[发明专利]脉宽调制型大功率交流稳压装置

说明书

技术领域

本发明属于交流稳定电源及变压器领域，涉及一种脉宽调制型大功率交流稳压技术。

背景技术

目前属于大功率补偿型交流稳压电源的三相电力稳压器，采用补偿变压器与自耦式调压器两个电磁器件及伺服电机传动的方式来调节输出电压。脉冲变压器耦合的开关稳压电源，是用开关管子受脉冲宽度的脉冲信号控制而周期性地导通与截止，由此形成脉冲电压并经变压器融合，在次级脉冲电压整流滤波后，可得到稳定的直流输出电压。中国专利的双曲折移相调压器（00235152.8）利用三个组合调压绕组的自耦作用，使其原边绕组发生相位和数值的变化，，并使副边绕组发生正、负值的电压变化，进而达到输出稳压的目的。大功率的交流稳压只能采用串联补偿式的稳压方式，但现行技术采用两组电磁器件（变压器与自耦调压器）进行调节与补偿的办法，存在响应速度较慢与效率较低的问题，开关稳压电源只能用于小功率及直流的范围。对交流电源如何进行较高效率的调节，对无功功率如何进行补偿，对供电部门与电力用户都是需要深入研究并认真解决的问题。如果研制一种在交流电压的调节中同时进行无功补偿的组合装置，无论从节能及经济效益的角度，还是从保证电压质量及优质服务的方面，都是一项有价值的课题及有益之举。

发明内容

本发明目的旨在提供一种用一组三相铁心同时进行电压调节与电压补偿，并用开关稳压电源的控制方式进行组合性的三相大功率稳压及无动补偿的脉宽调制型大功率交流稳压装置。

本发明包括包括一组三相铁心或三只单相铁芯、一组三相补偿绕组、两组三相调节绕组、三只电容器和调节器；其特征是一组三相补偿绕组W_a1、W_b1、W_c1和两组三相调节绕组W_a2与W_a3、W_b2与W_b3、W_c2与W_c3按照同相位套装在同一心柱方式分别装设在一只三相铁心或三只单相铁心上，按照相同的首端方向依次将W_a3与W_a2与W_a1、W_b3与W_b2与W_b1、W_c3与W_c2与W_c1分别串联联接，或按照W_a2与W_a1与W_a3 、W_b2与W_b1与W_b3、W_c2与W_c1与W_c3的顺序分别串联联接，三只补偿绕组W_a1、W_b1、W_c1的首端经交流开关K₁联接至三相交流电源端A₁、B₁、C₁而串联在三相主回路；采用四只或六只整流管联接成单相或三相整流桥，在其直流端用正端接正极方式分别联接一只绝缘栅双极晶体管而构成单相或三相的调节器，并用PWM脉宽调制方式对联接于调节绕组的二个或三个交流输入端的调节器进行分相或整体的交流电压的调节；采用三只单相电容器C₀₁、C₀₂、C₀₃分别交叉联接于不同相的两调节绕组或调节绕组与补偿绕组两端而成三相闭合回路；W_a3与W_a2与W_a1串联后对应引出A₀₁、A₀₂、A₂、A₃四个接线端，W_b3与W_b2与W_b1串联后引出B₀₁、B₀₂、B_2、B₃四个接线端，W_c3与W_c2与 W_c1串联后引出C₀₁、C₀₂、C₂ 、C₂四个接线端，在A₀₁与电源零线O、B₀₁与电源零线O、 C₀₁与电源零线O三对接线端分别联接到整流管D₁-D₄及绝缘栅双极晶体管T₁、整流管D₅-D₈及绝缘栅双极晶体管T₂、整流管D₉-D₂及绝缘栅双极晶体管T₃构成的三个调节器而分相进行调节，并在A₀₂与B₃、B₀₂与C₃、C₀₂与A₃三对接线端上对应联接C₀₁、C₀₂、C₀₃电容器。在W_a2与W_a1与W_a3、W_b2与W_b1与W_b3、W_c2与W_c1与W_c3分别串联后，将W_a2、W_b2、W_c2三个调节绕组的首端联接到整流管D₁-D₆及绝缘栅双极晶体管T₁构成的第一只三相调节器，并依次联接电容器C₀₁、C₀₂、C₀₃的一端，还将W_a3、W_b3、W_c3调节绕组的一端联接到整流管D₇-D₁₂及绝缘栅双极晶体管T₂构成的第二只三相调节器，并对应联接C₀₃、C₀₁、C₀₂电容器的另一端而成三相整体正负调节的主回路接线。