一种无碳刷、无触点、补偿式电力稳压器的研制一种无碳刷、无触点、补偿式电力稳压器的研制 一种无碳刷、无触点、补偿式电力稳压器的 研制 一 种无碳刷,无触点, 补偿式电力稳压器的研制 DevelopofNoCarbonBrush,NoContactPoint, CompensationTypeElectricVoltageStabilizer 上海潘登电源有限公司技术部(上海201604)王贤长 【摘要]介绍一种大功率无触点补偿式电力稳压器的研制方法.其特点在于它把变 压器技术和晶闸管无 触点开关技术有机姑备,经过控制系统及晶闸管可控调节单元...

  一种无碳刷、无触点、补偿式电力稳压器的研制 一种无碳刷、无触点、补偿式电力稳压器的 研制 一 种无碳刷,无触点, 补偿式电力稳压器的研制 DevelopofNoCarbonBrush,NoContactPoint, CompensationTypeElectricVoltageStabilizer 上海潘登电源有限公司技术部(上海201604)王贤长 【摘要]介绍一种大功率无触点补偿式电力稳压器的研制方法.其特点在于它把变 压器技术和晶闸管无 触点开关技术有机姑备,经过控制系统及晶闸管可控调节单元分别对补偿变压嚣 的初级线圈两端与电J源输 出端火线,零线的连接进行切换,达到其对输出电压进行无触点控制补偿,且快速 稳定输出电压的目的.它 具有运行高效,可靠,调节快速,三相自动平衡,无机械故障和碳刷磨损等优点 [关键词]无触点无碳刷无机械晶闸管稳压器 Abstract:Introducesthedevelopmethodforlarge— dutynocontactpointcompensationtypeElectricVoltage Stabilizer.Itcombineswithtransformertechnologyandnocontactpointswitchtechnology,Bycontrolsystemand controllableadjustunit,itcanswitchtwoendsofprimarycoilofcompensationtransformerandtheconnection oflivewireandnulllineofpowersupplyoutputterminalrespectivelySOthatitCallcontrolandcompensateoutput voltagewithoutcontactpointandquicklystabilizeoutputvoltage.Italsohashigh-effectiveness,reliableoper- ation.quickadjustment,three-phaseautomaticbalance,n0machinerybreakdownandcarbo nbrushwearoutetc advantages Keywords:NocontactpointNocarbonbrushNomachineryVoltagestabilizer 1前言 大功率补偿式电力稳压源系统是电信,移动,电力, 交通,化工,金融,医疗等行业的主要稳压源设备,国 内外许多厂商都有系列新产品. 我国自80年代第1台大功率补偿式稳压器问世以 来,通过十几年的创新竞争,对补偿系列新产品已形成 了相当规模的生产能力,并使产品结构质量等方面得到 迅速的发展.已成为当今大功率稳压源的主流产品之一. 然而.中国的电源市场面幅广,发展不平衡,特别 是进人WTO以后肯定会面临严峻的考验,为此上海潘 登公司及时

  _广市场对新一代电源的需求,凭借自己 强大的实力,刻苦攻关坚持高起点技术创新,研制成功 《中国仪器仪

  》2t30i6 了新一代SBW5型大功率补偿式电力稳压器(以下称5 型稳压器),本文就5型稳压器很重要的几个突出优 点及研制电源系统的组成进行简要的阐述. 2市场对补偿式电力稳压器新的主要要求 (1)高可靠性,安全第一,要求平均无故障应?5 万小时左右 (2)具有较宽的稳压范围与负载调整率,并要求较 快的动态响应. (3)功率大干20kVA的稳压器应采用分相补偿调节. (4)对电网污染主要是奇次谐波和高频电磁干扰, 应尽可能减小. (5)要注意防雷防浪涌问题和其它防患

