補(bǔ)償變壓器pwm調(diào)節(jié)電壓的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及補(bǔ)償變壓器領(lǐng)域，具體地，涉及補(bǔ)償變壓器PWM調(diào)節(jié)電壓的方法及系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 交流穩(wěn)壓器一般采用補(bǔ)償變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。傳統(tǒng)的補(bǔ)償變壓器初級(jí)電壓調(diào)整采 用三相有電刷接觸調(diào)壓器，利用一套機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動(dòng)配上根據(jù)電壓高低電子控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)補(bǔ)償。
[0003] 例如公布號(hào)為CN204597782U的專利文獻(xiàn)（名稱：全自動(dòng)補(bǔ)償式穩(wěn)壓變壓器，申請(qǐng) 號(hào)：201520321411.0)公開的技術(shù)方案即具有電刷，利用機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動(dòng)配上根據(jù)電壓高低 電子控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。
[0004] 傳統(tǒng)的補(bǔ)償變壓器初級(jí)電壓調(diào)整技術(shù)方案的不足之處是：電刷會(huì)產(chǎn)生火花，長(zhǎng)期 運(yùn)行下來(lái)，電刷磨損產(chǎn)生噪聲，而且由于接觸調(diào)壓器每匝電壓不能大于〇. 8伏，從而限制了 大功率的實(shí)現(xiàn)。一般情況下，最大300KVA的穩(wěn)壓器，補(bǔ)償變壓器按15%計(jì)算，接觸調(diào)壓器最 大只能做到45KVA。
[0005] 近年來(lái)，有人試著采用可控硅有級(jí)調(diào)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償變壓器自動(dòng)調(diào)壓。由于是有級(jí) 調(diào)壓，輸出電壓不能穩(wěn)定在220V上，每級(jí)3-5V，穩(wěn)壓在215-225V之間。
[0006] 在學(xué)術(shù)界，近年來(lái)有新的技術(shù)方案提出采用PWM調(diào)節(jié)開關(guān)電源來(lái)實(shí)現(xiàn)正弦波斬波 調(diào)壓方法。但實(shí)際試驗(yàn)時(shí)并不能達(dá)到理論要求，無(wú)法將理論產(chǎn)品化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種補(bǔ)償變壓器PWM調(diào)節(jié)電壓的方 法及系統(tǒng)。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明提供的一種補(bǔ)償變壓器PWM調(diào)節(jié)電壓的方法，在PWM信號(hào)低電平時(shí)，使 補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B短路。
[0009] 優(yōu)選地，在PWM信號(hào)低電平時(shí)，通過(guò)反相器將PWM裝置輸出的低電平調(diào)整為高電平 輸出給補(bǔ)償變壓器初級(jí)線圈短路大功率管E，該高電平開通補(bǔ)償變壓器初級(jí)線圈短路大功 率管E，開通后的補(bǔ)償變壓器初級(jí)線圈短路大功率管E使補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ) 償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B短路。
[0010] 優(yōu)選地，PffM裝置是指PffM信號(hào)發(fā)生器。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明提供的一種補(bǔ)償變壓器PWM調(diào)節(jié)電壓的系統(tǒng)，包括PWM裝置，還包括反 相器、補(bǔ)償變壓器初級(jí)線圈短路大功率管E，PWM裝置輸出的PWM信號(hào)經(jīng)反相器接入補(bǔ)償變 壓器初級(jí)線圈短路大功率管E的控制端，補(bǔ)償變壓器初級(jí)線圈短路大功率管E在開通時(shí)使 補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B短路。
[0012] 優(yōu)選地，PWM裝置是指PWM信號(hào)發(fā)生器。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0014] 本發(fā)明在PWM信號(hào)低電平時(shí)，通過(guò)反相器輸出高電平以開通補(bǔ)償變壓器初級(jí)線圈 短路大功率管E，使得補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B短路，達(dá) 到補(bǔ)償變壓器次級(jí)線圈C僅留漏感，感抗壓降小，補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓 器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B無(wú)高壓。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0016] 發(fā)明人通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償變壓器在空載時(shí)補(bǔ)償變壓器次級(jí)線圈C無(wú)電流時(shí) 能保持基本工作，但波形很亂。一旦稍有負(fù)載導(dǎo)致補(bǔ)償變壓器次級(jí)線圈C有電流，PWM關(guān)斷 時(shí)初級(jí)補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B開路，由于補(bǔ)償變壓器 次級(jí)線圈C仍有負(fù)載電流，該電流產(chǎn)生兩種使傳統(tǒng)的補(bǔ)償變壓器PWM調(diào)節(jié)電壓方案無(wú)法實(shí) 現(xiàn)較好效果進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用的原因：
