摘要: 不同主電路結(jié)構(gòu)的無觸點穩(wěn)壓器,主要區(qū)別在于補償電壓的調(diào)節(jié)方式上,它直接關(guān)系到穩(wěn)壓器的工作可靠性、動態(tài)響應(yīng)、穩(wěn)壓精度、穩(wěn)壓范圍、最大容量、波形失真等性能指標(biāo)。目前市場上的無觸點穩(wěn)壓器的主電路大致可分為以下三種類型:
在現(xiàn)代電源領(lǐng)域,要保證電源裝置能做到精密地控制和可靠地運行,必須采用電力電子技術(shù),在裝置中使用電力半導(dǎo)體器件(可控硅)。電力半導(dǎo)體器件具有效率高、控制性能好、體積小、重量輕、使用可靠等許多優(yōu)點。因此,采用電力電子技術(shù)對電力穩(wěn)壓器進行升級換代,已是大功率電力穩(wěn)壓器的主要發(fā)展方向。
無觸點穩(wěn)壓器與其它無觸點穩(wěn)壓器的比較
不同主電路結(jié)構(gòu)的無觸點穩(wěn)壓器,主要區(qū)別在于補償電壓的調(diào)節(jié)方式上,它直接關(guān)系到穩(wěn)壓器的工作可靠性、動態(tài)響應(yīng)、穩(wěn)壓精度、穩(wěn)壓范圍、最大容量、波形失真等性能指標(biāo)。目前市場上的無觸點穩(wěn)壓器的主電路大致可分為以下三種類型:
1、自耦調(diào)壓補償式
此種結(jié)構(gòu)通過控制雙向可控硅的通斷,來切換自耦變壓器的抽頭,從而改變補償變壓器補償電壓的大小和極性,達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
主要優(yōu)點
(1)、由于采用自耦變壓器抽頭分級調(diào)壓,既降低了雙向可控硅的通斷電壓(由220V降至200V以下),又能抑制換檔時產(chǎn)生的浪涌電流(自耦變壓器自身就是一個大功率的電抗器),因而大大地提高了雙向可控硅的工作可靠性。
(2)、由于控制電路中采用了“互鎖隔離”技術(shù),徹底解決了外界干擾造成雙向可控硅誤動作而產(chǎn)生的環(huán)流問題,有效的避免了可控硅器件的損壞。
(3)、由于控制部分主要采用模擬集成電路,因而對惡劣電網(wǎng)環(huán)境的適應(yīng)能力很強。
2、自耦式
此種結(jié)構(gòu)的無觸點穩(wěn)壓器,是通過控制雙向可控硅的通斷,來直接改變自耦變壓器的變比,從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
主要缺點
由于可控硅直接串接在主電路中,負載電流全部從可控硅中流過,負載電流中的瞬變、波動極易損壞可控硅;而長期通過大電流產(chǎn)生很大熱量,也使可控硅工作在惡劣的工況下,性能劣化,可靠性變差。
另外,采用這種結(jié)構(gòu)來做大容量的穩(wěn)壓器,可控硅容量也需選得很大,這給可控硅余量系數(shù)的確定、可控硅散熱設(shè)計均造成很大的困難,極易引起可靠性變差。
相對于自耦式,無觸點穩(wěn)壓器的優(yōu)點為:
由于無觸點穩(wěn)壓器的可控硅不在負載電流的主通路,只是接在調(diào)壓回路中,通過的電流不大,只有負載電流的幾分之一,甚至十幾分之一,二十幾分之一,所以器件的余量系數(shù)可從容選擇,工作時發(fā)熱也不厲害,可控硅能長期可靠工作;同時穩(wěn)壓器的容量也可以做得很大(目前已能生產(chǎn)的最大容量為2500KVA)。
3、純補償式
此種結(jié)構(gòu)是通過雙向可控硅的通斷, 控制補償變壓器組合的投入、退出或改變極性,從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
主要缺點