  . 4l 窭嗣搜球鎏验 (6)免维护,实现无人值守,应有遥控接口等装置. 35型稳压器的组成模式 5型系列稳压器是在原基础上进行更新改造的,主 要面向电信,电力,移动基站等行业,归纳来讲,它具 有以下3个显着特点: (1)针对中国电网的环境专业设计全部分调,全部 补偿30%. (2)采用微电子元器件,磁路控制及计算机技术于 一 体的高新技术,改造了传统的碳刷,触点,物理运动 调压补偿方式. (3)防雷等安全措施及遥控遥测,无人值守与智能 化管理装置. 原理如图l所示. 从原理框图1中显而易见5型稳压器与传统补偿式 稳压器主要不同之处在于补偿方法上,其实补偿式稳压 器关键就是补偿电压的调节方式上,因为它直接关 系到稳压器安全可靠性,动态响应,稳压精度,范围, 渡形失真等性能指标. 众所周知机械补偿稳压器是利用伺服电机和机械传 动系统与圆盘式或柱式调压器组成交流稳压装置,因为 是物理运动,所以对电源动态响应速度慢,对装置平衡 和碳刷有压力严格要求,因此使用时间一长,结构变形 松动,容易产生调节变压器短路而造成不良后果,同时 碳刷的磨损容易产生火花而引起干扰,污染电网与影响 其它设备(特别是带有微电脑设备)的正常工作. 而新一代5型稳压器调压系统是多路补偿变压器 输 ^ ui 组合群体,通过多路全桥功率电路来控制多个无 触点开关的通断取得正负补偿电压,因此纯属高新技术 的电子开关调压系统装置,整个调压系统无碳刷,无触 点,无机械,这样大大提高了稳压器运行过程中的可靠 性,而且响应速度,精度,稳压范围都得到改善与提高, 达到免维护的目的. 从图1可以看到由多台补偿变压器组成主控单元, 用固态继电器群组成无触点单元,控制电路由采样系统, 主控板及各种显示,保护电路组成.当输入电压波动或 负载电流发生变化时,通过采样系统获取反馈电压,经 过主控板进行判断与处理输出控制指令,在电压过零同 步脉冲的作用下使相应的可控硅模块接通或关闭,使对 应补偿变压器投人工作,改变了补偿电压AU值从而快 速达到了稳定输出电压的目的 图2是一相主控补偿单元的电路的原理图图中 BT1,B112,BT3是3个独立的补偿变压器,根据稳压精 度及输入电压的范围要求来选择变压器的台数(一般为 3台,这里选择3台),次级绕组的补偿电压可设制 为7V,14V,28V(或5V,10V,20V)等,当顺极性 (或反极性)全部投入时可以获得最大正负补偿电压为 49v,当最小补偿电压取7V时,稳压精度为3%. s1一S12是固态继电器,其中s1一s4与BT1,s5一s8 与BT2,s9$12与BT3分别组成3个功率全桥电路.其 工作过程举例如下:若由于输入电ui升高等原因造成 输出电压u0高于额定值,要求BT1,BT2,BT3中1个 (2个或3个)工作,产生反极性电压抵消ui升高的那 部分电压,如经主控板判断需BT1投入时,可触发s1, 42 图1 《中国仪器仪表)2?16 输 出 T DZBT3【zBT1K 姓一7—一 i 南.』\-fJ,,I\IJ\-』 S4道通.当uo低于额定值时,需要BT1产生顺极性电 压补足ui所缺的那部分电压,可使s2,s3触发道通. 以此类推,如果ui升高或降低较多时,可使BT1, BT2,BT3同时投入工作,产生较高的反极性或顺极性 补偿电压,使输出电压始终稳定在稳压精度以内. 4特点 (1)响应时间及抗干扰能力 由于5型稳压器补偿电压调节系统中的开关器件都 是先进的电子器件,远比传统式电磁感应继电器毫秒级 响应要快得多,而且开关器件都为触发电路及单晶硅电 子元件组成的电路模块,因此具有较强的抗干扰能力, 这对于电信,移动基站的精密电子仪器,计算机或数字 微电子设备是理想的交流稳压仪器. (2)经久耐用,免维护连续工作 对稳压器的寿命要求也许比任何仪器都苛刻,其实 正说明了稳压器经久耐用的重要性,本仪器由于无碳刷, 无触J无物理运动,这样不仅获得了良好的产品寿命, 而且保证最大的安全性. 5结束语 这里再顺便谈一下电力补偿式稳压器选择使用问 题. 其一+该系列产品补偿调节有统调与分凋两种形式, 图2 若需要集中稳压而且功率较大的,推荐分调式的,因为 该系统稳压器是A,B,C相单独采样的,这样不受线 损与负荷功率的大小,都能保证稳压的精度,而统调因 为仅取一相采样,因此无论如何也保证不了其它二相稳 压的精度. 其二,不仅要强调稳压器对当地电网的适应性,如: 稳压范围,抗干扰的能力以及对非线性负载(容性负载等) 的适应能力,还需要求稳压器自身没波形畸变,不产 生奇次谐波和高频干扰对电网形成污染.尤其城乡单位 供电质量较差,至少有30%稳压范围才能适用,但要注 意在最低输入电压情况下,要求稳压器还能保持额定最 大输出功率. 其三,稳压器不能离负载太远,最好越近越好,并 建议一台机器配一台稳压器,特别不要在配电室里面搞 大容量的集中稳压+这样非但起不到稳压作用,而且会 带来更多的麻烦. 其四,大功率稳压器可靠安全是第一位的,因此除 了必要的过压欠压保护设施外,有些功能如自动上电缺 相等装置能不必考虑,多一个功能多一个故障,以简 练实效为好,当然防雷装置是不可少的,无人值守时应 有遥控装置功能.另外,不必过分追求稳压器的精度问 题,相反越是高精密电子仪器,本身就有良好的工作电 源,因此稳压器的响应与精度方面不会对其构成较大影 响,而稳压器的干扰问题,恰恰是非重视不可的. 《中国仪器仪表》2001643

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