可抑制谐波的可控硅调压装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可抑制谐波的可控硅调压装置，涉及交流工频电压调压装置技术领域。包括过零检测及触发电路、可控硅调压单元Q1、变压器T1和变压器T2，三相输入电压LA、LB、LC相线第一路依次与变压器T1和变压器T2的低压侧串联连接，三相输入电压LA、LB、LC相线的第二路分别与过零检测及触发电路的输入端和可控硅调压单元Q1的输入端连接，过零检测及触发电路的输出端与可控硅调压单元Q1的控制端连接。所述装置具有成本低、容量大、响应速度快的特点，同时具有输出电压谐波成分低的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种可抑制谐波的可控硅调压装置，涉及交流工频电压调压装置
。包括过零检测及触发电路、可控硅调压单元Q1、变压器T1和变压器T2，三相输入电压LA、LB、LC相线第一路依次与变压器T1和变压器T2的低压侧串联连接，三相输入电压LA、LB、LC相线的第二路分别与过零检测及触发电路的输入端和可控硅调压单元Q1的输入端连接，过零检测及触发电路的输出端与可控硅调压单元Q1的控制端连接。所述装置具有成本低、容量大、响应速度快的特点，同时具有输出电压谐波成分低的优点。【专利说明】可抑制谐波的可控硅调压装置
本专利技术涉及交流工频电压调压装置
。
技术介绍
随着我国工业用电量的增长，终端供电线路条件日趋复杂，靠近配电变压器的市电电压普遍偏高，而且电压随供电负荷的变化而波动，夜间大的工业负荷减轻，导致周边的供电线路的电压进一步升高。在遭遇供电负荷高峰时，部分地区的市电电压又会偏低。这种市电电压的波动对设备的安全可靠运行带来不利影响，尤其是当前大多数情况下，市电电压偏高，会造成用电设备经常处于过载运行状态，能耗增大，运行的可靠性降低，故障率提高，增加了用户的电费支出，设备检修费用也随之提高。如果通过电网侧的配电变压器进行电压调节，虽然在一定程度上改善了这种市电电压的波动，但因为用电负荷分布在供电线路的不同位置，难以兼顾大多数用户的实际运行需求。通过用户侧的调压装置进行电压调节，来适应设备的用电需求是一个比较可行的办法，至少可以使用电设备的电压稳定在标称的额定电压之下，更进一步还可以根据用电设备的特性进一步降低电压，使设备处在更低的能耗之下，达到节能的效果。目前调节电压的方法有1、自耦变压器调压，如图4所示；2、可控硅调压，如图5所示；3、IGBT调压，如图6所示。自耦变压器调压比较容易实现，但其电压是通过切换不同的抽头来实现，只能实现分级调节，且响应速度慢。使用可控硅进行相控斩波，可以实现电压的平滑调节，且成本低廉，响应速度快，但输出电压的谐波含量高。使用IGBT进行高频斩波调压，可以实现完美的正弦波输出，同样具有响应速度高的特点，但其技术较复杂，且成本高，不易实现较大容量的调压。因此，以上三种调压技术都有各自的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可抑制谐波的可控硅调压装置，所述装置具有成本低、容量大、响应速度快的特点，同时具有输出电压谐波成分低的优点。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是:一种可抑制谐波的可控硅调压装置，其特征在于:包括过零检测及触发电路、可控硅调压单元Q1、变压器Tl和变压器T2，三相输入电压LA、LB、LC相线第一路依次与变压器Tl和变压器T2的低压侧串联连接，三相输入电压LA、LB、LC相线的第二路分别与过零检测及触发电路的输入端和可控硅调压单元Ql的输入端连接，过零检测及触发电路的输出端与可控硅调压单元Ql的控制端连接，所述可控硅调压单元Ql的输出端分别与电压器Tl和电压器T2的高压侧连接，变压器Tl的高压侧采用三角形连接，变压器T2的高压侧采用星形连接且中性点悬空，所述调压装置通过过零检测及触发电路检测每一相电压的过零点，并延迟一个角度后产生触发脉冲使可控硅调压单元Ql内部对应的晶闸管导通。优选的，三相输入电压LA、LB> LC相线的输出端设有低通滤波器。