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无触点补偿式交流稳压器

发布日期:2018-07-18

随着科技和经济的发展,信息技术和微电子技术的应用,特别是电子计算机技术应用到工业、科研领域后,各种电子设备都要求稳定的交流电源供电,但是我国目前还有很多地区交流电网的供电质量不高,表现为供电存在三相不平衡,欠电压或过电压、电压波动大、浪涌间脉冲干扰,甚至突然停电或出现故障等问题,这一切都会对用电设备仪器造成损坏。因而电力稳压器已成为许多电子设备(如计算机、通信设备、医疗设备、光电发射设备等)和机电设备(如数控机床、注塑机等)不可缺少的供电设备。本文就此设计介绍一种具有响应速度快、**、分相调节、调节范围宽、抗干扰能力强、三相自动平衡等优点的无触点自动补偿式电力稳压器。


2电路原理框图及工作原理bookmark1 2。1电路原理图无触点补偿式电力稳压器的原理框图如所示。整个装置由补偿、调压、检测、采样、保护等单元组成。


2.2工作原理当输入电压波动或负载变化时,通过输入输出采样电路获取反馈电压,经微机控制电路与基准电压进行比较判断,然后输出控制信号,让其响应的可控硅导通,使补偿电路产生极性和大小不同的补偿电压,达到稳定输出电压的目的。在调压过程中,通过过零检测而产生的信号来控制晶阐管门极触发信号,保证其过零通断,从而避免在调压过程中由于晶闸管通断对电网造成的污染。


由于感性器件和感性负载的存在,双向晶闸管在换流过程中电感两端会产生很大的反电动势。这个反电动势一方面会影响输出电压的波形,另一方面容易引起双向晶闸管损坏。因此,系统在双向晶闸管回路、补偿变压器初级以及输出回路设置了浪涌电压吸收电路,而且还可以吸收变压器一次系统电磁转移而侵入的浪涌电压和变压器通断时产生的变压器磁能。


电路原理框图bookmark2 3.1主控电路结构是一相主控电路结构图。图中TB1、TB2、TB3是三个独立的补偿变压器,根据稳压精度及输入电源的范围要求来选择变压器的台数,本文选择3台,二次绕组的补偿电压可设置为7V、14V、28V(5V、10V、20V)等。当顺极性(或反极性)叠加全部投入时可以获得**正负补偿电压为49V(或者35V)。当Ut*小值为5V时,稳压精度可优于2.5%.陈义发:硕士研究生囝2主电路结构图bookmark4 -132-360元/年邮局订阅号:82-946现场总线技术应用200例您的论文得到两院院士关注电源技术初始化N三相出电历分别UI整保护及报替技术创新SS8是双向晶闸管,它与变压器TBi~TB3组成多全桥电路。


当输出电压U低于额定值时(相当于输入电压U,降低或负载增大),要求补偿变压器TBi~TB3中的一个、二个或三个同时工作,产生顺极性的电压,补足U,降低的那部分电压,例如仅需TB3投入时,此时可触发S5和S4导通,交流正半波时电流通路为:UTB3(上绕组)一S4―TB3(下绕组)一S5N,交流负半波时电流沿上述通路反向流动(由于使用了双向可控硅)。当输出电压U高于额定值时(相当于输入电压U,升高或负载减小),需要TB3产生反极性的电压,抵消U,升高的那部分电压,此时可触发Si和Ss导通,交流正半波时电流通路为:UTB3(上绕组)一S「TB3(下绕组)一SsN,交流负半波时电流沿上述通路反向流动。


通过控制不同交流无触点开关的通断,可切换变压器的抽头,从而改变补偿变压器补偿电压的大小和极性,达到稳定输出的目的。


系统采用89C52单片机控制。电压检测电路连续检测各相电压的变化,转换成直流信号,经A/D转换模块转换成相应的采样数据输入89C52单片机,单片机根据预先编写的程序和设置的参数(立即调电压、延时调电压、延时调时间、电压过高过低告警、电压过高过低保护等),与取样参数比较后通过光耦控制驱动电路,触发相应的双向可控硅使其导通,对输出电压进行调节。


囝3控制电路理图克服双向可控硅换向环流问题是稳压电源可靠工作的关键。为了避免同一桥臂上的双向可控硅直通,保证系统的可靠工作,双向可控硅驱动电路应采用过零触发技术,光隔离/光耦合MOC3083集光电隔离、过零检测、过零触发功能于一身,是一种理想的双向可控硅驱动器。因此,本系统采用MOC3083作为驱动器件组成可控硅驱动电路,该电路具有结构简单、触发可靠、功耗小、无噪声、易控制等优点。


过压、欠压、过流、短路保护电路由继电器控制输出供电接触器,作为输出或切断供电使用。报警及故障显示分别由蜂鸣器与发光二极管实现。


4软件设计回时三相分别采样或者瞬间大电流冲击的影响,软件设计了延时程序,当市电电网波动较大时,应对输入电压进行检测,如果未能达到稳定进行报警处理,而且同组中两个晶闸管不能同时导通。硬件设计上,设计了看门狗电路,保证系统的稳定性。


5结论由于采用微机软硬件结合控制,晶闸管模块无触点切换、智能化设计技术、补偿技术等运用,将**研制成果得以运用软件升级,使得在更宽稳压范围的设计中,其稳压精度设计得更高,同时又节能和延长电源的使用寿命等优点,是**电源技术在稳压电源一次重大的突破,成为各行各业广泛使用的新一代节能型的大功率电力稳压电源。


经使用证明,该稳压器的相关技术指标已达到:采用分相调节,具有三相输出自动平衡能力。


保护功能。具有对主回路故障判断报警功能,以及过压、欠压快速保护功能且能自动延时恢复。


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