(n×220V)分别接进切换电路中，由切换电路进行切换将隔离变压器副方输出端同相或反相与单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V的2档输出，由切换电路进行切换将隔离变压器副方输出端与单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；切换电路受控制信号输入电路的控制。
一种信号控制定点调节交流电源电压的装置，主要包括：一个固定变比的隔离型变压器、二套切换电路、一套单相交流220V输入端子、一套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，所述的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；其特征在于：单相交流220V输入端子中的火线接进第一套切换电路(1)中，隔离型变压器原方端通过第二套切换电路(2)与单相交流220V输入端子连接，隔离变压器原方端通过第二套切换电路(2)进行切换，可以同极性或反极性接入单相交流220V输入端子，隔离型变压器副方输出端(n×220V)接进第一套切换电路(1)中，通过第二套切换电路(2)进行切换变换隔离变压器原方端输入电压极性，通过第一套切换电路(1)进行切换将隔离变压器副方输出端与单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V的2档输出，通过第一套切换电路(1)进行切换将隔离变压器副方输出端与单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；二套切换电路分别受控制信号输入电路的控制。
2、对于三相型装置：
一种信号控制定点调节交流电源电压的装置，主要包括三个固定变比的隔离型变压器、三套切换电路、三套单相交流220V输入端子、三套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，所述的三个固定变比的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；其特征在于：每个隔离型变压器原方端固定接一套单相交流220V输入端子，且该套的单相交流220V输入端子的火线、该隔离型变压器副方输出端(n×220V)分别接进一套切换电路中，由该套切换电路进行切换将该隔离变压器副方输出端同相或反相与一套单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V 的2档输出，由该套切换电路进行切换将该隔离变压器副方输出端与该单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；三套切换电路受同一套控制信号输入电路的控制，三套单相交流220V输入端子的零线共用。
一种信号控制定点调节交流电源电压的装置，主要包括：三个固定变比的隔离型变压器、六套切换电路、三套单相交流220V输入端子、三套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，每二套切换电路组成一组切换电路，所述的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；其特征在于：每套单相交流220V输入端子中的火线接进一组切换电路中的第一套切换电路(1)中，每套隔离型变压器原方端通过该套的一组切换电路中的第二套切换电路(2)与一套单相交流220V输入端子相连，该套隔离变压器原方端通过该套的一组切换电路中的第二套切换电路(2)进行切换，可以同极性或反极性接入该套的单相交流220V输入端子，该套隔离型变压器副方输出端(n×220V)接进该套的一组切换电路中的第一套切换电路(1)中，通过该套的一组切换电路中的第二套切换电路(2)进行切换变换该套隔离变压器原方端输入电压极性，通过该套的一组切换电路中的第一套切换电路(1)进行切换将该套隔离变压器副方输出端与一套单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V的2档输出，通过该套的一组切换电路中的第一套切换电路(1)进行切换将该套隔离变压器副方输出端与该套单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；六套切换电路分别受同一套控制信号输入电路的控制，三套单相交流220V输入端子的零线共用。
3、单相装置的调节原理和电路结构：
隔离型变压器的原方接在输入220V上，副方输出为n×220V，原方和副方隔离。将其输入220V与副方电压同极性串联则可以产生(1+n)×220V；如果反极性串联则可以产生(1-n)×220V；如果不串联直接输出则产生220V。这就是输出电压可以变化为(1+n)×220V、220V或(1-n)×220V的原理，即可以分3档调节。
分3档调节由切换电路负责完成，该切换电路由控制端口输入的控制信号进行控制。
如果变压器原方采用2或3路固定输入，或者副方输出采用2或3路分接头输出，则可以实现装置分5档、7档等多档的调节电压输出，当然切换电路必须能进行相应档数的切换。
4、三相装置的调节原理和电路结构：
采用三个相同的单相隔离型变压器和切换电路分别进行A、B、C相的调节，分别产生A、B、C相的(1+n)×220V、220V和(1-n)×220V电压，按照三相交流的星型接法接在一起，即完成了三相交流电压分(1+n)×380V、380V和(1-n)×380V共三档的调节输出。
三个单相变压器和三个切换电路与单相装置的完全相同，切换装置的控制信号也相同，可以公共。
如果变压器原方采用2或3路固定输入，或者副方输出采用2或3路分接头输出，则可以实现装置分5档、7档等多档的调节电压输出，当然切换电路必须能进行相应档数的切换。
