一種基于工頻變壓器耦合的無隔離寬幅交流電壓調(diào)制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公開了一種基于工頻變壓器耦合的無隔離寬幅交流電壓調(diào)制裝置，涉及交流調(diào)壓、交流穩(wěn)壓產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]調(diào)壓器為機(jī)電工業(yè)第十四批節(jié)能產(chǎn)品。用在調(diào)壓、控溫、調(diào)速、調(diào)光、功率控制等場所，使用范圍十分廣泛。柱式電動(dòng)調(diào)壓器具有輸出電壓波形不失真(輸出電壓波形畸變率增量〈1%)，柱式電動(dòng)調(diào)壓器采用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，減輕操作勞動(dòng)強(qiáng)度。輸出電可從零電壓起始調(diào)節(jié)、瞬時(shí)過載能力強(qiáng)、空載電流、空載損耗小，效率高、噪音小、壽命長。適宜各種感性、容性、電阻負(fù)載使用等特點(diǎn)。廣泛用于化工、冶金、儀器儀表、機(jī)械制造、輕工工業(yè)、公用設(shè)備、家用電器等。
[0003]工作原理和結(jié)構(gòu)與堵轉(zhuǎn)的異步電動(dòng)機(jī)相似，而能量轉(zhuǎn)換關(guān)系則類似于自耦變壓器。它借助于手輪或伺服電動(dòng)機(jī)等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使定子和轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生角位移，從而改變定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢的相位和幅值關(guān)系，以達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。感應(yīng)調(diào)壓器有三相式和單相式兩種。
[0004]三相感應(yīng)調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)子繞組接成星形，作為原繞組；定子繞組作為副繞組，它的一端和轉(zhuǎn)子繞組連接，另一端接于負(fù)載。輸出電壓定子和轉(zhuǎn)子回路電動(dòng)勢之和(忽略漏阻抗壓降)。若改變轉(zhuǎn)子位置，即改變角α，就能使副邊輸出電壓U2得到平滑的調(diào)節(jié)。輸出電壓最大值和最小值分別為單相感應(yīng)調(diào)壓器結(jié)構(gòu)與調(diào)壓作用類似于三相感應(yīng)調(diào)壓器，但其定子和轉(zhuǎn)子均為單相繞組。
[0005]由于感應(yīng)調(diào)壓器無滑動(dòng)觸頭，故運(yùn)行很可靠。但是，它僅在調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，并不持續(xù)旋轉(zhuǎn)，故散熱條件差。容量小者可采用空氣冷卻，容量大者則需用油冷卻。感應(yīng)調(diào)壓器的重量、勵(lì)磁電流和損耗等均大于自耦變壓器。
[0006]現(xiàn)有交流調(diào)壓、穩(wěn)壓方法主要包括以下幾種:
[0007](I)采用伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電刷移動(dòng)實(shí)現(xiàn)變壓器輸出電壓調(diào)壓，輸出電壓實(shí)現(xiàn)有級(jí)(變壓器有多個(gè)分接頭)或無級(jí)(如自耦變壓器)調(diào)節(jié)。但由于電動(dòng)機(jī)和電刷的存在，即是有觸點(diǎn)的調(diào)壓方式，其缺點(diǎn)是調(diào)壓速度緩慢、壽命短、易卡殼、體積大、重量重等。
[0008](2)采用可控硅作為電子開關(guān)來調(diào)節(jié)變壓器輸出電壓，實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)的調(diào)壓方式。但因調(diào)壓是有級(jí)的，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)壓，因而有輸出電壓精度低的不足；因有工頻變壓器，仍有體積大、重量重的不足。
[0009](3)用AC/DC/AC變換的方式實(shí)現(xiàn)交流正弦波調(diào)壓，直流環(huán)的大電解電容使直流環(huán)電壓調(diào)節(jié)緩慢，而僅靠調(diào)制系數(shù)來控制輸出電壓時(shí)，在輸出電壓較高或較低時(shí)有波形差、精度低的不足，難以實(shí)現(xiàn)寬幅調(diào)壓。
[0010](4)用AC/AC變換的方式實(shí)現(xiàn)交流正弦波調(diào)壓時(shí)，有輸出電壓波形差、精度低的不足；同時(shí)，也難于用到單相電源的系統(tǒng)?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0011]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于工頻變壓器耦合的無隔離寬幅交流電壓調(diào)制裝置。
