松耦合變壓器的電容的聯(lián)合補(bǔ)償系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】松耦合變壓器的電容的聯(lián)合補(bǔ)償系統(tǒng)，它涉及一種松耦合變壓器補(bǔ)償系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的松耦合變壓器的補(bǔ)償系統(tǒng)對于動(dòng)態(tài)負(fù)載補(bǔ)償效果差的問題。本實(shí)用新型粗調(diào)電路和微調(diào)電路，粗調(diào)電路包括若干功率開關(guān)管、若干補(bǔ)償電容和若干粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊，功率開關(guān)管與補(bǔ)償電容的數(shù)量的數(shù)量相同，每個(gè)功率開關(guān)管的集電極與原邊繞組的輸入端建立連接，每個(gè)功率開關(guān)管的發(fā)射極串聯(lián)一個(gè)補(bǔ)償電容后與原邊繞組的輸出端建立連接，每個(gè)功率開關(guān)管的柵極與粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸出端建立連接，每個(gè)粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸入端通過導(dǎo)線與原邊繞組的輸入端建立連接。本實(shí)用新型應(yīng)用場合較為廣泛，控制簡單靈活。
【專利說明】松耦合變壓器的電容的聯(lián)合補(bǔ)償系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及松耦合變壓器補(bǔ)償系統(tǒng)，具體涉及一種松耦合變壓器的電容的聯(lián)合補(bǔ)償系統(tǒng)，屬于松耦合變壓器補(bǔ)償領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]同步電機(jī)新方法勵(lì)磁系統(tǒng)中所應(yīng)用的高速、高頻松耦合旋轉(zhuǎn)變壓器，其漏感很大，運(yùn)行時(shí)消耗大量的無功功率，使系統(tǒng)傳輸?shù)臒o功功率增加。無功功率的增加的同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電流增大和視在功率的增加，從而使得系統(tǒng)的設(shè)備容量增加，系統(tǒng)中器件參數(shù)和規(guī)格的加大，增加系統(tǒng)的尺寸和成本，并且使得電能的傳輸過程中的損耗增加，導(dǎo)致系統(tǒng)效率降低。因此必要的引入補(bǔ)償措施，以提高系統(tǒng)的傳輸能力。而現(xiàn)如今的大量文獻(xiàn)和科研技術(shù)表明應(yīng)用比較廣泛的是靜態(tài)補(bǔ)償和普通變壓器的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。其中靜態(tài)補(bǔ)償又包括單邊補(bǔ)償形式和雙邊補(bǔ)償形式，主要有初級串聯(lián)補(bǔ)償電路、次級串聯(lián)補(bǔ)償電路和次級并聯(lián)補(bǔ)償電路等幾種形式，但是靜態(tài)補(bǔ)償對恒定負(fù)載補(bǔ)償效果較好，對于動(dòng)態(tài)負(fù)載補(bǔ)償就不是十分的準(zhǔn)確了。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的松耦合變壓器的補(bǔ)償系統(tǒng)對于動(dòng)態(tài)負(fù)載補(bǔ)償效果差的問題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的松耦合變壓器的電容的聯(lián)合補(bǔ)償系統(tǒng)，包括松耦合變壓器、靜態(tài)補(bǔ)償電路和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路，所述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路包括原邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路和副邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路，所述原邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路包括粗調(diào)電路和微調(diào)電路，所述粗調(diào)電路包括若干功率開關(guān)管、若干補(bǔ)償電容和若干粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊，所述功率開關(guān)管與補(bǔ)償電容的數(shù)量的數(shù)量相同，每個(gè)功率開關(guān)管的集電極與原邊繞組的輸入端建立連接，每個(gè)功率開關(guān)管的發(fā)射極串聯(lián)一個(gè)補(bǔ)償電容后與原邊繞組的輸出端建立連接，每個(gè)功率開關(guān)管的柵極與粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸出端建立連接，每個(gè)粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸入端通過導(dǎo)線與原邊繞組的輸入端建立連接；所述微調(diào)電路包括微調(diào)電容和微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊，所述微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸入端通過導(dǎo)線與原邊繞組的輸入端建立連接，微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸出端串聯(lián)微調(diào)電容后與原邊繞組的輸出端建立連接。