可控硅通過橋臂形式,直接接在相線與零線之間(220V),因而工作電壓高,換檔時產(chǎn)生的浪涌電流大,極易損壞可控硅;同時,這種電路在可控硅誤導(dǎo)通時,很容易造成相線與零線之間短路,瞬間就會燒毀可控硅,故其可靠性很差。
相對于純補償式,無觸點穩(wěn)壓器的優(yōu)點為:
由于無觸點穩(wěn)壓器的可控硅網(wǎng)絡(luò)位于補償變壓器的輸出側(cè),且又經(jīng)過自耦變壓器的降壓,則既降低了可控硅的通斷電壓(由220V降至200V或更低),又能抑制換檔時產(chǎn)生的浪涌電流(自耦變壓器自身就是一個大功率的電抗器),因而大大地提高了可控硅的工作可靠性和抗干擾能力。
無觸點穩(wěn)壓器
三/單相數(shù)控?zé)o觸點穩(wěn)壓器是在多年生產(chǎn)補償式電力穩(wěn)壓設(shè)備的基礎(chǔ)上,經(jīng)過多年努力成功研制的新一代快速穩(wěn)壓設(shè)備。在國內(nèi)擁有多項唯一技術(shù)。
它主要由隔離變壓器、SCR模塊、CPU控制核心、快速穩(wěn)壓技術(shù)和安全保護裝置組成,實現(xiàn)了全無觸點控制,安全、高效、節(jié)能、環(huán)保,是SCR開關(guān)技術(shù)和變壓器技術(shù)的完美結(jié)合。
基本原理
它采用最新DSP運算計量芯片控制技術(shù)、快速交流采樣技術(shù)、有效值校正技術(shù)電流過零切換技術(shù)和快速補償穩(wěn)壓技術(shù),將智能儀表、快速穩(wěn)壓和故障診斷結(jié)合在一起,使產(chǎn)品安全、高效、精密。
優(yōu)缺點
優(yōu)點:
1.智能儀表顯示:智能儀表顯示系統(tǒng)(顯示電壓、電流、功率、功率因數(shù)等),清晰、準(zhǔn)確、分辨率高,薄膜按鍵操作,安全可靠。(而碳刷式穩(wěn)壓器只是指針表指示,不清晰、準(zhǔn)確。且只能指示電壓和電流。)
2.高速反應(yīng):當(dāng)輸入電壓波動大、波動頻繁時,由于穩(wěn)壓速度為20毫秒,只要是穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓范圍足夠?qū)挘敵鲭妷憾寄芤恢北3衷谟脩羲O(shè)置的穩(wěn)壓值上,對任何生產(chǎn)設(shè)備及儀器,不產(chǎn)生電壓變化的影響。也不會出現(xiàn)過壓、欠壓跳旁路現(xiàn)象,所以不需要有等電壓正常后自動回到穩(wěn)壓狀態(tài)的功能。(而碳刷式穩(wěn)壓器反應(yīng)速度、穩(wěn)壓速度慢,需要4到10秒鐘才能穩(wěn)定輸出電壓。電網(wǎng)電壓波動大,波動頻繁,則根本起不了穩(wěn)壓作用,還會讓用電設(shè)備燒壞。如:當(dāng)輸入電壓一瞬間從220V降到150V時,下降了70V,輸出電壓就等于150V,遠遠低于安全電壓,所帶的設(shè)備如電腦、照明燈、空調(diào)、數(shù)字化控制設(shè)備等全都會停止工作,當(dāng)輸入電壓一瞬間從150V回升到220V時,上升了70V,輸出電壓就等于290V了,這時所有的用電設(shè)備都會燒壞。)
3.穩(wěn)壓器開機時不做補償功能,輸入多少電壓,輸出也是一樣的電壓,要開機后1秒鐘先檢測輸出電壓值后才做相應(yīng)的補償穩(wěn)壓,這樣就不會出現(xiàn)開機時輸出電壓過高或過低現(xiàn)象而把用電設(shè)備燒壞。(而碳刷穩(wěn)壓器沒有這種功能,如果上次關(guān)機時輸入電壓很低,穩(wěn)壓器在升壓狀態(tài),升的電壓值比較高,那么關(guān)機后還是一直保持這種狀態(tài)。當(dāng)下一次開機時,輸入電壓有可能相對正常或者很高,加上穩(wěn)壓器所升的電壓,這時輸出電壓就會非常高而把用電設(shè)備全部燒壞。相反,上次關(guān)機時輸入電壓很高,穩(wěn)壓器在降壓狀態(tài),降的電壓值很多,第二次開機后,輸入電壓很低時,輸出電壓就會更低,用電設(shè)備不能正常工作,經(jīng)常出現(xiàn)這種情況也容易壞。
