[发明专利]一种隔离型恒幅矢量交流调压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔离型恒幅矢量(或恒幅相量)交流调压器，特别涉及电源与负载间有隔离的单相或三相无触点、无级、宽幅的正弦波电力电子调压器、稳压器。属于交流调压、交流稳压技术领域。

背景技术

现有交流调压、稳压方法主要有：

(1)采用伺服电动机带动电刷移动实现变压器输出电压调压，输出电压实现有级(变压器有多个分接头)或无级(如自耦变压器)调节。但由于电动机和电刷的存在，即是有触点的调压方式，其缺点是调压速度缓慢、寿命短、易卡壳、体积大、重量重等。

(2)采用可控硅作为电子开关来调节变压器输出电压，实现无触点的调压方式。但因调压是有级的，无法实现连续调压，因而有输出电压精度低的不足；因有工频变压器，仍有体积大、重量重的不足。

(3)用AC/DC/AC变换的方式实现交流正弦波调压，直流环的大电解电容使直流环电压调节缓慢，而仅靠调制系数来控制输出电压时，在输出电压较高或较低时有波形差、精度低的不足，难以实现宽幅调压。

(4)用AC/AC变换的方式实现交流正弦波调压时，有输出电压波形差、精度低的不足；同时，也难于用到单相电源的系统。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种隔离型恒幅矢量交流调压器，其特点是：有隔离的无触点、无级、宽幅的正弦波电力电子调压器、稳压器；适用于不同容量等级的单、三相系统；体积小、重量轻。

本发明的目的由以下技术措施实现。

隔离型恒幅矢量交流调压器由电源的输入电压矢量高频隔离变压器T，电力电子变换器b的正弦波输出电压矢量与同相位，电力电子变换器c的正弦波输出电压矢量输出到负载的输出电压矢量和之间的相位差α；并通过电力电子变换器电路、调压器电路依次连接成整体。

电力电子变换器电路一端接有C_fL_f滤波器，由主开关管T₁～T₈构成两个背靠背的桥式变换器结构，公共直流环上接有直流储能电容器C_dc，另一端与高频隔离变压器T连接。隔离型恒幅矢量交流调压器电路由交流电源输入到电力电子变换器α，经高频隔离变压器T后分别与电力电子变换器b、c连接，由电力电子变换器b产生的输出电压由电力电子变换器c产生输出电压保持和的幅值不变，改变相对于的相位角α，得到幅值不同的正弦波输出电压即

隔离型恒幅矢量交流调压器的用途：

在电源电压和负载电压间通过高频变压器T实现隔离，因而负载电压的频率和幅值都可以与电源电压不相同，因此，该电路适合用作宽幅正弦波变频器，其输出电压幅值、频率均可调；或用作宽幅正弦波逆变器，其输出电压频率固定，但与电源频率不同；或用作带隔离的交流调压器、交流稳压器、交流移相器、电力电子变压器，这时输出电压频率与电源电压相同。

在交流调压器中，如果U_S＝U_N，U_N为额定电压，不考虑电路压降且n＝1时，要求输出电压在(0～1.2)*U_N内变化，那么α的调节范围为：180°～106.26°。由于α＞90°，电力电子变换器c从处吸收电能，通过高频隔离变压器T传递给变换器α和变换器b，从而把电能反馈回电网。

本发明具有如下优点：

(1)实现大容量宽幅无触点、无级正弦波隔离电力电子调压器、稳压器。

(2)适用于单、三相系统。

(3)无工频变压器，降低了设备重量和体积。

附图说明

图1是本发明的隔离型恒幅矢量交流调压器原理图。

1.输入电源电压矢量2.高频隔离变压器T，3.电力电子变换器b的输出正弦波电压矢量4.电力电子变换器c的输出正弦波电压矢量5.输出到负载的输出电压矢量

图2是本发明的隔离型恒幅矢量交流调压器的电力电子变换器电路。

6.电力电子变换器的滤波电容器C_f，7.滤波电抗器L_f，8.电力电子变换器的主开关管T₁～T₈，9.直流侧储能电容器C_dc。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只能用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术娴熟人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。

实施例1