优选的，所述过零检测及触发电路包括三个结构相同的检测及触发单元和MCU，所述可控硅调压单元Ql包括三只可控硅；检测及触发单元包括电阻R1-R4、二极管D1-D3、光耦U1、电容Cl、变压器T3、三极管Q3，电阻Rl的一端接相线，另一端经双向稳压二极管Dl接光耦Ul的一个输入端，光耦Ul的另一个输入端接零线；光耦输出三极管Q2的集电极第一路接上拉电阻R2，光耦输出三极管Q2的发射极接地，光耦输出三极管Q2的集电极第二路接MCU的一个输入端；MCU的一个输出端电阻R4接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极与变压器T3的初级连接，电阻R3、电容Cl和二极管D4构成钳位电路与变压器T3的初级连接，变压器T3设有二两次级绕阻，每个绕阻通过两个二极管整流，驱动一只可控硅。优选的，所述低通滤波器包括串联在LA、LB、LC相线输出端的滤波电感Lx、并联在输出端的包括电容Cx和电阻r的RC支路和并联在输出端的包括电容Cy的电容支路。优选的，所述调压装置通过过零检测及触发电路检测每一相电压的过零点，并延迟0-180°后产生触发脉冲使可控硅调压单元Ql内部对应的晶闸管导通。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:(I)可控硅调压单元Ql本身会产生较多的谐波，主要是3、5、7、9……等奇次谐波，但调压出来的电压通过变压器降压叠加在输入的市电电压之上，使得可控硅调压单元Ql的电压只占输出电压的一小部分，所以输出电压的谐波成分大大减小；(2)通过变压器的三角形连接或者星型连接不接中性线的方式，使得可控硅调压单元Ql输出的含有谐波成分的电压中的3、9、15……等3n次谐波被抵消掉，于是输出电压就只包含5、7、11、13……次谐波。(3)—台高压侧星型连接的变压器和一台高压侧三角型连接的变压器组合，使得5、7、17、19次谐波被衰减至原来的一半。(4)综合上述三种谐波抑制的效果，系统中只含有较少的5、7、11、13次谐波，更高次的谐波虽然存在，但含量非常少。总谐波可控制在2%以内。且变压器和可控硅的容量都只是总容量的一部分，因此与自耦变压器调压方案相比所需的变压器的容量大大减小，与单纯的可控硅调压方案相比，所需的可控硅控制容量大大减小。(5)在此基础上增加低通滤波器，使高次谐波进一步衰减，因为此时需要处理的谐波次数较高，所需滤波元件体积比较小，成本低。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术不具有低通滤波器的原理框图； 图2是本专利技术过零检测及触发电路与可控硅调压单元Ql的原理框图； 图3是本专利技术具备低通滤波器的原理框图； 图4是传统自耦变压器调压方法示意图； 图5是传统可控硅调压方法示意图； 图6是IGBT调压方法示意图。【具体实施方式】如图1所示，一种可抑制谐波的可控硅调压装置，包括过零检测及触发电路、可控硅调压单元Q1、变压器Tl和变压器T2。三相输入电压LA、LB、LC相线第一路依次与变压器Tl和变压器T2的低压侧串联连接，三相输入电压LA、LB、LC相线的第二路分别与过零检测及触发电路的输入端和可控硅调压单元Ql的输入端连接，过零检测及触发电路的输出端与可控硅调压单元Ql的控制端连接；所述可控硅调压单元Ql的输出端分别与电压器Tl和电压器T2的高压侧连接。变压器Tl的高压侧采用三角形连接，变压器T2的高压侧采用星形连接且中性点悬空，所述调压装置通过过零检测及触发电路检测每一相电压的过零点，并延迟0-180°后产生触发脉冲使可控硅调压单元Ql内部对应的晶闸管导通。可控硅调压单元Ql输出的电压包含3、5、7、9……等奇次谐波成分，其输出的电压连接到变压器Tl和变压器T2的高压侧时，因为Tl的高压侧为三角形连接，没有中性点，而T2的高压侧为星形连接且中性点悬空，导致3、9、15……等3η次谐波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可抑制谐波的可控硅调压装置，其特征在于：包括过零检测及触发电路、可控硅调压单元Q1、变压器T1和变压器T2，三相输入电压LA、LB、LC相线第一路依次与变压器T1和变压器T2的低压侧串联连接，三相输入电压LA、LB、LC相线的第二路分别与过零检测及触发电路的输入端和可控硅调压单元Q1的输入端连接，过零检测及触发电路的输出端与可控硅调压单元Q1的控制端连接，所述可控硅调压单元Q1的输出端分别与电压器T1和电压器T2的高压侧连接，变压器T1的高压侧采用三角形连接，变压器T2的高压侧采用星形连接且中性点悬空，所述调压装置通过过零检测及触发电路检测每一相电压的过零点，并延迟一个角度后产生触发脉冲使可控硅调压单元Q1内部对应的晶闸管导通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春雨，瞿文慧，
申请(专利权)人：廊坊英博电气有限公司，
类型：发明
国别省市：