补偿变压器pwm调节电压的方法及系统的制作方法

文档序号:9600315
补偿变压器pwm调节电压的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及补偿变压器领域,具体地,涉及补偿变压器PWM调节电压的方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 交流稳压器一般采用补偿变压器来实现稳压。传统的补偿变压器初级电压调整采 用三相有电刷接触调压器,利用一套机械结构传动配上根据电压高低电子控制系统来实现 自动补偿。
[0003] 例如公布号为CN204597782U的专利文献(名称:全自动补偿式稳压变压器,申请 号:201520321411.0)公开的技术方案即具有电刷,利用机械结构传动配上根据电压高低 电子控制系统来实现自动补偿。
[0004] 传统的补偿变压器初级电压调整技术方案的不足之处是:电刷会产生火花,长期 运行下来,电刷磨损产生噪声,而且由于接触调压器每匝电压不能大于〇. 8伏,从而限制了 大功率的实现。一般情况下,最大300KVA的稳压器,补偿变压器按15%计算,接触调压器最 大只能做到45KVA。
[0005] 近年来,有人试着采用可控硅有级调压来实现补偿变压器自动调压。由于是有级 调压,输出电压不能稳定在220V上,每级3-5V,稳压在215-225V之间。
[0006] 在学术界,近年来有新的技术方案提出采用PWM调节开关电源来实现正弦波斩波 调压方法。但实际试验时并不能达到理论要求,无法将理论产品化。

【发明内容】

[0007] 针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种补偿变压器PWM调节电压的方 法及系统。
[0008] 根据本发明提供的一种补偿变压器PWM调节电压的方法,在PWM信号低电平时,使 补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B短路。
[0009] 优选地,在PWM信号低电平时,通过反相器将PWM装置输出的低电平调整为高电平 输出给补偿变压器初级线圈短路大功率管E,该高电平开通补偿变压器初级线圈短路大功 率管E,开通后的补偿变压器初级线圈短路大功率管E使补偿变压器正补偿初级线圈A、补 偿变压器负补偿初级线圈B短路。
[0010] 优选地,PffM装置是指PffM信号发生器。
[0011] 根据本发明提供的一种补偿变压器PWM调节电压的系统,包括PWM装置,还包括反 相器、补偿变压器初级线圈短路大功率管E,PWM装置输出的PWM信号经反相器接入补偿变 压器初级线圈短路大功率管E的控制端,补偿变压器初级线圈短路大功率管E在开通时使 补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B短路。
[0012] 优选地,PWM装置是指PWM信号发生器。
[0013] 与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
[0014] 本发明在PWM信号低电平时,通过反相器输出高电平以开通补偿变压器初级线圈 短路大功率管E,使得补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B短路,达 到补偿变压器次级线圈C仅留漏感,感抗压降小,补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压 器负补偿初级线圈B无高压。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术 人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明 的保护范围。
[0016] 发明人通过多次实验,发现补偿变压器在空载时补偿变压器次级线圈C无电流时 能保持基本工作,但波形很乱。一旦稍有负载导致补偿变压器次级线圈C有电流,PWM关断 时初级补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B开路,由于补偿变压器 次级线圈C仍有负载电流,该电流产生两种使传统的补偿变压器PWM调节电压方案无法实 现较好效果进入实际应用的原因:
[0017] 原因一:由于PWM信号高电平时,控制补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器 负补偿初级线圈B电流的PWM调压大功率管D开通,电流按补偿变压器次级线圈C电流匝 数比电流值流过补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B。由于PWM调 压大功率管D导通电阻很小,补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B 相当于短路,补偿变压器次级线圈C漏感在0. 5-1 %之间,电感压降极小,输出电压影响很 小。在PWM信号低电平时,PWM调压大功率管D关闭,使得补偿变压器正补偿初级线圈A、补 偿变压器负补偿初级线圈B开路。由于二次感抗等于2πfL,f表示频率,L表示电感,补偿 变压器次级线圈C负载电流仍然维持,感抗呈满负载时电流等于次级线圈压降达到额定电 压的30 %以上,根本无法稳压。
[0018] 原因二:当PWM调压大功率管D关闭时,使得补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿 变压器负补偿初级线圈B开路,由于补偿变压器次级线圈C维持负载电流,该电流磁化变压 器铁芯,在补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B上产生高压V等于
,i表示电流,t表示时间,补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线 圈B电感L大,在满载时di值很高,产生几千伏高压击穿PWM调压大功率管D。
[0019] 找到以上原因后,本发明采用了在PWM信号低电平时,通过一个反相器将PWM信号 低电平转变为高电平输出以开通补偿变压器初级线圈短路大功率管E,使得补偿变压器正 补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B短路,达到补偿变压器次级线圈C仅留漏感, 感抗压降小,补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B无高压。
[0020] 通过本发明提供的技术方案已成功制造出了 50KVAPWM无触点、无级电子稳压电 源。
[0021] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述 特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影 响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相 互组合。
【主权项】
1. 一种补偿变压器PWM调节电压的方法,其特征在于,在PWM信号低电平时,使补偿变 压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B短路。2. 根据权利要求1所述的补偿变压器PWM调节电压的方法,其特征在于,在PWM信号 低电平时,通过反相器将PWM装置输出的低电平调整为高电平输出给补偿变压器初级线圈 短路大功率管E,该高电平开通补偿变压器初级线圈短路大功率管E,开通后的补偿变压器 初级线圈短路大功率管E使补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B短 路。3. 根据权利要求2所述的补偿变压器PWM调节电压的方法,其特征在于,PWM装置是指 PWM信号发生器。4. 一种补偿变压器PWM调节电压的系统,包括PWM装置,其特征在于,还包括反相器、补 偿变压器初级线圈短路大功率管E,PWM装置输出的PWM信号经反相器接入补偿变压器初级 线圈短路大功率管E的控制端,补偿变压器初级线圈短路大功率管E在开通时使补偿变压 器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B短路。5. 根据权利要求4所述的补偿变压器PWM调节电压的系统,其特征在于,PWM装置是指 PWM信号发生器。
【专利摘要】本发明提供了一种补偿变压器PWM调节电压的方法及系统,包括:在PWM无信号时,使补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B短路。本发明在PWM无信号时,通过反相器输出高电平以开通补偿变压器初级线圈短路大功率管E,使得补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B短路,达到补偿变压器次级线圈C仅留漏感,感抗压降小,补偿变压器正补偿初级线圈A、补偿变压器负补偿初级线圈B无高压,得到良好的补偿效果。
【IPC分类】H02M5/12
【公开号】CN105356760
【申请号】CN201510730805
【发明人】尚毓敏
【申请人】尚毓敏
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月30日
再多了解一些
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