CN206370687U - 一种交流稳压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一用于供电电压稳压装置。很多供电线路电压低于允许范围，同时电压波动很大，电网频繁出现过负荷现象，导致线路损耗显著增大，供电合格率低，并对电器设备造成巨大危害，甚至造成很多电气设备无法使用.本实用新型设计的交流稳压装置，可有效稳定电网供电电压，具有响应速度快，成本低，可靠性高，维护方便，可有效提高配电网实际输电容量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一用于稳定电网供电电压的装置。
背景技术
随着人们生活水平的提高和家用电器的普及，别是住宅用户的用电量逐年大幅增长，然而厂矿单位、住宅小区、商店等配电线路更新改造速度相对滞后，导致线路末端电压远低于允许范围，同时电压波动很大，电网普遍频繁出现过负荷现象，洗衣机、空调器、电视机等非照明负荷难以正常工作，并对电器设备造成巨大危害。同时，由于新增电气负荷大量采用电动机、压缩机等旋转设备和电力电子装置，对无功功率需求很大，并产生大量高次谐波电流，因而导致低压线路损耗显著增大，整个电网的功率因数低，供电电压波动很大。
解决上述低电压及电压波动大的问题的最佳方案是，在配电网上，直接加装供电电压稳定装置。为低压电网加装电压自动调节装置，可实时自动调节供电电压，使其稳定于标准值，可向用电设备直接提供无功，提高配电网实际输电容量；提高供电变压器运行安全性；大幅度改善由于高压线路雷击、瞬间短路、过负荷等原因造成的电压闪变等异常情况，保护用电设备的安全。
中国专利CN204360256U公开了一种无触点交流稳压器，其采用多绕组变压器及多路晶闸管切换开关来实现稳压功能。该技术为有级调压，同时为实现级差不至于过大，需要很多路晶闸管切换开关，电路复杂，成本高，同时由于晶闸管开关切换速度慢，最快仅为10mS，对于电网的快速电压波动无能为力。尤其是，当其调节输出电压在高位时，如果电网电压发生快速跃升，其输出电压则会因为响应速度慢而产生过电压，危害用电设备安全。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种交流稳压装置，可有效稳定电网供电电压，其具有响应速度快，成本低，可靠性高，维护方便。
本实用新型所设计的一种交流稳压装置，包括：
一个交流电源输入，包含一号端口1和二号端口2；
一个变压器5，其原边的一端与所述交流电源输入的一号端口1连接，变压器原边的另一端作为本装置的输出端10；
一个单相逆变电路3，其交流侧与所述变压器5副边绕组的一端连接，用于实现将直流电转变为交流电，并通过所述变压器5耦合至原边，进行输出电压的调节；
一个直流滤波电路6，其正、负端分别与所述单相逆变电路3直流侧连接，其中点与所述变压器5副边绕组的另一端连接，用于实现直流电压滤波功能；
一个旁路开关4，与所述变压器5的原边连接，用于本实用新型装置待机或故障时的保护；
一个交流电压传感器8，其输入端分别与所述交流电源的两个端口连接，用于检测交流电源的电压；
一个直流电压传感器电路7，其输入端与所述直流滤波电路6连接，用于检测直流电压；
一个控制单元9，与所述交流电压传感器8、直流电压传感器电路7连接，并采集交流电源电压、直流电压信号；所述控制单元9还与所述单相逆变电路3相联接，以控制其工作状态；所述控制单元9还与所述旁路开关4联接，以检测或控制其的通断.
本实用新型所述的交流电源输入，是单相工频交流电源输入。
本实用新型所述的单相逆变电路3，是包含有两只或两组IGBT等半导体功率开关器件构成的一个桥臂。
本实用新型所述的直流滤波电路6，是包含有两只或两组、由电解电容器或薄膜电容器或超级电容器联接成的电路。
本实用新型所述的旁路开关4，是由手动开关或者电动开关组成。
本实用新型所述的控制单元9包含有微控制器(CPU)芯片，所述微控制器存储有可执行代码及数据，可实现对所述单相逆变电路3、旁路开关4的监测及控制.
本实用新型所设计的一种交流稳压装置，还包括一组并联于所述变压器原边绕组的低通滤波电路15，所述低通滤波电路包含有交流滤波电容器，用于滤除变压器5原边绕组的电流谐波.
