樂清市民川電氣有限公司
:曾歆
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:904813012
穩(wěn)壓器原理分析
1.單相直接調壓穩(wěn)壓器原理分析
向左轉|向右轉
A點為單相穩(wěn)壓器輸入側,B點為單相穩(wěn)壓器的輸出側.
其實這一類用調壓器直接調壓式的穩(wěn)壓器就是利用自耦變壓器的原理做成
的.圖中AN側就是自耦變壓器的輸入側,BN側就是自耦變壓器的輸出側,如果輸入
電壓高于輸出設置點220V時,這個自耦變壓器就工作在降壓狀態(tài),如果輸入電壓
低于220V時,這個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A是可以由0V到250V之間任
意滑動.這樣就可以隨時調整輸入電壓的輸入點來滿足輸出電壓的恒定.一般我們
把輸入側A點叫做滑臂,它由電機通過減速裝置來驅動,電機的轉向由穩(wěn)壓控制電
路來控制完成.
穩(wěn)壓器的取樣電路時刻監(jiān)視穩(wěn)壓器的輸出兩點間電壓,輸出電壓升高時,控
制電機朝自耦變壓器降壓的方向移動,(如圖二)當輸出電壓達到所要的電壓時,停
止控制電機運動.反之控制電路則控制電機朝自耦變壓器升壓的方向轉動.(圖三)
達到所要的電壓時停止.
向左轉|向右轉
此類穩(wěn)壓器的容量大小全部由這個輸出電壓可以變壓器的自耦變壓器
來承擔,但由于它制造工藝的影響,它不能做得很大,只能適應小功率的場合.
要相把穩(wěn)壓器的功率做得更大,就要加入補償變壓器來實現穩(wěn)壓器的功率擴
大
2.單相補償式穩(wěn)壓器原理分析(圖四)
向左轉|向右轉
?上圖為帶補償式單相交流穩(wěn)壓器原理圖.主要由調壓變壓器T1和補償
變壓器T2組成.從圖中可以看出,補償變壓器的低壓側線圈串聯(lián)在穩(wěn)壓器的
主回路中,那么,這種穩(wěn)壓器輸出的主要能量是通過補償變壓器的低壓側線
圈直接加給輸出負載的.只要把補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.調壓變壓器T1只要負擔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,調壓變壓器T1的
功率大小往往是穩(wěn)壓器實際容量的幾分之一,這由穩(wěn)壓器的配比這個參數來
決定調壓變壓器的大小.
下面我們分析它的工作原理:
調壓變壓器主要擔任提供補償電壓,這個補償電壓的大小和方向根據調
壓變壓器的滑臂的移動都是可以改變的,這就可以在補償變壓器的低壓側得
到大小和方向都可以改變的補償電壓,這個電壓會和輸入端提供的電壓進行
矢量疊加.使輸出電壓穩(wěn)定在所需要的設置點上.
舉個實例來說明:
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
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
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,補償電壓△U是由調壓變壓器通過輸給補償變壓
器的高壓側再通過鐵芯感應給補償變壓器的低壓側,再與輸入電壓進行矢量
的疊加.補償變壓器主要負責補償電壓的傳遞,而調壓變壓器則負責提供方
向和大小都可以改變的補償電壓.
下面我們分析調壓變壓器怎樣改變補償電壓的方向和大小的:
從圖五中可以看出,調壓變壓器的C.D點是跨接在220V電壓上的.而E
點剛好是調壓變壓器的中心點.我們假定滑臂停在C點.那么加在補償變壓器
的高壓側的電壓為F點高于G點,電流由F點流向G點.
向左轉|向右轉
?
當滑臂停在D點時,(如圖六)加在補償變壓器高壓側的電壓為G點高于F點,
電流由G點流向F點.這樣一來,加給補償變壓器的補償電壓就改變了方向.
向左轉|向右轉
?
那么調壓變壓器怎樣改補償電壓的大小呢,當然也是通過滑臂的移動來實
現的.當滑臂離調壓變壓器的中心點E時,在補償變壓器的高壓側F點和G點
得到的電壓就越高,反之就越低.當穩(wěn)壓器的輸入電壓剛好為220V時,滑臂移
到E點時,F點和G點間的補償電壓就為0.補償變壓器的低側既不相加也不
相減.輸出電壓就是輸入電壓大小.
三相穩(wěn)壓器工作原理:
三相穩(wěn)壓器實際就是把三個穩(wěn)壓單元用”Y”形接法聯(lián)接在一起.再用
控制電路板和電機驅動系統(tǒng)來控制調壓變壓器,達到穩(wěn)定輸出電壓的功能.
如果三個調壓變壓器的滑臂都是由一個電機來驅動的調壓方式為統(tǒng)調穩(wěn)壓
器.如果三個調壓變壓器的滑臂由三個電機來獨立調整的穩(wěn)壓器就是三相分
調式穩(wěn)壓器.它們的工作原理同單相的穩(wěn)壓器*相同.
調壓器怎樣保證連續(xù)輸出
調壓器在調壓過程中,就是通過移動碳刷改變接觸的線圈匝數來
實現的.那么,調整中要求始終保持與線圈接觸.否則就會出現斷電的
現象.
調壓器怎樣保持連續(xù)輸出呢?
1. 碳刷必須保證一定的厚度.
2. 在碳刷還沒有*移開已經接觸的那一匝線圈時,碳刷又已經接
觸了線圈的另一匝.
?
?
向左轉|向右轉
3. 移動中必須跨接兩匝(至少兩匝)
4. 調壓器工作中始終存在匝間短路現象,碳刷的厚度越厚,短路的匝
數就越多.所以,調壓器碳刷的厚度是根據調壓器線徑不同而不同
的.
5.因為匝間短路是有害無益的,它會造成短路環(huán)流,所以要控制它的大小,因此調壓器的匝電壓一般都在1V以下,常見的大功率調壓器匝電壓為0.8-0.9V,小功率則更小,一般為0.4-0.7V不等.如果匝電壓過高,調壓器的穩(wěn)定性就越差,極易燒毀.