本实用新型具有自动化程度高、调节快捷、功率大、体积小、重量轻、使用安全性高的特点。本实用新型采用串联方法调节的单相或三相交流电压源，该单相电源输入交流AC220V，输出由控制信号控制可调节为交流(1+n)×220V、220V或(1-n)×220V；三相电源输入交流380V，输出由控制信号控制可调节为交流(1+n)×380V、380V或(1-n)×380V。功率最大可达几十千伏安，其中n为设定的某一个固定数值。该方法用于电力测试中，需要对交流电源电压进行定点调节的情况。
附图说明
图1为本实用新型的3档输出的单相型装置第一种原理图。
图2为本实用新型的3档输出的单相型装置第二种原理图。
图3为本实用新型的3档输出的三相型装置第一种原理图。
图4为本实用新型的3档输出的三相型装置第二种原理图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步的描述。本实用新型的切换电路、控制信号输入电路均采用现有的电路。
图1是本实用新型3档输出的单相型装置的第一种电路原理图，主要包括：一个固定变比的隔离型变压器、一套切换电路、一套单相交流220V输入端子、一套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，所述的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；隔离型变压器原方固定接单相交流220V输入端子，单相交流220V输入端子的火线、隔离型变压器副方输出端(n×220V)分别接进切换电路中，由切换电路进行切换将隔离变压器副方输出端同相或反相与单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V的2档输出，由切换电路进行切换将隔离变压器副 方输出端(n×220V)与单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；切换电路采用现有的电路，主要由继电器组成，切换电路受控制信号输入电路的控制。
图2是本实用新型3档输出的单相型装置的第二种电路原理图，主要包括：一个固定变比的隔离型变压器、二套切换电路、一套单相交流220V输入端子、一套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，所述的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；其特征在于：单相交流220V输入端子中的火线接进第一套切换电路1中，隔离型变压器原方端通过第二套切换电路2与单相交流220V输入端子连接，隔离变压器原方端通过第二套切换电路2进行切换，可以同极性或反极性接入交流220V输入端子，隔离型变压器副方输出端(n×220V)接进第一套切换电路1中，通过第二套切换电路2进行切换变换隔离变压器原方端输入电压极性，通过第一套切换电路1进行切换将隔离变压器副方输出端与单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V的2档输出，通过第一套切换电路1进行切换将隔离变压器副方输出端与单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；二套切换电路分别受同一套控制信号输入电路的控制。
图3是本实用新型3档输出的三相型装置的第一种电路原理图，主要包括三个固定变比的隔离型变压器、三套切换电路、三套单相交流220V输入端子、三套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，所述的三个固定变比的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；其特征在于：每个隔离型变压器原方端固定接一套单相交流220V输入端子，且该套的单相交流220V输入端子的火线、该隔离型变压器副方输出端(n×220V)分别接进一套切换电路中，由该套切换电路进行切换将该隔离变压器副方输出端同相或反相与一套单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V的2档输出，由该套切换电路进行切换将该隔离变压器副方输出端与该单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；三套切换电路受一套控制信号输入电路的控制，三套单相交流220V输入端子的零线共用。它基本上是图1单相电路的三套组合而成，三套电路的零线公共，火线参与切换。三套切换电路完全相同，受相同的控制信号输入电路的控制。
图4是本实用新型3档输出的三相型装置的第二种电路原理图。主要 包括：三个固定变比的隔离型变压器、六套切换电路、三套单相交流220V输入端子、三套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，每二套切换电路组成一组切换电路，所述的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；其特征在于：每套单相交流220V输入端子中的火线接进一组切换电路中的第一套切换电路1中，每套隔离型变压器原方端通过该套的一组切换电路中的第二套切换电路2与一套单相交流220V输入端子连接，该套隔离变压器原方端通过该套的一组切换电路中的第二套切换电路2进行切换，可以同极性或反极性接入该套的单相交流220V输入端子，该套隔离型变压器副方输出端(n×220V)接进该套的一组切换电路中的第一套切换电路1中，通过该套的一组切换电路中的第二套切换电路2进行切换变换该套隔离变压器原方端输入电压极性，通过该套的一组切换电路中的第一套切换电路1进行切换将该套隔离变压器副方输出端与该套单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V的2档输出，通过该套的一组切换电路中的第一套切换电路1进行切换将该套隔离变压器副方输出端与该套单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；六套切换电路分别受同一套控制信号输入电路的控制，三套单相交流220V输入端子的零线共用。它基本上是图2单相电路的三套组合而成，三套电路的零线公共，火线参与切换。三套切换电路完全相同，受相同的控制信号输入电路的控制。
