一种组合补偿式交流稳压器制造技术

一种用数码控制的组合补偿式交流稳压器，包括补偿变压器、自耦变压器、组合调压装置以及控制电路，其特征在于：组合调压装置由从自耦变压器线圈上抽出的至少三个抽头和开关装置组成，构成树枝连接状，且在树枝连接状的每个节点处，设一开关装置，开关装置受控制电路控制，并通过选通开关装置的不同组合，改变自耦变压器的线圈抽头位置，从而来改变补偿电压的大小和相位。本实用新型专利技术的特点是：结构简单、应变时间短、可靠性高、成本低且适用于单相、三相统调、三相分调型交流稳压器。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自动调节电压并使其输出电压稳定在一个额定值的一个稳定范围内的稳压装置，具体涉及一种用数码控制的组合补偿式交流稳压器。目前国内使用最广泛的大功率稳压器是自动补偿式交流稳压器。中国科学技术信息研究所重庆分所1994年2月11日出版的94年第2期(总第158期)和94年第3期(总第159期)《电工技术》月刊中分别刊登了由杨光同志撰写的《三相大功率补偿式交流稳压电源工作原理及使用维护方法》(上、下)一文较系统地介绍了三相统调补偿式和三相分调补偿式交流稳压电源的工作原理、机械结构以及技术性能。其结构主要由主补偿变压器、柱式自耦变压器、链条传动部分和控制板组成，所述链条传动部分包括伺服电机、减速器、固定的链轮、链条、电刷及导电杆等。其工作原理为柱式自耦变压器取出的电压加在主补偿变压器的初级线圈上，主补偿变压器次级线圈上的感应电压与稳压器的输入电压叠加成输出电压。当输入电压或输出电压偏离额定值时，柱式自耦变压器的电刷在控制板的控制下，由伺服电机经链条传动机构带动向上或向下移动，从而改变主补偿变压器次级线圈上感应电压的大小和相位，补偿输入电压与额定值的差异，使输出电压以一定精度稳定在额定值上，实现稳压目的。上述补偿式交流稳压电源具有工作平稳、效率高、无波形畸变等特点。但由于这种补偿式稳压电源用了柱式自耦调压变压器，使此类稳压电源存在以下不足1.滑动碳刷(即电刷的一种)容易摩损，摩损下来的一部分碳粉留在已除去绝缘层线圈的匝间，时间一长易产生″搭桥″短路，为此必须定期清除线圈匝间的碳粉。滚轮式碳刷(即电刷的另一种)虽然摩损减少，但轮式碳刷与除去绝缘层线圈表面理论上为线状接触，接触处电流密度大，从而限制了调压器的功率。2.滑动碳刷或滚轮式碳刷在除去绝缘层线圈表面移动时，常会造成线圈相邻匝间的短路。为了减少短路损耗，要采用有一定内阻的石墨材料作为碳刷或滚轮，这又增加了回路的损耗和发热，这也就是增加了调压器的自耗电。3.在输入电压变化大的情况下，稳压器的响应速度相对较低，并且随着电刷移动速度的提高，碳刷与线圈间的电火花增加，对自动调压变压器线圈和碳刷间的电蚀现象也增加，缩短了其寿命增加了故障率，与此同时，还对稳压器四周的电子仪器、计算机或稳压器本身负载产生较严重的高频电火花干扰。4.采用的伺服电机、减速器到链传动系统，机械结构复杂，柱式调压变压器结构和电刷移动的导轨的精度等都对制造和装配提出了较高的要求，因此，成本也较高，可靠性也相对较差。本技术的目的是提供一种结构简单、应变时间短、可靠性高且成本低的补偿式交流稳压器。为达到上述目的，本技术采用的技术方案一为一种组合补偿式交流稳压器，包括补偿变压器、自耦变压器，补偿变压器的次级线圈串接在稳压器的输入输出之间，自耦变压器的线圈与稳压器的输出并联成一回路，自耦变压器的输出端与补偿变压器的初级线圈连接，使自耦变压器的输出端输出的电压加在补偿变压器的初级线圈上，经耦合补偿变压器次级线圈获得的补偿电压与稳压器输入端输入的电压叠加后在输出端上输出，所述稳压器还包括组合调压装置以及根据检测输入或输出电压的结果经比较后来控制组合调压装置的控制电路，所述组合调压装置由从自耦变压器线圈上抽出的至少三个抽头和开关装置组成，所述至少三个抽头，同时并接出两组抽头与开关装置的组合，每组组合按两两连接方式，构成至少两级的树枝连接状，且在两组树枝连接状的每个节点处，设一开关装置，两组树枝连接状的两个根端为上述自耦变压器的输出端，所述开关装置受控制电路控制，并通过选通开关装置的不同组合，改变自耦变压器的线圈抽头位置，从而来改变补偿电压的大小和相位，使得补偿后的输出电压稳定在一个额定值的一个稳定范围内。在上述技术方案的基础上，所述稳压器还可以包括一组与上述开关装置一一对应且相并联的辅助开关装置、一组减弧电阻以及相应的辅助控制电路，各辅助开关装置的常闭和常开触点分别与对应开关装置的常闭和常开触点并联，各辅助开关装置的公共触点经一只减弧电阻接至对应开关装置的公共触点，所述开关装置在控制电路控制下开或关，经延时后，再由辅助控制电路控制对应的辅助开关装置开或关，在延时时间内，所动作的开关装置断开时，回路中则自动串入一只由辅助开关装置控制的减弧电阻，来释放所切换组合式自耦变压器这部分线圈中的电感产生的磁能量，从而起到一个减少开关装置触点断开时产生的电弧现象，同时也减小了由于开关装置触点切换工作位置引起的输出电压波形瞬态畸变现象。