[0005]所述副邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)與原邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)相同，采用雙邊補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，補(bǔ)償效果更佳，工作過程穩(wěn)定。
[0006]每個(gè)粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的結(jié)構(gòu)均相同，所述粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊包括功率檢測模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸入端通過導(dǎo)線與功率檢測模塊的輸入端建立連接，功率檢測模塊的輸出端通過導(dǎo)線與驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端建立連接，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端通過導(dǎo)線與粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸出端建立連接，通過功率檢測模塊檢測功率因子進(jìn)行檢測，調(diào)整依據(jù)全面，調(diào)整方案最佳。
[0007]所述微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊包括電流信號(hào)輸入端口、電壓信號(hào)輸入端口、電流互感器、調(diào)理電路、電壓互感器、過零比較電路、鎖相電路、相位差計(jì)算模塊和比較模塊，所述電流互感器的輸入端通過導(dǎo)線與電流信號(hào)輸入端口建立連接，電流互感器的輸出端與調(diào)理電路建立連接，調(diào)理電路的輸出端接入相位差計(jì)算模塊的輸入端，所述電壓互感器的輸入端通過導(dǎo)線與電壓信號(hào)輸入端口建立連接，電壓互感器的輸出端連接過零比較電路的輸入端，過零比較電路的輸出端與鎖相電路的輸入端建立連接，鎖相電路的輸出端接入相位差計(jì)算模塊，相位差計(jì)算模塊的輸出端連接比較模塊的輸入端，比較模塊的輸出端與第一功率開關(guān)管的柵極建立連接。通過電流和電壓的采樣，對電路進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，反應(yīng)實(shí)時(shí)電壓和電流的數(shù)值，使補(bǔ)償電路具有實(shí)時(shí)性，補(bǔ)償效果更佳。
[0008]所述靜態(tài)補(bǔ)償電路包括第一補(bǔ)償電容和第二補(bǔ)償電容，所述第一補(bǔ)償電容并聯(lián)接入原線圈的輸入端和輸出端之間，第二補(bǔ)償電容并聯(lián)接入副線圈輸入端和輸出端之間，采用傳統(tǒng)的靜態(tài)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，容易實(shí)現(xiàn)。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:所述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的的粗調(diào)電路部分，具有離散的特點(diǎn)，主要進(jìn)行擬定式調(diào)節(jié)，粗調(diào)電路部分主要依據(jù)電路中的功率因數(shù)來控制補(bǔ)償電容的切入與斷開，良好的控制功率開關(guān)管的開通和關(guān)斷可以在相對較小的范圍進(jìn)行加入諧振部分的電容值，微調(diào)電路部分的可調(diào)電容進(jìn)行無級微調(diào)，進(jìn)行的是電氣控制，輸入小數(shù)值電容量，微調(diào)動(dòng)態(tài)電容值大小的調(diào)節(jié)是用控制開關(guān)管導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)注入電路的微調(diào)電感值。這樣兩部分補(bǔ)償電容和靜態(tài)補(bǔ)償電路共同完成負(fù)載變化情況的補(bǔ)償。調(diào)節(jié)效果十分良好，精確度高，使用變化的負(fù)載系統(tǒng)，應(yīng)用場合較為廣泛，對于高速高頻的松耦合旋轉(zhuǎn)情況也同樣起到準(zhǔn)確補(bǔ)償?shù)淖饔?，控制簡單靈活。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中1、松耦合變壓器，2、靜態(tài)補(bǔ)償電路，4、粗調(diào)電路，4-1、功率開關(guān)管，4-2、補(bǔ)償電容，4-3、粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊，5、微調(diào)電路，5-1、微調(diào)電容，5-2、微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊，6、電流信號(hào)輸入端口，7、電壓信號(hào)輸入端口，8、第一補(bǔ)償電容，9、第二補(bǔ)償電容。

【具體實(shí)施方式】
