[发明专利]一种新型节能电力调节器

权利要求书

1.一种交流电力调节器，连接于三相交流电力系统的每一相电路的负载侧中，在所述每一相电路的负载侧所述交流电力调节器至少包括：

稳压器，具有变压比d’，与所述每一相电路的输出端相连接，用于调节本相电路的输出电压的幅值；

其特征是：在所述每一相电路的负载侧所述交流电力调节器还包括：可变电容单元，串联连接于所述稳压器输出端，所述可变电容单元包括相互并联的具有变压比d的交流斩波器和电容(C1)；以及控制单元，与每一相电路的所述稳压器和所述可变电容单元相连接，通过调整每一相稳压器的变压比d’和所述交流斩波器的变压比d，而使三相电路的输出电压具有相同幅值以及相互之间的相角差为120度。

2.如权利要求1所述的交流电力调节器，其特征是：所述稳压器和所述可变电容单元的交流斩波器分别为交流buck/boost斩波器。

3.如权利要求2所述的交流电力调节器，其特征是：所述交流buck/boost斩波器包括电力开关管；所述电力开关管由以下晶体管器件之一和二极管组成：双极型结型晶体管、IGBT、金属氧化物场效应管、磁控管、或门控断流器。

4.如权利要求3所述的交流电力调节器，其特征是：所述交流buck/boost斩波器由4个固态开关组成，每个所述固态开关包括IGBT和二极管，所述控制单元通过产生不同占空比的PWM信号控制这些所述固态开关的导通与断开时间，进而调整所述稳压器的变压比d’和所述交流斩波器的变压比d。

5.如权利要求1或4所述的交流电力调节器，其特征是：在所述每一相电路的负载侧所述交流电力调节器还包括：

变压器，变压比为a，所述可变电容单元串联连接于所述稳压器输出端与所述变压器的初级线圈之间，所述变压器的次级线圈串联在每一相电路和负载之间，用于对本相电路的输入电压进行补偿。

6.如权利要求5所述的交流电力调节器，其特征是：所述控制单元还包括：

采样电路，采样所述变压器一次侧输入电流I₂、所述三相交流电力系统的输入电压Vs；

信号处理电路，接收所述采样电路所采样的信号并进行模数转换；以及

控制电路，分别计算A、B、C相输入电压Vs的相角θa、θb、θc，从而计算出每两者之间的相角差分别为θ_ab、θ_bc、θ_ca，各相需要调整的相角即下面式3中的θ分别为，各相输出电压与输入电压之间的相角差；另一方面，计算出一次侧输入电流I₂中与Vs同相角的分量I_2r，以及比Vs超前90度的分量I_2m，各相输出电压Vout需要调整的幅值即下面式4中的A等于三相交流电力系统中的额定电压的幅值，然后通过下面的式3和式4即可得出需要调整的每一相的d和d’的值：

θ=arctan(aI2r(wL-d2wC1)(1+ad′)Vs+aI2m(d2wC1-wL))]]>式3

A=[(1+ad′)Vs+aI2m(d2wC1-wL)]2+[aI2r(wL-d2wC1)]2]]>式4

上式中以输入电压Vs的相角为参考相角，即Vs的相角为0，其中L为所述交流斩波器的输出滤波电路中的电感，w为交流电压角频率，C1为可变电容单元中电容(C1)的电容值。