[实用新型]高电压大容量交流稳压装置

说明书

本实用新型是关于交流稳压装置的。

在交流供电线路中，电源电压的稳定对国防、工农业生产、铁路运输以及人民日常生活中都有着密切的关系。由于各种因素的影响，交流供电电压有相当大的波动范围，目前不论是欧美、日本、还是在我国都在不断模索和研制稳压装置。交流电有波形要求，实现交流稳压比直流稳压难度更大，由于我国供电电网的波动较大，因此研制和使用交流稳压装置就显的更为波切。目前，国内外已经有五大类型交流稳压装置。它们是铁磁谐振式、磁放大器式、可控硅式、感应调压器式和自耦变压器式。它们在不同程度存在着稳压精度差、器件易损、波形畸变显著、输出电压低容量小、结构庞大等缺点。

本实用新型的目的在于提供一种可输出高电压、容量大、输出波形好的交流稳压装置，该装置可以提供单相和三相交流电源。

本实用新型采用移相调压原理，用一个小容量低电压的移相稳压器，使高电压、大容量交流电源（三相或单相）电压稳定，整个装置由移相稳压器、控制驱动及取样放大三部分组成（图1）。

图2中T是移相稳压器（实质上是一台绕线性异步电机），原边接交流电源，副边的电压U₂大小不变，相位可在0－180度范围内连续可调。被稳压的交流电源P的电压为U₁加上移相稳压器的副边电压U₂，得到输出端OX处的电压U为：

U = U 1 2 + U 2 2 + 2 U 1 U 2 Coscc ]]>

从图3看出，调节U₁与U₂之间的相位差角，使在（0度≤α≤180度）范围内变动。输出端OX处电压U的值就可在（U₁±U₂）范围内变动。使电压U₂的值略大于电源电压U₁的波动范围△U的一半，调节U₂的相角，就可使输出电压U保持恒定不变。

移相稳压器的容量：电源相电压U₁的波动范围△U，

△U＝U_1max－U_1min＝2U_S

若 U₁＝U_e±U_s

U_e为电源P的额定电压，则U_s＝ (△U)/2 要使输出电压U＝U_e稳定不变，要求U₂能补偿电源电压波动值即：

U₂≥U_s＝ (△U)/2

移相稳压器流过电流I，故移相稳压器的每相容量可用下式估算。

P_T＝U₂I＝U_sI＝ 1/2 △UI×10^－3（千伏安）／相

可见移相稳压器的容量不是供电总容量，只是总容量的调节容量。当移压器容量为100KVA时，移相稳压器的容量仅为10KVA。

移相稳压器的耐压；移相稳压器的输出电压U₂只是电源波动的一半是不高的。若按照图2中方式接线，当电源电压U₁是高压（＞500V），则移相稳压器副绕组的绝缘耐压强度也应该按高压设计。本实用新型是将移相变压器的输出电压与电网供电电压的低电位端相串联。这样，移相变压器只耐受本身不高的移相电压U₂，可不按高压绝缘设计。

控制驱动环节是通过取样放大环节控制可逆异步电动机旋转并通过机械传动系统带动绕线异步机的转子，实际上就调整了U₂的相位（大小不变）。