[发明专利]一种基于磁控电抗器的稳压变压器

说明书

本发明公开一种基于磁控电抗器的稳压变压器，包括磁控电抗器、变压器以及励磁单元三部分，其中磁控电抗器工作绕组的一端与变压器原边绕组的一端相连接，形成串联结构，组成磁控稳压变压器的本体；磁控电抗器工作绕组的另一端与变压器原边绕组的另一端作为磁控稳压变压器的电压输入端与电源相连；变压器副边包括两个绕组，一个为负载驱动绕组，另一个通过励磁单元EXC为磁控电抗器提供励磁电压及励磁电流。本发明通过调整磁控电抗器的阻抗来调整其电压降，进而稳定变压器的输入电压，将其输出电压稳定在规定的数值上；本发明即可作为配电变压器使用，又可作为低压交流稳压器使用。

技术领域

本发明涉及一种具有稳压功能的配电变压器，具体为一种基于磁控电抗器的稳压变压器。

背景技术

30多年以来，我国的电力工业得到了快速发展，特别是经过多次城乡电网改造，供电能力和供电质量得到了大幅度提高，促进了国家发展和人民生活的改善。但是由于我国地域广阔，供电环境复杂，电压低落与电压起伏较大的现象仍然存在。

现有的配电变压器是按照额定输入电压设计的，在额定输入电压下输出电压才能达到额定值，当输入电压严重低落时，输出电压降明显低于额定值。

另外在大型负载投切的瞬间，也将引起电压的瞬间起伏变化。这种电压低落和频繁的变化将影响供电质量，又危及着用电设备的运行安全。

发明内容

针对现有技术中配电变压器低压侧电压低落、稳定性差、在复杂供电环境下无法满足供电质量需求等不足，本发明要解决的问题是提供一种结构简单、容量大、稳压范围宽、响应速度快的基于磁控电抗器的稳压变压器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种基于磁控电抗器的稳压变压器，包括磁控电抗器、变压器以及励磁单元三部分，其中磁控电抗器工作绕组的一端与变压器原边绕组的一端相连接，形成串联结构，组成磁控稳压变压器的本体；磁控电抗器工作绕组的另一端与变压器原边绕组的另一端作为磁控稳压变压器的电压输入端与电源相连；变压器副边为包括两个绕组，一个为负载驱动绕组，另一个通过励磁单元EXC为磁控电抗器提供励磁电压及励磁电流。

励磁单元包括励磁模块以及检测保护模块，其中励磁模块包括整流电路、滤波电容、中央处理器、脉宽调制器以及IGBT斩波管；变压器副边绕组的两个输出端分别与第一、二整流二极管的阳极相连，第一、二整流二极管的阴极相并联，组成全波整流电路，变压器第一副边绕组的中心抽头做为励磁电路的公共端；

第一、二整流二极管的阴极公共端与接地端之间设有滤波电容器；

第一、二整流二极管的阴极公共端经电阻分压后与三端集成稳压器相连，三端集成稳压器的输出端与中央处理器和脉宽调制器的工作电源端相连；

以IGBT斩波管为斩波元件，以中央处理器与脉宽调制器为控制器形成直流斩波电路，中央处理器的输出端与脉宽调制器的使能端相连，脉宽调制器的输出端与IGBT斩波管的栅极相连，IGBT斩波管的发射极与磁控电抗器的绕组一端相连，绕组另一端与变压器第一副边绕组的公共端相连。

检测保护模块包括过流保护电路及过压保护电路，其中过流保护电路包括电流互感器和中央处理器；电流互感器设于变压器第二副边绕组上，其输出的一端与变压器的第一绕组的公共端相连，另一端与中央处理器的电流信号输入端相连；过压保护电路包括电压互感器和中央处理器，电压互感器的高压输入端直接并联在磁控稳压变压器的输入电压两端，电压互感器输出端的一端与变压器第一副边绕组的公共端相连，另一端与中央处理器的电压信号输入端相连；中央处理器的脉宽调制信号输出端与脉宽调制器的控制端相连。

本发明具有单相结构和三相结构两种方式，其中单相结构由单相磁控电抗器和单相变压器串联组成，三相磁控稳压变压器由三相磁控电抗器各相和三相变压器各相相应串联组成，变压器各相副边均通过各自相的励磁单元为磁控电抗器相应相提供励磁电压及励磁电流。