分流式交流補償穩壓器的製作方法

2023-06-19 14:21:36

專利名稱：分流式交流補償穩壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是交流供電系統中，用戶對電網電壓進行調整及有功補償的一種電源裝置，特別是涉及一種分流式交流補償穩壓器。
用戶對電網電壓實施調整及有功補償的方式已經得到廣泛應用，但基本屬於自耦補償穩壓器和串聯補償穩壓器。眾所周知，自耦補償穩壓器的經濟運行範圍過窄，特別是在大功率補償或恆功率補償要求下，其能力不如串聯補償穩壓器。
串聯補償穩壓器是現今為止一種較好的交流補償穩壓器。然而有以下四點明顯的缺陷影響其應用範圍a.負責調壓功能的變壓器，其轉換功率來源於補償變壓器的輸出，直接減少了補償變壓器的帶負載能力。b.補償變壓器的變比為固定式，它決定了變壓器變損的固定特性。這一特性只隨負載電流的增加而變損劇增，間接造成變壓器容量的浪費，帶負載能力下降。c.補償變壓器和調壓變壓器互為依靠而不能互為補充，使得有效利用設備的能力降低，產品的成本較高。d.從調壓功能和功率補償的綜合指標來看，調壓範圍不易做寬。
本實用新型的目的旨在充分利用自耦補償穩壓器的經濟運行範圍和串聯補償穩壓器的大功率補償能力，在不改變串聯補償基本組成的情況下，揚長避短，提出一種分流式交流補償穩壓器。
本實用新型的目的由以下方案來實現分流式交流補償穩壓器包括補償變壓器1，控制器2和執行機構3，其特徵在於補償變壓器1由變壓器1.1和1.2組成，變壓器1.1至少有三個引出頭A、B、C，變壓器1.2至少亦有三個引由頭D、E、F；補償變壓器1的內部接線是變壓器1.1的引出頭A接補償變壓器1的一個輸入端I，變壓器1.1的引出頭B和變壓器1.2的引出頭D接補償變壓器1的一個輸出端G，變壓器1.1的引出頭C接變壓器1.2的引出頭E，變壓器1.2的引出頭F接補償變壓器1的輸入和輸出的公共端H；變壓器1.1的引出頭A和B兩端分別聯接變壓器1.1的繞組L1，變壓器1.1的引出頭A和C兩端分別聯接變壓器1.1的繞組L2；變壓器1.2的引出頭E和D兩端分別聯接變壓器1.2的繞組L3，變壓器1.2的引出頭E和F兩端分別與變壓器1.2的繞組L4聯接。
本實用新型的分流式交流補償穩壓器還可以有以下特徵1、控制器2由控制變壓器1.1的控制器2.1和控制變壓器1.2的控制器2.2組成。
2、執行機構3由參與變壓器1.1變比參數K1調節的執行機構3.1和參與變壓器1.2變比參數K.調節的執行機構3.2組成。
3、變壓器1.1可以由1個以上的變壓器並聯或串聯組成。
4、變壓器1.2可以由1個以上的變壓器並聯或串聯組成。
5、變壓器1.1可以是帶抽頭的單繞組或雙繞組或N(N是大於2的整數)繞組的變壓器。
6、變壓器1.2可以是帶抽頭的單繞組或雙繞組的變壓器。
7、變壓器1.1可以是固定變比式或無級可調節變比式或分級可調節變比式的變壓器。
8、變壓器1.2可以是固定變比式或無級可調節變比式或分級可調節變比式的變壓器。
