CN2290079Y - 组合补偿式稳压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于单相或三相电力稳压需求的组合补偿式稳压器,包括采样电路、控制电路、补偿电路和保护电路。补偿电路由两个或若干个功率和变化不等的补偿变压器串联而成。补偿变压器副边线圈与负载主回路串联,补偿过程中电压电流不间断,原边线圈根据需求和指令,投入不同的线圈组别,经正向或反向并联进行优化组合电压补偿。该稳压器稳压范围宽、精度高,可靠性好,并可进行异常状态保护和通电初始输出冲击闭锁。

Description

组合补偿式稳压器

本实用新型涉及一种补偿式稳压器，尤其是一种适用于单相或三相电力稳压需求的组合补偿式稳压器。

现有单相或三相补偿式稳压器其补偿变压器原边串有一自耦调压器，通过此自耦调压器炭刷的滑动或滚动可改变补偿变压器原边电压，也即改变了补偿电压的大小和方向，达到稳压器输出电压稳定的目的。这种补偿方式存在两个问题：1、自耦调压器炭刷在滑动或滚动过程中不可避免地会磨下炭粉，这就易于造成匝间跳火或短路，同时需频繁地更换易损炭刷和及时清除磨下的炭粉。实际使用说明这种稳压器可靠性不高。2、停电和复供电的电压差别较大时易于造成电压冲击。例如：当停电前供电电压处于低压供电阶段，恢复供电时供电电压相对较高。这样，在恢复供电的初始阶段，就易于对用电负荷造成一定时间的过电压冲击以致损坏。

本实用新型的目的是提供一种可避免使用含易损件炭刷的自耦调压器，采用可靠性较高、故障率较低的继电器和接触器，与多个补偿变压器原边绕组进行动态优化组合补偿最佳的电压档次，以达到输出电压精度和可靠性二者均高的组合补偿式稳压器。

本实用新型包括采样电路、控制电路、补偿电路和保护电路，补偿电路由两个或若干个功率和变比大小不等的补偿变压器串联而成，补偿变压器付边串联后再与负载主回路串联，形成补偿过程中永不间断的通路。补偿变压器原边线圈根据需求和指令，投入不同的线圈组别，进行正向或反向并联组合后，一端接入电压输入相线端，或该端接入补偿变压器输出与闭锁接触器接点C之间，或接入相邻两补偿变压器付边连线之间，另一端接中线。本组合补偿式稳压器输出电压系由输入电源电压与两个或两个以上的若干个不等量电压进行适当的正反向叠加而成。输出初始冲击闭锁接触器接点C串于稳压输出末端与负载之间。

以下结合附图作详细说明。

图1为本实用新型电路原理框图形式1。

图2为本实用新型电路原理框图形式2。

图3为本实用新型电路原理线路图形式1。

图4为本实用新型电路原理线路图形式2。

图5为本实用新型补偿变压器T₁绕组及电压标示。

图6为本实用新型补偿变压器T₂绕组及电压标示。

图1、图2中，采样电路和控制电路由单片机或数字电路、继电器和接触器组成。补偿电路由若干个补偿变压器原付边绕组组合而成。输出冲击保护电路由继电器或接触器组成。

采样电路由稳压器输出端内侧采集到的电压信号，经识别判断、计算后，计算机或数字电路发出适当的指令，控制若干个相关接触器或继电器动作，接通相应的补偿变压器原边绕组，进行多个正反向电压的叠加补偿，使输出电压最接近设定电压。若在供电初始期此电压经进一步识别后，如符合条件则解除封锁，平稳输出；如不符合条件则封锁输出，对负载进行保护，避免造成供电初期的过电压冲击。

本实用新型组合补偿式稳压器能保证在较宽的输入电压时有高精度的稳压输出。

图1、图2、图5、图6中：T₁为第一补偿变压器；

        ΔU₁为第一补偿变压器补偿电压；

        U₁₁为第一补偿变压器原边电压；

        N₁为第一补偿变压器付边匝数；

        N₁₁为第一补偿变压器原边匝数。

        T₂为第二补偿变压器；

        ΔU₂为第二补偿变压器补偿电压；

        U₂₁为第二补偿变压器原边第一绕组电压；

        U₂₂为第二补偿变压器原边第二绕组电压；

        N₂为第二补偿变压器付边匝数；

        N₂₁为第二补偿变压器原边第一绕组匝数；

        N₂₂为第二补偿变压器原边第二绕组匝数。图3、图4中：T₁、T₂为第一、第二补偿变压器；

        1KM～9KM为补偿接触器或继电器接点；

        C为冲击闭锁保护接触器接点。设 $K_1=\frac{N_1}{N_{11}}$ $K_2=\frac{N_2}{N_{21}+N_{22}}$ $K_{21}=\frac{N_2}{N_{21}}$

        则补偿变压器T₁有三种工作状态：

        ①补偿正电压时ΔU₁＝K₁×U_入

        ②补偿反电压时ΔU₁＝-K₁×U_入

        ③补偿零电压时ΔU₁＝0

        补偿变压器T₂有五种工作状态：

        ①′补偿正电压时ΔU₂＝K₂₁×U_入

        ②′补偿正电压时ΔU₂＝K₂×U_入

        ③′补偿反电压时ΔU₂＝-K₂₁×U_入

        ④′补偿反电压时ΔU₂＝-K₂×U_入

        ⑤′补偿零电压时ΔU₂＝0

T₁、T₂组合后，共可组合而成C₃ ¹×C₅ ¹＝15种工作状态，故选择的工作状态和输出组数大为扩大，单片机或数字电路可从中选择最接近既定输出目标值的方案对执行电路发出指令。正确地选择补偿变压器的变比，就可提高稳压输出精度。

现举例加以说明：

例1.当输入电压偏低时，补偿电压为：

                (K+K₂₁)U_入(①与①′组合)

ΔU＝ΔU₁+ΔU₂＝

                (K₁-K₂₂)U_入(①与③′组合)

例2.当输入电压偏高时，补偿电压为：

                (-K+K₂₁)U_入(②与①′组合)

ΔU＝ΔU₁+ΔU₂＝

                (-K-K₂₂)U_入(②与③′组合)

侧3.当输入电压在稳压设定值附近时，补偿电压为：

ΔU＝ΔU₁+ΔU₂＝0

本实用新型稳压范围宽，稳压精度高，可靠性好，耐久性强，易于维护，同时还具有输出电流连续，异常状态保护和通电初始期输出锁定，避免对负荷造成冲击和损害等优点。

Claims (3)

1.一种组合补偿式稳压器，由采样电路、控制电路、补偿电路和保护电路组成，其特征在于：

a.补偿电路由两个或若干个功率和变比大小不等的补偿变压器串联而成，补偿变压器付边串联后再与负载主回路串联，形成补偿过程中永不间断的通路；

b、补偿变压器原边线圈根据需求和指令，投入不同的线圈组别，进行正向或反向并联组合后，一端接入电压输入相线端，或该端接入补偿变压器输出与闭锁接触器接点C之间，或接入相邻两补偿变压器付边连线之间，另一端接中线。

2、如权利要求1所述的组合补偿式稳压器，其特征在于：输出电压系由输入电源电压与两个或两个以上的若干个不等量电压进行适当的正反向叠加而成。

3、如权利要求1所述的组合补偿式稳压器，其特征在于：输出初始冲击闭锁接触器接点C串于稳压输出末端与负载之间。

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