[0017] 原因一：由于PWM信號(hào)高電平時(shí)，控制補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器 負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B電流的PWM調(diào)壓大功率管D開通，電流按補(bǔ)償變壓器次級(jí)線圈C電流匝 數(shù)比電流值流過(guò)補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B。由于PWM調(diào) 壓大功率管D導(dǎo)通電阻很小，補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B 相當(dāng)于短路，補(bǔ)償變壓器次級(jí)線圈C漏感在0. 5-1 %之間，電感壓降極小，輸出電壓影響很 小。在PWM信號(hào)低電平時(shí)，PWM調(diào)壓大功率管D關(guān)閉，使得補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ) 償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B開路。由于二次感抗等于2πfL，f表示頻率，L表示電感，補(bǔ)償 變壓器次級(jí)線圈C負(fù)載電流仍然維持，感抗呈滿負(fù)載時(shí)電流等于次級(jí)線圈壓降達(dá)到額定電 壓的30 %以上，根本無(wú)法穩(wěn)壓。
[0018] 原因二：當(dāng)PWM調(diào)壓大功率管D關(guān)閉時(shí)，使得補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償 變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B開路，由于補(bǔ)償變壓器次級(jí)線圈C維持負(fù)載電流，該電流磁化變壓 器鐵芯，在補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B上產(chǎn)生高壓V等于
，i表示電流，t表示時(shí)間，補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線 圈B電感L大，在滿載時(shí)di值很高，產(chǎn)生幾千伏高壓擊穿PWM調(diào)壓大功率管D。
[0019] 找到以上原因后，本發(fā)明采用了在PWM信號(hào)低電平時(shí)，通過(guò)一個(gè)反相器將PWM信號(hào) 低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖捷敵鲆蚤_通補(bǔ)償變壓器初級(jí)線圈短路大功率管E，使得補(bǔ)償變壓器正 補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B短路，達(dá)到補(bǔ)償變壓器次級(jí)線圈C僅留漏感， 感抗壓降小，補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B無(wú)高壓。
[0020] 通過(guò)本發(fā)明提供的技術(shù)方案已成功制造出了 50KVAPWM無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)級(jí)電子穩(wěn)壓電 源。
[0021] 以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相 互組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種補(bǔ)償變壓器PWM調(diào)節(jié)電壓的方法，其特征在于，在PWM信號(hào)低電平時(shí)，使補(bǔ)償變 壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B短路。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的補(bǔ)償變壓器PWM調(diào)節(jié)電壓的方法，其特征在于，在PWM信號(hào) 低電平時(shí)，通過(guò)反相器將PWM裝置輸出的低電平調(diào)整為高電平輸出給補(bǔ)償變壓器初級(jí)線圈 短路大功率管E，該高電平開通補(bǔ)償變壓器初級(jí)線圈短路大功率管E，開通后的補(bǔ)償變壓器 初級(jí)線圈短路大功率管E使補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B短 路。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的補(bǔ)償變壓器PWM調(diào)節(jié)電壓的方法，其特征在于，PWM裝置是指 PWM信號(hào)發(fā)生器。4. 一種補(bǔ)償變壓器PWM調(diào)節(jié)電壓的系統(tǒng)，包括PWM裝置，其特征在于，還包括反相器、補(bǔ) 償變壓器初級(jí)線圈短路大功率管E，PWM裝置輸出的PWM信號(hào)經(jīng)反相器接入補(bǔ)償變壓器初級(jí) 線圈短路大功率管E的控制端，補(bǔ)償變壓器初級(jí)線圈短路大功率管E在開通時(shí)使補(bǔ)償變壓 器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B短路。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的補(bǔ)償變壓器PWM調(diào)節(jié)電壓的系統(tǒng)，其特征在于，PWM裝置是指 PWM信號(hào)發(fā)生器。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種補(bǔ)償變壓器PWM調(diào)節(jié)電壓的方法及系統(tǒng)，包括：在PWM無(wú)信號(hào)時(shí)，使補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B短路。本發(fā)明在PWM無(wú)信號(hào)時(shí)，通過(guò)反相器輸出高電平以開通補(bǔ)償變壓器初級(jí)線圈短路大功率管E，使得補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B短路，達(dá)到補(bǔ)償變壓器次級(jí)線圈C僅留漏感，感抗壓降小，補(bǔ)償變壓器正補(bǔ)償初級(jí)線圈A、補(bǔ)償變壓器負(fù)補(bǔ)償初級(jí)線圈B無(wú)高壓，得到良好的補(bǔ)償效果。
【IPC分類】H02M5/12
【公開號(hào)】CN105356760
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510730805
【發(fā)明人】尚毓敏
【申請(qǐng)人】尚毓敏
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日