本實用新型的分流式交流補償穩壓器對傳統串聯交流補償穩壓器作出重大改進，其基本思想是將傳統補償變壓器的調壓繞組，其中用並聯方式固定於可調節式自耦變壓器上的定點接頭，改接在電源輸入端。這一改變使得調壓繞組與補償繞組有共點，形成補償變壓器「共點輸入」的形式。這一改變也使得補償變壓器的調壓繞組由原來與自耦變壓器的並聯接法變為串聯接法，並直接由輸入提供電源，造成補償變壓器有二個輸出端，一個輸出端是經由補償繞組向負載輸出；另一個輸出端是經由調壓繞組向自耦變壓器輸出，形成補償變壓器「分點輸出」的形式。這一改變，也同時使得可調節式自耦變壓器的接法由原來的「並聯輸入，並聯輸出」改變成「共點輸入，分點輸出」的形式。通過這一改變，使得變壓器內部電流的方向發生了根本變化，形成了分流技術接法的基本模式變壓器部件內部按「共點輸入，分點輸出」接法，變壓器部件之間的繞組按串聯接法。分流技術接法的實施，造成了系統內部事實上的分流作用，完成了由傳統串聯交流補償穩壓器向分流式交流補償穩壓器的轉化。
本實用新型交流式交流補償穩壓器採用分流原理，可以做出電流分配式、電壓分配式、功率分配式等各種類型的交流補償穩壓器。在任意電壓變化條件下，可以做出的穩壓產品有單相或三相的功率遞增型和恆功率型穩壓器。
本實用新型分流式交流補償穩壓器可以最大限度的減少因負載要求而帶來的補償損耗，最大限度的發揮設備帶負載能力，調壓功能和功率補償的綜合指標極佳，是一種理想的交流補償穩壓器。
本實用新型的具體結構由以下附圖和實施例詳細給出。


圖1是本實用新型的原理方框圖；圖2是本實用新型的實施例示意圖。
圖3是本實用新型實施例中控制器2的結構方框圖。
實施例從圖1、圖2和圖3可以清楚地看到，本實用新型分流式交流補償穩壓器包括補償變壓器1、控制器2和執行機構3；補償變壓器1由變壓器1.1和變壓器1.2組成；控制器2由控制器2.1和2.2組成；執行機構3由執行機構3.1和3.2組成。變壓器1.1有三個引出頭A、B和C，變壓器1.2亦有三個引出頭D、E和F。補償變壓器1的輸入端I和H分別與單相電網U的相線a和中線N相聯，補償變壓器1的輸出端G和H分別接負載Z的兩端。按變壓器異名端共點接法的變壓器1.1為一個帶固定抽頭的單繞組變壓器，並帶有一個可移動電極。變壓器1.1的A點接在移動電極上，B點接在固定抽頭上，C點接在L2繞組固定部分的終端。變壓器1.2為一個帶可移動電極的單繞組變壓器，其D和F點分別接在單繞組的兩個終端上，E點接在移動電極上。變壓器1.1的A點接在補償變壓器1的輸入端I上，變壓器1.1的B點和變壓器1.2的D點接在補償變壓器1的輸出端G上，變壓器1.1的C點接在變壓器1.2的E點上，變壓器1.2的F點接在補償變壓器1的輸入和輸出的公共點H上。控制器2.1的比較信號來自補償變壓器1的輸出，控制器2.2的比較信號來自補償變壓器1的輸入，執行機構3.1為伺服電機帶移動電極，執行機構3.2為伺服電機帶移動電極。變壓器1.1的L1和L2繞組由移動電極決定，變壓器1.2的L3和L4繞組亦由移動電極決定。
控制器2的結構由控制器2.1和控制器2.2構成，其中控制器2.1由輸出採樣2.11、電壓比較2.12、差值放大2.13和功率放大2.14構成，控制器2.2由輸入採樣2.21、電壓比較2.22、差值放大2.23和功率放大2.24構成，控制器2各部分要求的工作電壓由控制器電源2.3提供。
本實用新型分流式交流補償穩壓器的工作過程是輸入電流由IN1經過A點到A1點後分成兩路，一路經由L1繞組經由OUT1向負載Z輸出，另一路經由L2繞組向E點輸出，兩路的電流分配由變比參數K1決定。經由E點的電流又分成兩路，一路經由L3繞組經由OUT1向負載Z輸出，另一路經由L4繞組向F點輸出，兩路的電流分配由變比參數K2決定。補償變壓器1向負載Z補償的電壓由變壓器1.1的L1繞組上的電壓決定。補償變壓器1向負載補償的有功功率由流向負載的總電流和變壓器1.1的L1繞組上的電壓之乘積決定。補償電壓的正負極性由移動電極的位置決定，當移動電極位於固定抽頭的左邊A1點時，補償電壓為正補償；當移動電極位於固定抽頭右邊的A2點時，補償電壓為負補償。改變變比參數K1和K2可以改變補償電壓和電流分配，從而達到調節電壓補償和功率補償的目的。
