专利名称：自动交流调压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动交流调压器，属电力配电附属装置，它由自动控制环节和电压调节环节两部分组成。
交流电源常因负载变动、负载性质不同、季节变换等诸多原因，而引起电源电压在一个很大范围内变化，而这对于都是按一定额定电压设计的用电负载而言，运行情况就会严重恶化，不仅造成用电浪费、运行效果不佳，而且还会损害负载寿命。
针对上述问题，曾有过多种解决技术方案，但由于都具有某些缺欠，无法在实际中得以广泛应用。例如采用可控硅进行电压调节电路，常因输出交流电压的正、负半周波形不对称，负载电感中有较大直流成份，使感性负载或元件过载发热，并产生过大噪声，波形畸变、有缺口，产生射频干扰，污染电源，严重时甚至损坏负载或元件。而且该种调节电路只能降压、不能升压，无法实现双向调压的功能，另外它不能超载。
本实用新型的目的是克服已有技术的不足，提供一种寿命长、运行性能可靠的自动交流双向调压器。
本实用新型的原理是以补偿变压器T对负载输入电压进行双向调节T的二次线圈与负载相串联，T的一次线圈在以交流电源采样信号为输入的自动控制电路控制下工作。当电源电压满足负载额定输入电压值范围时，T的二次线圈上补偿电压值呈0；当电源电压低于负载额定值下限时，T的二次线圈上呈一定值的升压；当电源电压高于负载额定值上限时，T的二次线圈即呈同一定值的降压。这样即可保证无论交流电源事实上是怎样变化，负载的真正输入电压始终能满足额定要求的合理变化范围。
本实用新型具体实现方案如下它也是由自动控制环节和电压调节环节两部分组成，其特点在于所述自动控制环节是由整流电路、直流电压采样电路、比较器组、开关电路及继电器组成。交流电源经过整流电路为采样电路提供直流电压信号，三个电压比较器分别取各自的采样信号与其设定的参考电压相比较，其中调压上、下限两个比较器的输出端相或后作为调压开关电路的输入端、换极比较器输出端直接作为换极开关电路的输入端，两个开关电路输出端分别串联着直流继电器J2、J1的线圈；所述电压调节环节实际就是在交流电源为负载供电回路上串联着补偿变压器的二次线圈；上述两大环节之间是靠并接在交流电源两端的补偿变压器一次线圈来联系的，该线圈的短路、导通及导通极性都由一个与之相接的触点网络所控制，而该触点网络的变换是由继电器J1、J2控制着。
本实用新型在实际中，根据需要，既可对单相交流电源，亦可对三相交流电源调压；可设计成不同容量的补偿值，亦可实现一级或多级补偿。
考虑到市电的三相交流电源常处于310～420V(380＋10％－20％)、单相交流电源处于180～240V(220V＋10％－20％)，因此本实用新型可在上述方案基础上，将补偿容量设计为负载容量的10％以下，三相的相补偿电压值取20V、单相的补偿电压值取20V，这样就可将三相电源电压调节到355～390V(370±5％)、单相电源电压调节到200～220V(210±5％)的允许范围内。
图1为本实用新型电路连接框图。
图2为本实用新型用于单相交流电源的电原理图。
以下结合附图对本实用新型实施例做详细说明本实用新型结构如图1所示，整流电路直接与交流电源相接，然后为直流采样电路提供直流信号；比较器3与比较器2的输出信号分别控制着调压上、下限，比较器1的输出信号控制着调压极性；补偿变压器T的二次线圈与负载相串联，T的一次线圈受调压控制电路控制；当交流电源电压值处于调压上、下限之间时，三个比较器都无信号输出，则补偿变压器T不工作，交流电源经过T的二次线圈直接为负载供电；当电源电压低于调压下限时，比较器2即输出一个触发信号使开关电路2导通，于是继电器线圈2吸合，这便引起控制电路的动作、使补偿变压器T的一次线圈通电，二次线圈便按设定值升压；当电源电压上升到某个低于调压上限的特定值以上时，比较器1将输出触发信号使开关电路1导通，于是继电器线圈1吸合，引起控制电路动作、使T的一次线圈电路更换极性；当电源电压再升至高于调压上限时，比较器3将输出触发信号使开关电路2导通，于是T的一次线圈将通电，而此时由于该线圈极性已改，所以它将使二次线圈对负载产生一个降压，如此循环往复，即达到了自动双向调压的目的。
