電刷式交流穩(wěn)壓器工作原理

1、電刷式交流穩(wěn)壓器工作原理一.穩(wěn)壓器的分類按調(diào)壓方式不同分類可分為三類電子感應(yīng)式油式穩(wěn)壓器干式接觸式調(diào)壓穩(wěn)壓器(直接調(diào)壓穩(wěn)壓器和補(bǔ)償式調(diào)壓穩(wěn)壓器)干式無觸點(diǎn)調(diào)壓式穩(wěn)壓器(一般是帶補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)壓器)二.穩(wěn)壓器的分類:按電源使用環(huán)境不同分類可分為兩類單相交流穩(wěn)壓器三相交流穩(wěn)壓器三.以干式接觸式調(diào)壓穩(wěn)壓器為例分析穩(wěn)壓器工作原理:單相交流穩(wěn)壓器原理分析1.單相SVC直接調(diào)壓穩(wěn)壓器原理分析  圖二A點(diǎn)為單相穩(wěn)壓器輸入側(cè),B點(diǎn)為單相穩(wěn)壓器的輸出側(cè).其實(shí)這一類用調(diào)壓器直接調(diào)壓式的穩(wěn)壓器就是利用自耦變壓器的原理做成的.圖中AN側(cè)就是自耦變壓器的輸入側(cè),BN側(cè)就是自耦變壓器的輸出側(cè),如果輸入電壓高于輸出設(shè)置

2、點(diǎn)220V時(shí),這個(gè)自耦變壓器就工作在降壓狀態(tài),如果輸入電壓低于220V時(shí),這個(gè)自耦變壓器就工作在升壓狀態(tài).(圖中所示就是處在降壓狀態(tài))這種穩(wěn)壓器不同于自耦變壓器的主要是輸入點(diǎn)A是可以由0V到250V之間任意滑動(dòng).這樣就可以隨時(shí)調(diào)整輸入電壓的輸入點(diǎn)來滿足輸出電壓的恒定.一般我們把輸入側(cè)A點(diǎn)叫做滑臂,它由電機(jī)通過減速裝置來驅(qū)動(dòng),電機(jī)的轉(zhuǎn)向由穩(wěn)壓控制電路來控制完成.穩(wěn)壓器的取樣電路時(shí)刻監(jiān)視穩(wěn)壓器的輸出兩點(diǎn)間電壓,輸出電壓升高時(shí),控制電機(jī)朝自耦變壓器降壓的方向移動(dòng),(如圖二)當(dāng)輸出電壓達(dá)到所要的電壓時(shí),停止控制電機(jī)運(yùn)動(dòng).反之控制電路則控制電機(jī)朝自耦變壓器升壓的方向轉(zhuǎn)動(dòng).(圖三)達(dá)到所要的電壓時(shí)停止.&

3、#160;     圖二    圖三    此類穩(wěn)壓器的容量大小全部由這個(gè)輸出電壓可以變壓器的自耦變壓器來承擔(dān),但由于它制造工藝的影響,它不能做得很大,只能適應(yīng)小功率的場合.要相把穩(wěn)壓器的功率做得更大,就要加入補(bǔ)償變壓器來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓器的功率擴(kuò)大2.單相補(bǔ)償式穩(wěn)壓器原理分析(圖四)  圖四  上圖為帶補(bǔ)償式單相交流穩(wěn)壓器原理圖.主要由調(diào)壓變壓器T1和補(bǔ)償變壓器T2組成.從圖中可以看出,補(bǔ)償變壓器的低壓側(cè)線圈串聯(lián)在穩(wěn)壓器的主回路中,

4、那么,這種穩(wěn)壓器輸出的主要能量是通過補(bǔ)償變壓器的低壓側(cè)線圈直接加給輸出負(fù)載的.只要把補(bǔ)償變壓器的二次線圈的線徑作得足夠大,穩(wěn)壓器的功率就可以做得很大.調(diào)壓變壓器T1只要負(fù)擔(dān)輸入電壓與輸出電壓的差額部分,按穩(wěn)壓器可允許的輸入變化范圍的大小不等,調(diào)壓變壓器T1的功率大小往往是穩(wěn)壓器實(shí)際容量的幾分之一,這由穩(wěn)壓器的配比這個(gè)參數(shù)來決定調(diào)壓變壓器的大小.下面我們分析它的工作原理:調(diào)壓變壓器主要擔(dān)任提供補(bǔ)償電壓,這個(gè)補(bǔ)償電壓的大小和方向根據(jù)調(diào)壓變壓器的滑臂的移動(dòng)都是可以改變的,這就可以在補(bǔ)償變壓器的低壓側(cè)得到大小和方向都可以改變的補(bǔ)償電壓,這個(gè)電壓會和輸入端提供的電壓進(jìn)行矢量疊加.使輸出電壓穩(wěn)定在所需要的