[0012]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0013]—種基于工頻變壓器耦合的無隔離寬幅交流電壓調(diào)制裝置，包括變換器和工頻隔離變壓器，輸入電壓的兩端分別接入變換器的輸入端，變換器的輸出端和工頻隔離變壓器的高壓側(cè)繞組相連接，工頻隔離變壓器的低壓側(cè)繞組和電壓輸出端相連接，輸入電壓US與變換器產(chǎn)生的補(bǔ)償電壓UC進(jìn)行矢量疊加，產(chǎn)生輸出電壓UO。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述變換器為電力電子變換器，其具體電路結(jié)構(gòu)包括第一、第二電阻，第三電阻，第一至第四電容，第一、第二晶閘管，第一至第四二極管，電感和變壓器，其中，
[0015]所述第一電阻的一端分別和電路輸入端、第一電容的一端、第一晶閘管的源極、第三二極管的負(fù)極相連接；第一電阻的另一端分別和第一電容的另一端、第二電阻的一端、第二電容的一端、第四二極管的負(fù)極、變壓器的第二引腳相連接；第一晶閘管的漏極分別和第二晶閘管的源極、第三二極管的正極、第三電容的一端相連接，第三電容的另一端和變壓器的第一引腳相連接；第二電阻的另一端分別和第二電容的另一端、第二晶閘管的漏極、第四二極管的正極相連接并接地；變壓器的第三引腳經(jīng)過第一二極管分別和第二二極管的負(fù)極、電感的一端相連接，電感的另一端分別和第四電容的一端、第三電阻的一端相連接；變壓器的第四引腳分別和第四電容的另一端、第三電阻的另一端相連接并接地；變壓器的第五引腳和第二二極管的正極相連接。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述變壓器的磁芯為單相激磁。
[0017]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述變換器中的晶閘管均為雙向晶閘管KS5-4o
[0018]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:有工頻變壓器隔離的無觸點(diǎn)、無級(jí)、寬幅的正弦波電力電子調(diào)壓器、穩(wěn)壓器；適用于不同容量等級(jí)的單、三相系統(tǒng)；性價(jià)比較高。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)模塊示意圖，其中，T為工頻隔離變壓器。
[0020]圖2是本實(shí)用新型中變換器的具體電路示意圖；
[0021]其中:R1、R2分別為第一、第二電阻，R為第三電阻，Cl至C4分別為第一至第四電容，QU Q2分別為第一、第二晶閘管，VDl至VD4分別為第一至第四二極管，L為電感，Tl為變壓器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對本實(shí)用新型的限制。
[0023]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實(shí)用新型中涉及到的相關(guān)模塊及其實(shí)現(xiàn)的功能是在改進(jìn)后的硬件及其構(gòu)成的裝置、器件或系統(tǒng)上搭載現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的計(jì)算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議就可實(shí)現(xiàn)，并非是對現(xiàn)有技術(shù)中的計(jì)算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)。例如，改進(jìn)后的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)依然可以通過裝載現(xiàn)有的軟件操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)該硬件系統(tǒng)的特定功能。因此，可以理解的是，本實(shí)用新型的創(chuàng)新之處在于對現(xiàn)有技術(shù)中硬件模塊的改進(jìn)及其連接組合關(guān)系，而非僅僅是對硬件模塊中為實(shí)現(xiàn)有關(guān)功能而搭載的軟件或協(xié)議的改進(jìn)。
[0024]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實(shí)用新型中提到的相關(guān)模塊是用于執(zhí)行本申請中所述操作、方法、流程中的步驟、措施、方案中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的硬件設(shè)備。所述硬件設(shè)備可以為所需的目的而專門設(shè)計(jì)和制造，或者也可以采用通用計(jì)算機(jī)中的已知設(shè)備