上述技术方案中，所述自耦变压器为单相自耦变压器时，所述单相组合补偿式交流稳压器可以由一个控制电路控制连接在一只单相自耦变压器上的开关装置来实现；所述三相统调组合补偿式交流稳压器可以由一个控制电路同时控制分别连接与三相电压的三只单相自耦变压器上的开关装置来实现；所述三相分调组合补偿式交流稳压器可以由三个控制电路分别控制连接与三相电压的三只单相自耦变压器上的开关装置来实现，从而使所述稳压器输出的电压稳定在一个额定值的一个稳定范围内。上述技术方案中，所述自耦变压器为三相自耦变压器时，三相自耦变压器的每相均以上述相同的方式与各相补偿变压器的初级线圈的两端连接，所述三相统调组合补偿式交流稳压器由一个控制电路同时控制分别连接于三相自耦变压器上的开关装置来实现，使输出的三相电压稳定在一个额定值的一个稳定范围内。上述技术方案中，所述自耦变压器抽头的含意为自耦变压器线圈″至少三个抽头″中，可以包括由线圈的一端或两端作为抽头的情况。上述技术方案中，所述一个开关装置由一个公共端、一个常闭端和一个常开端组成；它有两种工作状态，一种为常闭工作状态，另一种为常开工作状态。开关装置可以由继电器、接触器、成对联接的固态继电器或双向可控硅以及零交叉双向可控硅光电耦合器分别构成，为说明工作原理方便开关装置以继电器为例。附附图说明图1为上述技术方案中，稳压器主回路的一种基本型，其中从自耦变压器线圈抽出三个抽头，并与四只开关装置构成两组并接的组合，每组组合为两级树枝状连接。与普通单相补偿式交流稳压器相同，稳压范围为220V±20％，自耦变压器直接接在输出端，也就是220V，所以补偿变压器初级线圈与次级线圈的匝比为5∶1，上述抽头与继电器的连接结构，经控制电路的切换可以获得五档输出电压，表1列出了KM1～KM4为继电器时触点的工作位置与五档输出电压的关系，表1为序号 继 电 器 触 点 位 置 自耦变压器 补偿变压器次KM1 KM2 KM3 KM4 输出电压 级补偿电压100*0 +220V+44V201*0 +110V+22V31**0 0041*01 -110V-22V51*11 -220V-44V注1.表中″*″为触点可在任意位置上。2.自耦变压器的中间抽头为该线圈的中心抽头。根据表1的分析，如稳压器范围设计为220V±20％，则可以获得220V±5％稳压精度，当然在考虑到整个系统的稳定性时，要在各档比较器切换时要留有一定的变档滞后。若设计要求各档间的电压差为一常数，可以很方便地推出组合式自耦变压器各抽头的位置设自耦变压器线圈抽头为四个；各抽头线圈匝数分别为N0；N1；N2；N3。另外考虑到在额定负载下自耦变压器产生的绕组压降，本技术可以在组合式自耦变压器绕组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合补偿式交流稳压器，包括补偿变压器、自耦变压器，补偿变压器的次级线圈串接在稳压器的输入输出之间，自耦变压器的线圈与稳压器的输出并联成一回路，自耦变压器的输出端与补偿变压器的初级线圈连接，使自耦变压器的输出端输出的电压加在补偿变压器的初级线圈上，经耦合补偿变压器次级线圈获得的补偿电压与稳压器输入端输入的电压叠加后在输出端上输出，其特征在于：所述稳压器还包括组合调压装置以及根据检测输入或输出电压的结果经比较后来控制组合调压装置的控制电路，所述组合调压装置由从自耦变压器线圈上抽出的至少三个抽头和开关装置组成，所述至少三个抽头，同时并接出两组抽头与开关装置的组合，每组组合按两两连接方式，构成至少两级的树枝连接状，且在两组树枝连接状的每个节点处，设一开关装置，两组树枝连接状的两个根端为上述自耦变压器的输出端，所述开关装置受控制电路控制，并通过选通开关装置的不同组合，改变自耦变压器的线圈抽头位置，从而来改变补偿电压的大小和相位，使得补偿后的输出电压稳定在一个额定值的一个稳定范围内。２．根据权利要求１所述的交流稳压器，其特征在于：还包括一组与上述开关装置一一对应且相并联的辅助开关装置、一组减弧电阻以及相应的辅助控制电路，各辅助开关装置的常闭和常开触点分别与对应开关装置的常闭和常开触点并联，各辅助开关装置的公共触点经一只减弧电阻接至对应开关装置的公共触点，所述开关装置在控制电路控制下开或关，经延时后，再由辅助控制电路控制对应的辅助开关装置开或关，在延时时间内，所动作的开关装置断开时，回路中则自动串入一只由辅助开关装置控制的减弧电阻，来释放所切换组合式自耦变压器这部分线圈中的电感产生的磁能量，从而起到一个减少开关装置触点断开时产生的电弧现象。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾元章，顾纪章，
申请(专利权)人：顾元章，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]