4.過載能力強:可在100%額定負載條件下連續(xù)使用,且可承受10毫秒10倍電流,1分鐘3倍電流而不損壞本機。(而碳刷式穩(wěn)壓器不能長時間滿負載運行,由于穩(wěn)壓器帶負載后溫度升高,碳刷與環(huán)形變壓器又接觸面積小,碳刷與環(huán)形變壓器接觸面就會起火花,容易燒壞碳刷與環(huán)形變壓器。另外如電網(wǎng)電壓波動大,波動頻繁,電動機帶動碳刷來回擺動,所以碳刷很快磨損,需經(jīng)常更換。)
5.無畸變:采用電流過零切換技術(shù),在切換過程中無斷流,無產(chǎn)生浪涌電流,使波形無畸變。無觸點穩(wěn)壓器所用的隔離變壓器是隔離補償變壓器,就是主電路與補償回路是隔離的。這種電路的好處就是當(dāng)補償電路的可控硅在電流過零點切換電壓檔位時,主電路的電壓,電流波形不會產(chǎn)生尖峰,斷流。而是一個標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。
6.三相分調(diào):每相電壓獨立穩(wěn)壓,互不影響,穩(wěn)壓精度高為+-1%。且每相可單獨根據(jù)負載需要設(shè)定輸出電壓。如果把每相輸出電壓值設(shè)為相同時,三相輸出電壓不平衡度小于1%。(而碳刷式穩(wěn)壓器穩(wěn)壓精度差,為+-2%到+-5%,又不能每相獨立穩(wěn)壓,當(dāng)輸入電壓三相不平衡時,輸出也不平衡。已不能滿足現(xiàn)在很多負載對電壓精度高的要求。如:測試儀器,印刷機,數(shù)控車床,電腦鑼,線割機等。)
7.效率高、節(jié)能、環(huán)保,效率達到99%以上,體積小,方便運輸,放置時不多占地方。(而碳刷穩(wěn)壓器效率低,只有96%~98%,不能節(jié)能、環(huán)保。體積大,重量大,不方便運輸,放置時占大面積地方。)
8.安全可靠:設(shè)有過載、過壓、欠壓、缺相、短路、過熱保護、防雷和故障診斷等功能,能夠5秒鐘對負載起到保護作用。客戶能夠放心購買使用我公司產(chǎn)品。(而碳刷式穩(wěn)壓器就沒有這些功能,容易出現(xiàn)燒壞負載機器,引起火災(zāi),等問題。)
9.預(yù)置功能強:輸出電壓值、保護限值,穩(wěn)壓精度,穩(wěn)壓速度可以任意設(shè)定。
10.旁路功能,易維護:可在“穩(wěn)壓”與“旁路直通供電”之間切換,方便有故障維修時使用。(而碳刷式穩(wěn)壓器沒有此功能,有故障需維修時只能斷電停機,就會擔(dān)誤生產(chǎn),給客戶帶來損失。)
11.抗干擾能力強,控制線路板的供電,采樣,全都有高中低頻濾波電路,控制可控硅的驅(qū)動電路也是用光耦隔離輸出,能抗2000V以上的脈沖干擾信號。如電網(wǎng)電壓波形有尖峰,干擾信號,都能從容應(yīng)對。(而碳刷式穩(wěn)壓器沒有此功能,電網(wǎng)電壓波形有尖峰,干擾信號時就不能正常穩(wěn)壓,電壓或高或低,把負載燒壞。)
12.穩(wěn)壓器電壓用數(shù)字AD芯片采樣,如果輸入電壓波形矢真,所計算出來的電壓值都是有效值,不會影響輸出電壓變化。(而碳刷穩(wěn)壓器的電壓是用整流電路采樣,峰值采樣。當(dāng)輸入電壓波形矢真后,輸出電壓就會升高或降低,矢真越嚴重,輸出電壓升高或降低 越嚴重,而使用電設(shè)備燒壞。)