[0014]結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)施方式:本實(shí)施方式的松耦合變壓器的電容的聯(lián)合補(bǔ)償系統(tǒng)，包括松耦合變壓器1、靜態(tài)補(bǔ)償電路2和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路，所述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路包括原邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路和副邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路，所述原邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路包括粗調(diào)電路4和微調(diào)電路5，所述粗調(diào)電路包括若干功率開關(guān)管4-1、若干補(bǔ)償電容4-2和若干粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊4-3，所述功率開關(guān)管4-1與補(bǔ)償電容4-2的數(shù)量的數(shù)量相同，每個(gè)功率開關(guān)管4-1的集電極與原邊繞組的輸入端建立連接，每個(gè)功率開關(guān)管4-1的發(fā)射極串聯(lián)一個(gè)補(bǔ)償電容4-2后與原邊繞組的輸出端建立連接，每個(gè)功率開關(guān)管4-1的柵極與粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊4-3的輸出端建立連接，每個(gè)粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊4-3的輸入端通過導(dǎo)線與原邊繞組的輸入端建立連接；所述微調(diào)電路5括微調(diào)電容5-1和微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊5-2，所述微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊5-2的輸入端通過導(dǎo)線與原邊繞組的輸入端建立連接，微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊5-2的輸出端串聯(lián)微調(diào)電容5-1后與原邊繞組的輸出端建立連接。
[0015]所述副邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)與原邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)相同。
[0016]每個(gè)粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊4-3的結(jié)構(gòu)均相同，所述粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊4-3包括功率檢測模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸入端通過導(dǎo)線與功率檢測模塊的輸入端建立連接，功率檢測模塊的輸出端通過導(dǎo)線與驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端建立連接，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端通過導(dǎo)線與粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸出端建立連接。
[0017]所述微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊5-2包括電流信號(hào)輸入端口 6、電壓信號(hào)輸入端口 7、電流互感器、調(diào)理電路、電壓互感器、過零比較電路、鎖相電路、相位差計(jì)算模塊和比較模塊，所述電流互感器的輸入端通過導(dǎo)線與電流信號(hào)輸入端口建立連接，電流互感器的輸出端與調(diào)理電路建立連接，調(diào)理電路的輸出端接入相位差計(jì)算模塊的輸入端，所述電壓互感器的輸入端通過導(dǎo)線與電壓信號(hào)輸入端口建立連接，電壓互感器的輸出端連接過零比較電路的輸入端，過零比較電路的輸出端與鎖相電路的輸入端建立連接，鎖相電路的輸出端接入相位差計(jì)算模塊，相位差計(jì)算模塊的輸出端連接比較模塊的輸入端，比較模塊的輸出端與第一功率開關(guān)管的柵極建立連接。
[0018]所述靜態(tài)補(bǔ)償電路2包括第一補(bǔ)償電容8和第二補(bǔ)償電容9，所述第一補(bǔ)償電容8并聯(lián)接入原邊繞組的輸入端和輸出端之間，第二補(bǔ)償電容9并聯(lián)接入副邊繞組輸入端和輸出端之間。
[0019]所述靜態(tài)補(bǔ)償電路可以采取傳統(tǒng)的初級串聯(lián)補(bǔ)償電路、次級串聯(lián)補(bǔ)償電路和次級并聯(lián)補(bǔ)償電路。
[0020]所述松耦合變壓器1的原線圈接入逆變器，副線圈接入可變負(fù)載，所述粗調(diào)電路部分的的功率檢測模塊檢測電路中的功率因數(shù)后，將信號(hào)傳輸至驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)功率因數(shù)的不同控制功率開關(guān)的通斷，從而對補(bǔ)償部分的電容值進(jìn)行調(diào)控，微調(diào)電路部分通過調(diào)節(jié)微調(diào)電容電容值，微調(diào)電路部分的微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的電流互感器采集電流信號(hào)，同時(shí)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，通過調(diào)理電路使得電壓等級滿足電壓互感器信號(hào)的要求，進(jìn)入相位差計(jì)算環(huán)節(jié)。同時(shí)通過電壓互感器采集電壓信號(hào)，通過過零比較電路之后確定的相位與電流信號(hào)轉(zhuǎn)換來的電壓信號(hào)進(jìn)行相位差計(jì)算。通過改相位差的數(shù)值的得出，并和標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)相比較得到新的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來控制功率開關(guān)管的導(dǎo)通情況，來滿足補(bǔ)償條件。
【權(quán)利要求】