本實施例展示的是一種採用無級雙調方案的分流式交流補償穩壓器，其穩壓範圍寬，穩壓精度高，輸出功率比傳統串聯補償穩壓器大，品質最佳。
權利要求1.一種分流式交流補償穩壓器主要包括補償變壓器(1)，控制器(2)和執行機構(3)，其特徵在於補償變壓器(1)由變壓器(1.1)和(1.2)組成，變壓器(1.1)至少有三個引出頭A、B、C，變壓器(1.2)至少亦有三個引出頭D、E、F；補償變壓器(1)的內部接線是變壓器(1，1)的引出頭A接補償變壓器(1)的一個輸入端I，變壓器(1.1)的引出頭B和變壓器(1.2)的引出頭D接補償變壓器(1)的一個輸出端G，變壓器(1.1)的引出頭C接變壓器(1.2)的引出頭E，變壓器(1.2)的引出頭F接補償變壓器(1)的輸入和輸出的公共端H；變壓器(1.1)的引出頭A和B兩端分別聯接變壓器(1.1)的繞組L1，變壓器(1.1)的引出頭A和C兩端分別聯接變壓器(1.1)的繞組L2；變壓器(1.2)的引出頭E和D兩端分別聯接變壓器(1.2)的繞組L3，變壓器(1.2)的引出頭E和F兩端分別與變壓器(1.2)的繞組L4聯接。
2.根據權利要求1所述的分流式交流補償穩壓器，其特徵在於控制器(2)由控制變壓器(1.1)的控制器(2.1)和控制變壓器(1.2)的控制器(2.2)組成。
3.根據權利要求1所述的分流式交流補償穩壓器，其特徵在於執行機構(3)由參與變壓器(1.1)變比參數K1調節的執行機構(3.1)和參與變壓器(1.2)變比參數K2調節的執行機構(3.2)組成。
4.根據權利要求1所述的分流式交流補償穩壓器，其特徵在於變壓器(1.1)可以由1個以上的變壓器並聯或串聯組成。
5.根據權利要求1所述的分流式交流補償穩壓器，其特徵在於變壓器(1.2)可以由1個以上的變壓器並聯或串聯組成。
6.根據權利要求1或4所述的分流式交流補償穩壓器，其特徵在於變壓器(1.1)可以是帶抽頭的單繞組或雙繞組或N繞組的變壓器，N是大於2的整數。
7.根據權利要求1或5所述的分流式交流補償穩壓器，其特徵在於變壓器(1.2)可以是帶抽頭的單繞組或雙繞組或N繞組的變壓器，N是大於2的整數。
8.根據權利要求1或4所述的分流式交流補償穩壓器，其特徵在於變壓器(1.1)可以是固定變比式或無級可調節變比式或分級可調節變比式的變壓器。
9.根據權利要求1或5所述的分流式交流補償穩壓器，其特徵在於變壓器(1.2)可以是固定變比式或無級可調節變比式或分級可調節變比式的變壓器。
專利摘要一種分流式交流補償穩壓器主要包括補償變壓器，控制器和執行機構，構成補償變壓器的兩個變壓器分別至少有三個引出頭，通過共點輸入分點輸出的聯接關係，形成補償變壓器內部分流，實現由傳統串聯交流補償穩壓器向分流式交流補償穩壓器的轉化。本實用新型可以最大限度的減少因負載要求而帶來的補償損耗，最大限度的發揮設備帶負載能力，調壓功能和功率補償的綜合指標極佳，是一種理想的交流補償穩壓器。
文檔編號G05F1/12GK2253840SQ9522961
公開日1997年5月7日 申請日期1995年12月12日 優先權日1995年12月12日
發明者唐爾齋 申請人:江西科電高技術有限公司