CN203883682U - 一种升降压调压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种升降压调压装置，其特征在于：包括一调压器模块、一升降压切换模块、一变压器模块，所述调压器模块输入端接交流输入，输出端接升降压切换模块；所述升降压切换模块输出端接变压器模块；所述变压器模块输出端为装置输出端接至负载。本实用新型通过接触式调压器、升降压切换模块及变压器的组合，实现百KVA及以上功率级的高低端电压连续调节输出，输出电能动态特性好，谐波少，可靠性高；通过调整接触式调压器或者变压器设备的参数，即可改变输出功率容量及连续调压范围，可应用于多种不同场合，使用简便灵活，通用性强；采用市面常用器件，电路结构简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电压调压装置，特别涉及一种用于大功率场合的升降压调压装置。
背景技术
工业企业或研究机构常需要大功率高低压（三相380Vac±25%，即单相220Vac±25%，下文所提电压为单相电压）电能为设备供电，市面上的大功率升降压调压器多为接触式，功率容量小于100KVA，相电压范围为0V至250V连续可调。接触式调压器就是匝数比连续可调的自耦式变压器，当调压器碳刷借助于手轮主轴和刷架的作用，沿线圈的磨光表面滑动时，就可连续地改变匝数比，从而使输出电压平滑地从零调节到最大值。大功率接触式调压器的缺点主要有：大接触电流易使碳刷烧毁，使得功率容量受限，目前市面上的大功率接触式调压器只有几十KVA，无法满足更大功率的负载设备需求。线圈不光滑或大电流时滑动碳刷会产生火花，有安全隐患。升压调压时最大是250V，无法满足电压高端1.25倍市电的需求。输出电能的质量不佳，动态特性差，带非线性负载或在大功率负载设备投入切出时，波形畸变严重，大谐波含量常造成负载设备自身保护。
公开号为CN2681445Y，专利号为ZL 200420041596.1的实用新型专利公开了一种晶闸管自动电压调整装置，适用于负荷重或线路长造成线路压降大，致使末端电压波动大的10KV配电线路。该装置成本较高，其采用DSP做控制器来实现调压，控制逻辑复杂，调压设置时需要专业人员进行操作。装置中还包含有许多电子元器件及晶闸管，这些元器件较易损坏，当有元器件损坏时，装置即可能故障无法正常工作，可靠性降低。其采用的三相自耦式调压器是电力领域用的有载分接开关调压器，包含数个分接头。在其装置中，调整变压器是2个分接头，其在调压时，只能在2个电压值中变换。当需要增加可变换的电压值时，就需要增加变压器分接头的个数及晶闸管的个数，这就增加了变压器制作的工艺难度及控制程序的复杂度，但依然无法在一个量程范围内实现电压连续渐变调节，这使其应用领域受限，只能用于特定环境，而无法满足广大工业企业生产调试及研究机构的需求。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种升降压调压装置，通过接触式调压器、切换开关及变压器的组合，输出电压及功率容量均可设置，可有效解决目前市面上调压器功率容量偏小，无法应用在百KVA级应用领域，高端电压达不到1.25倍市电，电能质量不佳、动态特性差等问题。
本实用新型采用以下方案实现，一种升降压调压装置，其特征在于：包括一调压器模块、一升降压切换模块、一变压器模块，所述调压器模块输入端接交流输入，输出端接至升降压切换模块输入端；所述升降压切换模块输出端接至变压器模块输入端；所述变压器模块输出端为装置输出端接至负载。
在本实用新型一实施例中，所述调压器模块由单相接触式调压器组成，所述的变压器模块由单相变压器组成；所述单相接触式调压器初级的一端接单相交流输入的第一端Uin，次级的可滑动端接升降压切换模块，所述单相接触式调压器初级的另一端和次级的另一端接单相交流输入的第二端N；所述单相变压器的初级Np21接升降压切换模块输出，次级Ns21的一端接单相交流输入的第一输入端Uin，次级Ns21的另一端和单相交流输入的第二端N作为升降压调压装置的输出端。
在本实用新型一实施例中，所述升降压切换模块由第一至第四开关组成，所述第一开关一端接单相接触式调压器次级的可滑动端，另一端接单相变压器初级Np21一端；所述第二开关一端接所述第一开关另一端及单相变压器初级Np21一端，另一端接单相市电输入的第二端N；所述第三开关一端接单相变压器初Np21的另一端，另一端接所述第二开关另一端及单相市电输入的第二端N；所述第四开关一端接单相接触式调压器次级的可滑动端，另一端接所述第三开关的一端及单相变压器初级Np21的另一端。
在本实用新型一实施例中，所述第一至第四开关为空气开关或断路器或隔离开关。
在本实用新型一实施例中，所述单相变压器为降压变压器。
