無觸點斬波式交流穩(wěn)壓器.docx

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1、無觸點斬波式交流穩(wěn)壓器江蘇電器(2008No.4)無觸點斬波式交流穩(wěn)壓器郭萍，李建華(杭州錢江電氣集團股份有限公司，浙江杭州311243)摘要：無觸點斬波式交流穩(wěn)壓器采用增強型脈寬調(diào)制EPWM控制策略，它主要由主電路和控制電路組成。分析了該穩(wěn)壓器的工作原理，給出了簡化原理電路圖。實驗結果表明，無論輸入電壓怎樣變化，均可以保證輸出電壓的穩(wěn)定，提高了輸出電壓質(zhì)量，保護了后端負載的安全、穩(wěn)定。關鍵詞：交流穩(wěn)壓器；補償；斬波中圖分類號：TM44文獻標識碼：B文章編號：1007-3175(2008)04-0045-04WithoutContactingPointChopperACVoltag

2、eRegulatorGUOPing,LIJian-hua（HangzhouQREElectric(Group)Co.,Ltd,Hangzhou311243,China）Abstract:WithoutcontactingpointchopperACregulatoradoptsenforcedpulsewidthmodulation(EPWM)controlstrategy,itismainlyconsistedofmaincircuitandcontrolcircuit.Analysiswasmadetotheworkingprincipleoftheregulatorwiths

3、implifiedschematiccircuitgiven,andexperimentalresultsshowwhetherinputvoltagechangeinanyway,thestabilityofoutputvoltagecanalwaysbeassured,raisingqualityofoutputvoltage,protectingsafetyandstabilityofendload.Keywords:ACvoltageregulator;compensation;chopper0引言由于電網(wǎng)電壓用電容量隨時變化，其電壓波動很大，表現(xiàn)為經(jīng)常過欠壓、瞬時跌落、浪

4、涌及尖峰干擾較多（在一些偏遠地區(qū)尤其嚴重），從而影響用戶的用電質(zhì)量，而隨著科技和經(jīng)濟的發(fā)展，信息技術和微電子技術的應用，大量用電設備對供電質(zhì)量的要求越來越高。研究表明，電壓跌落問題已成為影響許多用電設備正常、安全運行的電能質(zhì)量問題之一。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，電壓跌落將引起廠家的產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至導致全廠生產(chǎn)過程中斷，從而造成巨大的經(jīng)濟損失。因此，如何抑制電壓跌落對電力用戶的干擾，提高配電系統(tǒng)的動態(tài)電能質(zhì)量，成為擺在電力研究人員面前迫切的問題。目前關于交流穩(wěn)壓器的文獻大多數(shù)是討論碳刷型或晶閘管型交流穩(wěn)壓器的工作原理和主電路[1-2]，而對斬波式無觸點交流穩(wěn)壓器卻很少有文獻研究?；诖?，對

5、無觸點斬波式交流穩(wěn)壓器的特性及原理進行分析和介紹，并通過實驗加以驗證。1電路原理框圖及補償原理交流穩(wěn)壓器原理如圖1所示，由圖1可知：Uo=Ui+ΔU。UiUoU交流穩(wěn)壓器圖1交流穩(wěn)壓器原理框圖按上式可得圖2所示的矢量疊加示意圖。由圖2可知，調(diào)節(jié)補償電壓U的大小或者同輸入電壓Ui的夾角，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓Uo的大小和相位。通常情況是調(diào)節(jié)補償電壓U的大小，而相位要么同輸入電壓Ui同相位，或者反相位，從而維持電壓Uo不變。作者簡介：郭萍(1975-)，女，大專，從事高低壓開關柜的設計與應用工作；李建華(1975-)，男，大專，從事高低壓開關柜的設計與應用工作。45江蘇電器(2008No

6、.4)無觸點斬波式交流穩(wěn)壓器UiUoU圖2電壓矢量疊加原理例如當輸入電壓Ui降落U時，通過補償變壓器補償+ΔU，從而維持輸出電壓Uo不變，如圖3a)所示；而當輸入電壓Ui升高U時，通過補償變壓器反相補償-U，依然維持輸出電壓Uo不變，如圖3b)所示[3]。2UoUiUU/V+0-200.010.020.03t/sa)同相補償2UiUoU/V-U0-200.010.020.03t/sb)反相補償圖3交流穩(wěn)壓器電壓補償示意圖由圖3可以看出，該穩(wěn)壓器只補償輸入電壓Ui升高或跌落部分，而無需承擔負荷所需的全部電壓，因此穩(wěn)壓器承擔的最大功率僅為負載功率的20%(假設電壓補償范圍為20%)，致

7、使其價格可以得到下降。2系統(tǒng)組成與工作原理采用增強型脈寬調(diào)制EPWM控制策略的無觸點斬波式交流穩(wěn)壓器的簡化原理電路如圖4所示，它主要由主電路和控制電路兩部分組成的。主電路由橋式斬波器T1到T4及其輸出串聯(lián)補償變壓器Tr、直流整流電路D1到D4和交流輸出濾波器Lf、Cf組成。橋式斬波器通過其輸出串聯(lián)補償變壓器Tr的次級串聯(lián)在市電電源與負載之間，以便對市電電壓的波動進行正負補償。橋式斬波器輸出電壓中的諧波，由輸出濾波器Lf、Cf來濾除。橋式斬波器所需的直流整流電源，由取