[实用新型]晶闸管双环路结构系例交流稳压器

说明书

本实用新型涉及单相、三相交流稳压器。

现有的容量为千伏安级系列的交流稳压器各存在着程度不同的可靠性差、响应时间长达100毫秒、效率低达80％、波形失真度大于5％、事故处理能力不强的缺点，因而不能满足电子计算机等高精度电器设备的需要。

本实用新型的目的是为电子计算机等高精度电器设备提供容量为KVA——10²KVA级、可靠性好、响应时间短达10毫秒级、效率高达95％、波形失真度≤5％、稳压精度3％、对过压等事故有快速处理能力的交流稳压器。

本实用新型由图1之主电路与图2之控制电路两主要部分组成。调节电路由主迴路开关K、熔断器RS、输入端电流互感器LH₁、降压变压器B₁、多抽头自耦变压器B₂、晶闸管KS₁——KS₇形成的无触点开关阵列、以及由补偿变压器B₃、（晶闸管）KS₈、KS₉、KS₁₀、单向晶闸管KP组成的晶闸管双环路结构电路SH、输出电压讯号变压器B₄、输出端电流互感器LH₂等构成。其中B_1－1、B_1－2、B_1－3、B_1－4各与图2中相应端子连接，提供电源或电流电压信号。

图2是以单片微型计算机为核心的控制电路原理框图。控制电路由直流稳压电源U₁、比较器U₂、模数转换器U₃、主控键U₄、中央处理器CPU U₅、触发驱动器U₆、各晶闸管的控制极U₇、电压显示表U₈、故障显示器U₉、报警器₁₀等组成。

结合图1、图2进一步说明本实用新型的基本原理。图1中的B₂与KS₁～KS₇组成无触点自耦调压器，通过不同序号的晶闸管导通，点a₀可输出不同电压。其导通的触发脉冲由图2中CPU U₅控制的驱动器U₆给出。晶闸管双环路结构电路SH中补偿变压器B₃是对输出电压进行调节的电源。当B₃副边绕组a₁a₂两点间感应电势极性与输入电压极性相同时，输出电压升高，反之，输出电压下降。升降幅值由KS₁——KS₇中导通的一个决定。升或降是由KS₈、KS₉的导通决定。当KS₈导通时，输出电压升高；当KS₉导通时，输出电压下降。当KS₈与KS₉同时导通时，B₃对输出电压不进行补偿。输入电压在170伏至250伏之间变化时，无触点自耦调压器根据U₅的指令自动选择导通KS₁——KS₇中之一，通过B₃使输出电压稳定在215——225伏间某一给定的数值。

在双环路结构电路中，晶闸管KS₁₀与KP由控制电路中CPU的控制，成为主迴路中的无触点开关。CPU根据各电流电压传感器发出的信号及予定的程序，控制它们的导通与截止。当负载要接通稳压器时，CPU通过比较器对B_1－3及LH₂输出的信号进行别，防止在过零点时刻接通，以避免起动电流冲击。同样，CPU根据B_1－4及LH₁给出的短路，过流事故信号，及时发出截止指令，使KS₁₀、KP、在10毫秒内迅速截止，保护电路及用户设备免遭损坏。KP与KS₁₀的互锁关系在电路中具有辅助其他晶闸管准确换流的作用，它们在电压相位的某恰当时刻导通，就可以杜绝晶闸管切换与换流失误并且使输出电压波形不间断，既保证波形失真度＜5％，又有效地提高了设备的可靠性。

图1    主电路电气原理图

图2    控制电路原理框图