图2是对图1的一个具体实现电路，电源经降压变压器T1后，又经QL1整流，为直流继电器J1、J2提供直流电源；电源经降压变压器T2后，又经QL2整流，一路为W1、W2W3三个并联电位器提供采样电压，另一路经稳压器IC后，为作为比较器的运放A1、2、3及用于放大信号的555时基电路IC1、2、3提供直流电压和参考电压；当电源电压低于200V时，比较器A2即输出低电平，IC2即有信号输至开关管1IC2输入端使之导通，于是J2吸合，其常开触点闭合，这样交流接触器2J2的线圈吸合，其常开触点闭合，补偿变压器的一次线圈供电，则二次线圈即产生20V补偿升压。当电源电压为200～220V时，开关管1IC2截止，J2不吸合，此时2J2的常闭触点将补偿变压器T的一次线圈短接，这样T的二次线圈上补偿电压为0。但当电源电压达到或超过215V时，比较器A1输出低电平，时基电路IC1即有信号输出，开关管1IC1导通，J1动作，使中间交流继电器1J1吸合，其触点变换状态使T的一次线圈的通电极性改变，但此时该线圈尚不通电(因2J2未吸合)。当电源电压升到220V以上时，比较器A3输出低电平，时基电路IC3有信号输出，开关管1IC2导通，J2吸合，2J2吸合，T的一次线圈通电，由于此时其极性已改，所以二次线圈所呈补偿电压为降压20V。反之，当电源电压由高变低时，变压器T同样有着补偿作用。
为使本实用新型能可靠运行，当电源电压突然出现220V以上电压时，应保证J1先吸合、J2再吸合；当电源电压突然出现200V以下电压时，应保证J2先释放、J1再释放。这样动作顺序可确保交流中间继电器1J1不带负载切换。为此，在本例中，J2线圈并联一延时电容C20，J1线圈并联一延时电容C10、还并联一个由J1常开触点与延时电容C11串联的支路，这里C20＞C10，C10＋C11＞C20。
与补偿变压器T的一次线圈相连接的2J2常闭、开触点及并联的RC支路、变压器线圈本身都是用以保证T的一次线圈在任何瞬间不会断开，抑制突变电压出现；并在该线圈两端并接一个白炽灯，利用其低值冷电阻特性来抑制线圈通、断电瞬间的电压变化。
本实用新型用于三相交流电源时，需对每一相负载都连接一套补偿变压器及其控制触点网络，共用一套自动控制环节。
本实用新型的优点是1.控制环节设计合理，跟随电源电压线性升、降的直流采样信号通过该环节控制补偿变压器的一次线圈通、断电、变换其极性。
2.补偿变压器二次线圈直接串联在交流电源为负载供电的回路中，随着一次线圈的电特性变化而相对负载输入呈升、降压的双向补偿状态；而且其补偿容量仅为负载容量的百分之几即可达到补偿要求，属低耗节能产品。
3.该调压器对频率不敏感，同时因采用大规模集成电路，本身不产生射频干扰，对电源无污染、抗干扰性能强。它可适用于阻、感、容性各种负载。
4.该调压器可在配电系统中长期连续工作，可瞬时超载，负载电路无断开瞬间，补偿电压无突变且无波形畸变。
权利要求1.自动交流调压器，由自动控制环节和电压调节环节两部分组成，其特征是a、自动控制环节是交流电源经过整流电路，为直流采样电路提供直流电压信号，三个电压比较器分别取各自的采样信号与其设定参考电压相比较，其中调压上下限两个比较器的输出端相或后作为调压开关电路的输入端、换极比较器输出端直接作为换极开关电路的输入端，两个开关电路输出端分别串联着直流继电器J2、J1的线圈，b、电压调节环节是交流电源为负载供电的回路上串联着补偿变压器的二次线圈，c、上述两大环节之间的联系是在交流电源两端跨接着补偿变压器的一次线圈，该线圈的短路、导通及导通极性都由一个与之相接的触点网络所控制，而该触点网络的变换是由继电器J1、J2控制。
2.根据权利要求1所述的调压器，其特征是设计的补偿变压器二次线圈补偿电压。容量为负载容量的10％以下。
3.根据权利要求1或2所述调压器，其特征是设计单相电源的调压上限为220V、下限为200V，换极启动值为215V，补偿电压值为20V。
4.根据权利要求1或2所述调压器，其特征是直流继电器线圈J2与J1分别并联延时电容C20、C10，在J1线圈上还并联一条由J1常开触点与延时电容C11串联的支路，在此C20＞C10、C10＋C11＞C20。
专利摘要本实用新型系一种自动交流调压器，采用补偿变压器作为双向补偿调压件，由采样电路、比较器组、开关电路及继电器电路构成自动控制环节，由补偿变压器二次线圈串联在交流电源为负载供电回路中构成调压环节，所述自控环节中继电器电路控制着补偿变压器一次线圈通、断电及变换极性、从而引起二次线圈相对负载呈一定值升、降补偿电压。
文档编号H02M5/02GK2082917SQ90226589
公开日1991年8月14日 申请日期1990年12月20日 优先权日1990年12月20日
发明者舒正芳, 李复生 申请人:大连新燃铸造厂