在本实用新型一实施例中,所述调压器模块采用三相接触式调压器，变压器模块采用三相变压器；所述三相接触式调压器的初级接三相交流输入，次级接升降压切换模块；所述三相变压器第一初级Np41、第二初级Np42、第三初级Np43接至升降压切换模块输出端，所述三相变压器第一次级Ns41的一端、第二次级Ns42的一端、第三次级Ns43的一端分别接三相交流输入的U相线、V相线、W相线，三相变压器第一次级Ns41的另一端、第二次级Ns42的另一端、第三次级Ns43的另一端以及三相交流输入零线N作为升降压调压装置的输出端。
在本实用新型一实施例中，所述升降压切换模块由第五至第八开关组成，所述第五开关的三个输入端分别接三相接触式调压器三端输出，所述第五开关的第一输出端接变压器第一初级Np41的一端，所述第五开关的第二输出端接三相变压器第二初级Np42的一端，所述第五开关的第三输出端接三相变压器第三初级Np43的一端；所述第六开关的第一输入端接三相变压器第一初级Np41的一端，所述第六开关的第二输入端接三相变压器第二初级Np42的一端，所述第六开关的第三输入端接三相变压器第三初级Np43的一端，所述第六开关的三个输出端接三相交流输入的N端；所述第七开关的第一输入端接三相变压器第一初级Np41的另一端，所述第七开关的第二输入端接三相变压器第二初级Np42的另一端，所述第七开关的第三输入端接三相变压器第三初级Np43的另一端，所述第七开关的三个输出端接三相交流输入的零线N；所述第八开关三个输入端分别接三相接触调压器三端输出，所述第八开关的第一输出端接三相变压器第一初级Np41的另一端，所述第八开关的第二输出端接三相变压器第二初级Np42的另一端，所述第八开关的第三输出端接三相变压器第三初级Np43的另一端。
在本实用新型一实施例中，所述第五至第八开关为三相空气开关或三相断路器或三相隔离开关。
在本实用新型一实施例中，所述三相变压器为三相降压变压器。
与现有技术相比，本实用新型有以下几个技术优点：
1、本实用新型通过接触式调压器、升降压切换模块及变压器的组合，实现百KVA及以上功率级的高低端电压连续调节输出，输出电能动态特性好，谐波少，可靠性高；
2、本实用新型通过调整接触式调压器或者变压器设备的参数，即可改变输出功率容量及连续调压范围，可应用于多种不同场合，使用简便灵活，通用性强；
3、本实用新型采用市面上几十KVA的接触式调压器、几十KVA的变压器以及普通的开关，电路结构简单，成本低廉。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型单相应用的原理图。
图3是本实用新型三相应用的原理图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
图1是本实用新型的原理框图。本实施例提供一种升降压调压装置，包括一调压器模块1、一升降压切换模块2、一变压器模块3，所述调压器模块1输入端接交流输入，输出端接至升降压切换模块2输入端；所述升降压切换模块2输出端接至变压器模块3输入端；所述变压器模块3输出端为装置输出端接至负载。
图2是本实用新型一实施例的原理图，在本实施例中交流输入为单相。接触式调压器T1采用初次级共地的接法，接触式调压器T1的输入端电压为交流输入电压Uin，T1的初级匝数为Np1，T1的次级匝数为Ns1，初次级匝数比N1=Np1/Ns1。变压器T2的初级匝数为Np2，变压器T2的次级匝数为Ns2，初次级匝数比N2=Np2/Ns2（N2≤1）。接触式调压器T1、变压器T2的同名端如图2所示。
当空气开关S1和S3导通，S2和S4断开时，接触式调压器T1的可调输出电压Uo1范围为：0≤Uo1≤Uin/N1min（N1min为接触式调压器T1次级匝数Ns1最大时，T1的初次级匝数比），经过变压器T2变压后的输出电压Uo2范围为：0≤Uo2≤Uin/N1min/N2，此输出电压与输入市电同相，叠加上输入市电Uin，则送入负载端的电压Uo范围为：Uin≤Uo≤Uin+ Uin/N1min/N2，此即升压。
当空气开关S2和S4导通，S1和S3断开时，接触式调节器T1的输出电压Uo1范围为：0≤Uo1≤Uin/N1min，经过变压器T2变压后的输出电压Uo2范围为：0V≤Uo2≤Uin/N1min/N2，此输出电压与输入市电反相，叠加上输入市电Uin，则送入负载端的电压Uo范围为：Uin- Uin/N1min/N2≤Uo≤ Uin，此即降压。
接触式调压器T1的输入端电流为Iin，输入功率Pin=Uin*Iin。接触式调压器T1的输出端电流Io1为Iin*N1，变压器T2的输出端电流Io为Iin*N1*N2。在降压应用时，供给负载端的功率为Po=Uo*Io=Uin*Iin*(N1*N2-1)；在升压应用时，供给负载端的功率为Po=Uo*Io=Uin*Iin*(N1*N2+1)。
当需要增加该升降压调压装置的输出功率容量时，只需要增加变压器T2的初次级匝数比N2及功率容量即可。当需要增大输出电压的可调范围时，只需要减小变压器T2的初次级匝数比N2即可。
如图3所示，为本实用新型的另一实施例，交流输入为三相时，所述调压器模块1采用三相调压器T3，三相调压器T3采用初次级共地的接法，变压器模块3采用三相变压器T4，升降压切换模块2由三相空气开关S5、S6、S7、S8组成。