Claims (5)
1.一种信号控制定点调节交流电源电压的装置，主要包括：一个固定变比的隔离型变压器、一套切换电路、一套单相交流220V输入端子、一套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，所述的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；其特征在于：隔离型变压器原方端固定接单相交流220V输入端子，单相交流220V输入端子的火线、隔离型变压器副方输出端(n×220V)分别接进切换电路中，由切换电路进行切换将隔离变压器副方输出端同相或反相与单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V的2档输出，由切换电路进行切换将隔离变压器副方输出端与单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；切换电路受控制信号输入电路的控制。
2.一种信号控制定点调节交流电源电压的装置，主要包括：一个固定变比的隔离型变压器、二套切换电路、一套单相交流220V输入端子、一套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，所述的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；其特征在于：单相交流220V输入端子中的火线接进第一套切换电路(1)中，隔离型变压器原方端通过第二套切换电路(2)与单相交流220V输入端子连接，隔离变压器原方端通过第二套切换电路(2)进行切换，可以同极性或反极性接入单相交流220V输入端子，隔离型变压器副方输出端(n×220V)接进第一套切换电路(1)中，通过第二套切换电路(2)进行切换变换隔离变压器原方端输入电压极性，通过第一套切换电路(1)进行切换将隔离变压器副方输出端与单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V的2档输出，通过第一套切换电路(1)进行切换将隔离变压器副方输出端与单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；二套切换电路分别受控制信号输入电路的控制。
3.根据权利要求1或2所述的一种信号控制定点调节交流电源电压的装置，其特征在于：将隔离型变压器的原方端输入改为2或3路固定输入，或将隔离型变压器的副方输出端改为2或3路固定输出；将隔离型变压器的多路输入或多路输出接入切换电路中进行切换，产生5档或7档电压输出。
4.一种信号控制定点调节交流电源电压的装置，主要包括三个固定变比的隔离型变压器、三套切换电路、三套单相交流220V输入端子、三套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，所述的三个固定变比的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；其特征在于：每个隔离型变压器原方端固定接一套单相交流220V输入端子，且该套的单相交流220V输入端子的火线、该隔离型变压器副方输出端(n×220V)分别接进一套切换电路中，由该套切换电路进行切换将该隔离变压器副方输出端同相或反相与一套单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V的2档输出，由该套切换电路进行切换将该隔离变压器副方输出端与该单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；三套切换电路受一套控制信号输入电路的控制，三套单相交流220V输入端子的零线共用。
5.一种信号控制定点调节交流电源电压的装置，主要包括：三个固定变比的隔离型变压器、六套切换电路、三套单相交流220V输入端子、三套单相可变电压的交流输出端子，一套控制信号输入电路，每二套切换电路组成一组切换电路，所述的隔离型变压器为：原方端输入交流220V，副方输出端设计为某一固定电压值n×220V，n为1％至20％的任意值；其特征在于：每套单相交流220V输入端子中的火线接进一组切换电路中的第一套切换电路(1)中，每套隔离型变压器原方端通过该套的一组切换电路中的第二套切换电路(2)与一套单相交流220V输入端子相连，该套隔离变压器原方端通过该套的一组切换电路中的第二套切换电路(2)进行切换，可以同极性或反极性接入该套的单相交流220V输入端子，该套隔离型变压器副方输出端(n×220V)接进该套的一组切换电路中的第一套切换电路(1)中，通过该套的一组切换电路中的第二套切换电路(2)进行切换变换该套隔离变压器原方端输入电压极性，通过该套的一组切换电路中的第一套切换电路(1)进行切换将该套隔离变压器副方输出端与一套单相可变电压的交流输出端子串接，产生(1+n)×220V、(1-n)×220V的2档输出，通过该套的一组切换电路中的第一套切换电路(1)进行切换将该套隔离变压器副方输出端与该套单相可变电压的交流输出端子不串接产生220V输出，合计共3档输出；六套切换电路分别受同一套控制信号输入电路的控制，三套单相交流220V输入端子的零线共用。
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