1.松耦合變壓器的電容的聯(lián)合補(bǔ)償系統(tǒng)，包括松耦合變壓器(1)、靜態(tài)補(bǔ)償電路(2)和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路，其特征在于:所述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路包括原邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路和副邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路，所述原邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路包括粗調(diào)電路(4)和微調(diào)電路(5)，所述粗調(diào)電路包括若干功率開關(guān)管(4-1)、若干補(bǔ)償電容(4-2 )和若干粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊(4-3 )，所述功率開關(guān)管(4-1)與補(bǔ)償電容(4-2)的數(shù)量的數(shù)量相同，每個(gè)功率開關(guān)管(4-1)的集電極與原邊繞組的輸入端建立連接，每個(gè)功率開關(guān)管(4-1)的發(fā)射極串聯(lián)一個(gè)補(bǔ)償電容(4-2)后與原邊繞組的輸出端建立連接，每個(gè)功率開關(guān)管(4-1)的柵極與粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊(4-3)的輸出端建立連接，每個(gè)粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊(4-3)的輸入端通過導(dǎo)線與原邊繞組的輸入端建立連接；所述微調(diào)電路(5)括微調(diào)電容(5-1)和微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊(5-2)，所述微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊(5-2)的輸入端通過導(dǎo)線與原邊繞組的輸入端建立連接，微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊(5-2)的輸出端串聯(lián)微調(diào)電容(5-1)后與原邊繞組的輸出端建立連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述松耦合變壓器的電容的聯(lián)合補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于:所述副邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)與原邊動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述松耦合變壓器的電容的聯(lián)合補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于:每個(gè)粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊(4-3)的結(jié)構(gòu)均相同，所述粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊(4-3)包括功率檢測模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸入端通過導(dǎo)線與功率檢測模塊的輸入端建立連接，功率檢測模塊的輸出端通過導(dǎo)線與驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端建立連接，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端通過導(dǎo)線與粗調(diào)驅(qū)動(dòng)塊的輸出端建立連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述松耦合變壓器的電容的聯(lián)合補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于:所述微調(diào)驅(qū)動(dòng)塊(5-2)包括電流信號(hào)輸入端口(6)、電壓信號(hào)輸入端口(7)、電流互感器、調(diào)理電路、電壓互感器、過零比較電路、鎖相電路、相位差計(jì)算模塊和比較模塊，所述電流互感器的輸入端通過導(dǎo)線與電流信號(hào)輸入端口建立連接，電流互感器的輸出端與調(diào)理電路建立連接，調(diào)理電路的輸出端接入相位差計(jì)算模塊的輸入端，所述電壓互感器的輸入端通過導(dǎo)線與電壓信號(hào)輸入端口建立連接，電壓互感器的輸出端連接過零比較電路的輸入端，過零比較電路的輸出端與鎖相電路的輸入端建立連接，鎖相電路的輸出端接入相位差計(jì)算模塊，相位差計(jì)算模塊的輸出端連接比較模塊的輸入端，比較模塊的輸出端與第一功率開關(guān)管的柵極建立連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述松耦合變壓器的電容的聯(lián)合補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于:所述靜態(tài)補(bǔ)償電路(2 )包括第一補(bǔ)償電容(8 )和第二補(bǔ)償電容(9 )，所述第一補(bǔ)償電容(8 )并聯(lián)接入原邊繞組的輸入端和輸出端之間，第二補(bǔ)償電容(9)并聯(lián)接入副邊繞組輸入端和輸出端之間。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK204144959SQ201420688910
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】劉金鳳, 王旭東, 于勇, 閆美存 申請人:哈爾濱理工大學(xué)