三相空气开关S5、S7导通，三相空气开关S6、S8断开时，变压器T4输出电压与市电同相，叠加市电后升降压调压装置输出为升压模式。
三相空气开关S5、S7断开，三相空气开关S6、S8导通时，变压器T4输出电压与市电反相，叠加市电后升降压调压装置输出为降压模式。
调压方式可参考单相市电输入时采用的调压方式。
在本实用新型中所用开关可以是空气开关、断路器、隔离开关等（实施例中优选空气开关）。
最后要说明的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (9)
1.一种升降压调压装置，其特征在于：包括一调压器模块、一升降压切换模块、一变压器模块，所述调压器模块输入端接交流输入，输出端接至升降压切换模块输入端；所述升降压切换模块输出端接至变压器模块输入端；所述变压器模块输出端为装置输出端接至负载。
2.根据权利要求1所述的升降压调压装置，其特征在于:所述调压器模块由单相接触式调压器组成，所述的变压器模块由单相变压器组成；所述单相接触式调压器初级的一端接单相交流输入的第一端（Uin），次级的可滑动端接升降压切换模块，所述单相接触式调压器初级的另一端和次级的另一端接单相交流输入的第二端（N）；所述单相变压器的初级（Np21）接升降压切换模块输出，单相变压器的次级（Ns21）的一端接单相交流输入的第一输入端（Uin），单相变压器的次级（Ns21）的另一端和单相交流输入的第二端（N）作为升降压调压装置的输出端。
3.根据权利要求2所述的升降压调压装置，其特征在于:所述升降压切换模块由第一至第四开关组成，所述第一开关一端接单相接触式调压器次级的可滑动端，另一端接单相变压器初级（Np21）一端；所述第二开关一端接所述第一开关另一端及单相变压器初级（Np21）一端，另一端接单相市电输入的第二端（N）；所述第三开关一端接单相变压器初级(Np21)的另一端，另一端接所述第二开关另一端及单相市电输入的第二端（N）；所述第四开关一端接单相接触式调压器次级的可滑动端，另一端接所述第三开关的一端及单相变压器初级（Np21）的另一端。
4.根据权利要求3所述的升降压调压装置，其特征在于:所述第一至第四开关为空气开关或断路器或隔离开关。
5.根据权利要求2所述的升降压调压装置，其特征在于：所述单相变压器为单相降压变压器。
6.根据权利要求1所述的升降压调压装置，其特征在于:所述调压器模块采用三相接触式调压器，变压器模块采用三相变压器；所述三相接触式调压器的初级接三相交流输入，次级接升降压切换模块；所述三相变压器第一初级（Np41）、第二初级（Np42）、第三初级（Np43）接至升降压切换模块输出端，所述三相变压器第一次级（Ns41）的一端、第二次级（Ns42）的一端、第三次级（Ns43）的一端分别接三相交流输入的U相线、V相线、W相线，三相变压器第一次级（Ns41）的另一端、第二次级（Ns42）的另一端、第三次级（Ns43）的另一端以及三相交流输入的零线N作为升降压调压装置的输出端。
7.根据权利要求6所述的升降压调压装置，其特征在于:所述升降压切换模块由第五至第八开关组成，所述第五开关的三个输入端分别接三相接触式调压器三端输出，所述第五开关的第一输出端接变压器第一初级（Np41）的一端，所述第五开关的第二输出端接三相变压器第二初级（Np42）的一端，所述第五开关的第三输出端接三相变压器第三初级（Np43）的一端；所述第六开关的第一输入端接三相变压器第一初级（Np41）的一端，所述第六开关的第二输入端接三相变压器第二初级（Np42）的一端，所述第六开关的第三输入端接三相变压器第三初级（Np43）的一端，所述第六开关的三个输出端接三相交流输入的零线N；所述第七开关的第一输入端接三相变压器第一初级（Np41）的另一端，所述第七开关的第二输入端接三相变压器第二初级（Np42）的另一端，所述第七开关的第三输入端接三相变压器第三初级（Np43）的另一端，所述第七开关的三个输出端接三相交流输入的零线N；所述第八开关三个输入端分别接三相接触调压器三端输出，所述第八开关的第一输出端接三相变压器第一初级（Np41）的另一端，所述第八开关的第二输出端接三相变压器第二初级（Np42）的另一端，所述第八开关的第三输出端接三相变压器第三初级（Np43）的另一端。
8.根据权利要求7所述的升降压调压装置，其特征在于:所述第五至第八开关为三相空气开关或三相断路器或三相隔离开关。
9.根据权利要求6所述升降压调压装置，其特征在于：所述三相变压器为三相降压变压器。
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| CN109163605A (zh) * | 2018-08-02 | 2019-01-08 | 广州民航职业技术学院 | 一种电击式擒拿手套及其控制方法 |
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