5、設(shè)置點(diǎn)上.舉個(gè)實(shí)例來說明:輸入電壓U1=240V,要求輸出電壓穩(wěn)定在UO=220V.那么就有下面等式關(guān)系:UO=U1-U也就是U的方向要與U1的方向相反,大小剛好為20V.輸入電壓U1=200V,要求輸出電壓穩(wěn)定在UO=220V.那么就有下面等式關(guān)系:UO=U1+U也就是U的方向要與U1的方向相同,大小剛好為20V.從上面公式可以看出,補(bǔ)償電壓U是由調(diào)壓變壓器通過輸給補(bǔ)償變壓器的高壓側(cè)再通過鐵芯感應(yīng)給補(bǔ)償變壓器的低壓側(cè),再與輸入電壓進(jìn)行矢量的疊加.補(bǔ)償變壓器主要負(fù)責(zé)補(bǔ)償電壓的傳遞,而調(diào)壓變壓器則負(fù)責(zé)提供方向和大小都可以改變的補(bǔ)償電壓. 下面我們分析調(diào)壓變壓器怎樣改變補(bǔ)償電壓的方向和大

6、小的:     從圖五中可以看出,調(diào)壓變壓器的C.D點(diǎn)是跨接在220V電壓上的.而E點(diǎn)剛好是調(diào)壓變壓器的中心點(diǎn).我們假定滑臂停在C點(diǎn).那么加在補(bǔ)償變壓器的高壓側(cè)的電壓為F點(diǎn)高于G點(diǎn),電流由F點(diǎn)流向G點(diǎn).  圖五  當(dāng)滑臂停在D點(diǎn)時(shí),(如圖六)加在補(bǔ)償變壓器高壓側(cè)的電壓為G點(diǎn)高于F點(diǎn),電流由G點(diǎn)流向F點(diǎn).這樣一來,加給補(bǔ)償變壓器的補(bǔ)償電壓就改變了方向.   圖六     那么調(diào)壓變壓器怎樣改補(bǔ)償電壓的大小呢,當(dāng)然也是通過滑臂的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的.當(dāng)滑臂離調(diào)壓變壓器

7、的中心點(diǎn)E時(shí),在補(bǔ)償變壓器的高壓側(cè)F點(diǎn)和G點(diǎn)得到的電壓就越高,反之就越低.當(dāng)穩(wěn)壓器的輸入電壓剛好為220V時(shí),滑臂移到E點(diǎn)時(shí),F點(diǎn)和G點(diǎn)間的補(bǔ)償電壓就為0.補(bǔ)償變壓器的低側(cè)既不相加也不相減.輸出電壓就是輸入電壓大小. 四.三相穩(wěn)壓器工作原理:      三相穩(wěn)壓器實(shí)際就是把三個(gè)穩(wěn)壓單元用”Y”形接法聯(lián)接在一起.再用控制電路板和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來控制調(diào)壓變壓器,達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的功能.如果三個(gè)調(diào)壓變壓器的滑臂都是由一個(gè)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)的調(diào)壓方式為統(tǒng)調(diào)穩(wěn)壓器.如果三個(gè)調(diào)壓變壓器的滑臂由三個(gè)電機(jī)來獨(dú)立調(diào)整的穩(wěn)壓器就是三相分調(diào)式穩(wěn)壓器.它們的工作原理同

8、單相的穩(wěn)壓器完全相同. 五.調(diào)壓器怎樣保證連續(xù)輸出     調(diào)壓器在調(diào)壓過程中,就是通過移動(dòng)碳刷改變接觸的線圈匝數(shù)來實(shí)現(xiàn)的.那么,調(diào)整中要求始終保持與線圈接觸.否則就會出現(xiàn)斷電的現(xiàn)象.     調(diào)壓器怎樣保持連續(xù)輸出呢?1.   碳刷必須保證一定的厚度.2.   在碳刷還沒有完全移開已經(jīng)接觸的那一匝線圈時(shí),碳刷又已經(jīng)接觸了線圈的另一匝.    圖七   3.   移動(dòng)中必須跨接兩匝(至少兩匝)4.   調(diào)壓器工作中始終存在匝間短路現(xiàn)象,碳刷的厚度越厚,短路的匝數(shù)就越多.所以,調(diào)壓器碳刷的厚度是根據(jù)調(diào)壓器線徑不同而不同的.5.