本实用新型所设计的一种交流稳压装置，还包括一组连接于所述单相逆变电路3交流侧及变压器5副边绕组的低通滤波电路13，所述低通滤波电路包含有交流滤波电容器及滤波电感，用于滤除变压器5副边绕组的电流谐波。
本实用新型所设计的一种交流稳压装置，还包括一组并联于所述变压器副边绕组的电子旁路开关12，所述电子旁路开关是由两只反并联的晶闸管、或由一个二极管单相全桥及一只晶闸管组成，所述电子旁路开关12由所述控制单元9控制，用于本装置故障时的快速旁路。
附图说明
图1是本实用新型一种交流稳压装置的电气结构图。
图2是本实用新型一种交流稳压装置的一个实施例图。
具体实施方式
下面结合附图，详细介绍本实用新型一种交流稳压装置实施及工作过程。
如图1所示，是本实用新型交流稳压装置的电气结构图.其中交流电源由一号端口1及二号端口2接入，一号端口与变压器5的原边一端串联连接后，由变压器5的原边另一端作为本实用新型装置的输出.变压器5原边两个端口间并联旁路开关4，用于本实用新型装置待机或故障时的旁路。
变压器5的副边绕组一端与单相逆变电路3连接，另一端与直流滤波电路6的中点连接，由控制单元9控制单相逆变电路3的工作，使其输出PWM调制电压，施加于变压器5的副边绕组，该电压经变压器5变压后，与一号端口电压串联，在输出端口10产生一个总电压，从而起到调整稳定输出电压的作用。
控制单元9与单相逆变电路3连接，控制其中半导体开关器件的通、断状态，同时检测其工作正常与否。控制单元9同时与交流电压传感器8、直流电压传感器电路7连接，用于检测本实用新型装置的输入交流电源电压、直流滤波电路6的电压。
图2是本实用新型交流稳压装置的另一个实施例图，低通滤波电路15并联于变压器5的原边绕组，用于滤除变压器原边的高频脉动电流。图2中电子旁路开关12与变压器5的副边绕组并联，用于本实用新型装置逆变电路发生故障时的快速旁路。图2中低通滤波电路13是一个LC滤波电路，连接于单相逆变电路3的输出及变压器5的副边绕组之间，用于滤除本实用新型装置逆变电路产生的脉动电流。图2中单相逆变电路3采用IGBT14作为半导体开关器件。
Claims (9)
1.一种交流稳压装置，其特征在于：其包括：
一个交流电源输入，包含一号端口和二号端口；
一个变压器，其原边的一端与所述交流电源输入的一号端口连接，变压器原边的另一端作为本装置的输出端；
一个单相逆变电路，其交流侧与所述变压器副边绕组的一端连接，用于实现将直流电转变为交流电，并通过所述变压器耦合至原边，进行输出电压的调节；
一个直流滤波电路，其正、负端分别与所述单相逆变电路直流侧连接，其中点与所述变压器副边绕组的另一端连接，用于实现直流电压滤波功能；
一个旁路开关，与所述变压器的原边连接，用于本发明装置待机或故障时的保护；
一个交流电压传感器，其输入端分别与所述交流电源输入的两个端口连接，用于检测交流电源的电压；
一个直流电压传感器电路，其输入端与所述直流滤波电路连接，用于检测直流电压；
一个控制单元，与所述交流电压传感器、直流电压传感器电路连接，并采集交流电源电压、直流电压信号；所述控制单元还与所述单相逆变电路相联接，以控制其工作状态；所述控制单元还与所述旁路开关联接，以检测或控制其的通断。
2.根据权利要求1所述的一种交流稳压装置，其特征在于：所述的交流电源输入，是单相工频交流电源输入。
3.根据权利要求1所述的一种交流稳压装置，其特征在于：所述的单相逆变电路，是包含有两只或两组IGBT等半导体功率开关器件构成的一个桥臂。
4.根据权利要求1所述的一种交流稳压装置，其特征在于：所述的直流滤波电路，是包含有两只或两组、由电解电容器或薄膜电容器或超级电容器联接成的电路。
5.根据权利要求1所述的一种交流稳压装置，其特征在于：所述的旁路开关，是由手动开关或者电动开关组成。
6.根据权利要求1所述的一种交流稳压装置，其特征在于：所述的控制单元包含有微控制器芯片，所述微控制器存储有可执行代码及数据，可实现对所述单相逆变电路、旁路开关的监测及控制。
7.根据权利要求1所述的一种交流稳压装置，其特征在于，其还包括：一组并联于所述变压器原边绕组的低通滤波电路，所述低通滤波电路包含有交流滤波电容器，用于滤除变压器原边绕组的电流谐波。
8.根据权利要求1所述的一种交流稳压装置，其特征在于，其还包括：一组连接于所述单相逆变电路交流侧及变压器副边绕组的低通滤波电路，所述低通滤波电路包含有交流滤波电容器及滤波电感，用于滤除变压器副边绕组的电流谐波。
9.根据权利要求1所述的一种交流稳压装置，其特征在于，其还包括：一组并联于所述变压器副边绕组的电子旁路开关，所述电子旁路开关是由两只反并联的晶闸管、或由一个二极管单相全桥及一只晶闸管组成，所述电子旁路开关由所述控制单元控制，用于本装置故障时的快速旁路。
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|---|---|---|---|---|
| CN107872060A (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-03 | 新能动力（北京）电气科技有限公司 | 一种交流稳压装置 |
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2016
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