新型步进交流电压调节装置的制作方法

文档序号:6275632
专利名称:新型步进交流电压调节装置的制作方法
技术领域
本实用新型主要用于交流电压调节和交流稳压设备。属电气技术应用。
目前常用的交流稳压装置,有614型稳压器,它是利用饱和电抗器调节的。它的响应速度慢、效率低;有正弦能量分配式稳压器,它的调节范围窄;有晶闸管控制变压器抽头步进式稳压器,其可靠性差;此外还有恒压变压器稳压器、伺服电机驱动自耦变压器等都有各自的缺点。
本实用新型的目的是针对上述稳压器存在的缺点,提供一种响应速度快、调节范围宽、可靠性高,有一定精度的新型步进式电压调节装置代替现有的交流稳压装置。
本实用新型中调节单元(

图1)是一个带有短路线圈的变压器和分别与其初级及短路线圈串联一个双向晶闸管组成。将多个这种调节单元中变压器次级串联,控制各初级、短路线圈中双向晶闸管的通断,达到输出电压步进调节。并采用多相采样检测电路提高调节和闭环工作响应速度。
图1是带有短路线圈变压器的原理图。它是调节装置的基本单元,由一个具有初级线圈N1、次级线圈N2、短路线圈N0和两个双向晶闸管Th1、Th0组成。N1与晶闸管Th1串联接到交流电压Vi端。N0与Th0串联短路,Th0与Th1反相工作。即Th1导通时,N1接到交流电压Vi上,此时Th0截止,N2输出与Vi成正比的Vt。当Th1截止时,N0为Th0导通而短路,因此N2上的电压Vt为零。如果有电流在N2中流过,此时变压器作电流互感器运行,在N2两端仅有很小的漏抗压降。如果将多个图1所示的变压器次级按所需极性串联起来,通过有选择地触发初级线圈串联的晶闸管和短路线圈串联的晶闸管,就可以调节总的串联电压。
电路调节的响应速度,一般取决于采样检测电路的响应速度。通常采样电路采用单相整流滤波,由于纹波大,需要很大的滤波电容,因此响应速度慢。为了提高响应速度,本实用新型采用多相采样电路。
图2(a)为多相采样电路,它是由具有初级线圈NA和多组带有中心抽头及一组不带中心抽头的次级线圈的采样变压器B与相应的RC电路构成的桥式移相电路组成。如采样电压加到变压器初级NA上,在次级NB上产生与采样电压成正比的电压V1′。此电压加在桥的一个对角线上。另一个对角线RC端与中心抽头输出电压V1。V1与V1′的向量关系如图2(b)。改变RC的数值即可改变V1与V1′的夹角α。因V1′与V2同相,所以V1相对V2移相角α。V3也可用RC移相获得(也可更多相)。如果次级只有两组中心抽头线圈(图2(a)),可调整R1C1和R2C2分别移相60°和120°分别经整流并联,并经很小的电容滤波,就可得到误差电压。因滤波电容小,电路响应快。
本实用新型用于交流稳压电路如图3。图3中由12个完全相同的图1所示的调节单元组成。稳压电路输出电压V0等于输入电压Vi与调节部分1的输出电压VT之和。当输出电压低于额定值220伏时,选择导通同相输出变压器B1~B7初级晶闸管Th11~Th17中的一个或数个。其余全部接通短路晶闸管。反之接通反相变压器B
~B12初级晶闸管Th18~Th112中的一个或数个。每个变压器输出电压相等(6.5伏),所有变压器初级并联接到已被稳压的输出端,保证每接通一级的输出电压相等。12个变压器中7个同相(B1~B7)和5个反相(B8~B12)。当输入电压在175伏~250伏之间变化时,保证输出电压稳定在220伏±1.5%。
图3中采样电路是由输入采样部分1和输出采样(反馈)部分3组成。其输出分别经R1、R2综合加到误差检测电路R3、W上,经同步电路与电阻RR1~RR13和直流基准电压VR组成的比较电路,驱动相应的施密特触发器例如I1翻转,经A1整形控制调节单元初级线圈中晶闸管Th11导通(截止)。A1输出经A2反相使短路线圈中晶闸管截止(导通)。
本实用新型也用于低压大电流电源调节。利用图3中调节单元1直接输出可调的VT,但初级线圈并联后连接在输入端Vi上。根据变压器初次级功率相等(不计损耗)的原理,当初级晶闸管截止时,由于变压器被短路线圈短路,初级晶闸管仅承受电源电压峰值,电流仅是次级电流与匝比n的乘积。选择适当的线圈匝数及适当定额的晶闸管,可获得最佳性能价格比。用于交流稳压器由于用分立变压器调节,所以不会象改变变压器抽头步进式稳压器因某一级误导通造成整个稳压装置失效的现象,大大提高了可靠性。与正弦能量分配式稳压器相比,本装置可达到任意设计调节范围和稳压精度。与磁饱和式稳压器相比,因采用多相检测电路和直接控制晶闸管通断,响应速度大大加快,同时效率很高,附加失真小。
权利要求1.一种步进交流电压调节装置,由变压器、双向晶闸管和检测控制电路组成,其特征是(1)基本调节单元是一个带有短路线圈的变压器和分别与初级线圈、短路线圈串联一个双向晶闸管组成;(2)将多个调节单元变压器次级线圈串联,用于交流电压调节;(3)所有变压器初级并联,并接到输入端(用于调节)或输出端(用于稳压);(4)采用多相采样电路,减小滤波电容,获得快速检测误差信号,提高响应速度。
2.根据权利要求1所述的电压调节中的检测电路,其特征是采用多路RC移相组成多相整流电路,是由采样变压器B和多组带有中心轴头的次级线圈分别与RC构成桥式移相电路形成多相电路,经整流并联获得纹波很小的直流误差电压,减小取样电路中滤波电容,提高装置的响应速度。
专利摘要本实用新型属电气技术应用,采用分立变压器调节。每一个调节单元是由一个带有短路线圈的变压器和分别与其初级及短路线圈串联一个双向晶闸管组成的。将多个调节单元中变压器次级串联,控制各初级、短路线圈中双向晶闸管的通断,以达到输出电压的步进调节或稳定。本实用新型利用多路RC移相组成整流电路减小采样电路中滤波电容,提高响应速度。本实用新型主要用于交流电压调节和交流稳压设备。
文档编号G05F1/10GK2055266SQ89205270
公开日1990年3月28日 申请日期1989年7月29日 优先权日1989年7月29日
发明者潘昌波 申请人:南京九龙电子仪器设备厂
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