淺說大功率補償式穩壓器
發布時間:2019-07-12 11:30:22來源:
上海申亞電子儀器廠(200040)胡瑞光生活中時常遇到電力危害,比如電燈一明一暗,冬季日光燈不能啟動,音響里雜音不斷,冰箱、彩電甚至被燒壞。在工業上也經常會遇到電力問題的干擾:電動機、壓縮機、升降機等設備啟動時的電流比正常工作時大,從而增加電網負載,致使電壓突然降低,這將使工作著的計算機系統意外崩潰,數據喪失。
雷雨季節因雷擊引起斷電,從而短時間內電壓升高,產生浪涌,并沿電源線或電話線等侵入計算機、電視、電話等,可導致數據出錯、縮短電器壽命等。
暴雨后的市電回流或汽車交通事故又會引起尖峰,這是指大幅度的電壓升高。尖峰進入電器設備后也將破壞元器件等。
交流電力穩壓器是為穩定交流電壓而研制的。當外界供電網絡或負載變動造成電壓波動時能自動保持輸出電壓的穩定。
這類產品波形畸變較小,電壓調節平穩、適用負載廣泛、能承受瞬間超載,可長期連續工作。還具有手動、自動上電,手控、自控調壓,手控自控隨意切換,三相缺相和相序保護,設有過壓、過流、機械故障自動保護裝置。適用于工業、農業、交通、郵電、軍事、醫療、科研教學等領域的大型機電設備、金屬加工設備、生產流水線、建筑工程設備、電梯、醫療器械、微機機房、電腦控制設備、刺繡輕紡設備,儀器儀表試驗裝置、例行試驗設備、空調、廣電視、賓館及家用電器照明等需要穩壓的場所。
一、穩壓器的原理及使用條件穩壓器由補償電路、電壓檢測電路,伺服電機控制電路及減速傳動機構,主電路開關操作電路,電壓、電流測量及保護電路組成,SBW型三相穩壓器的電氣原理見;DBW型單相穩壓器的電氣原理見SBW型三相大功率穩壓器的電氣原理保護器電機傳動~I采樣電路h執行器DBW型單相大功率穩壓器的電氣原理動,調節接觸調壓器的二次電壓來改變補償電壓,以自動保持輸出電壓穩定。
SBW、DBW系列穩壓器在室內使用,其正常使用條件為:2、海拔高度不超過lm;4、安裝場所應無嚴重影響穩壓器絕緣的氣體、蒸氣、化學沉積、灰塵、污垢及其他爆炸性和腐蝕性介質;5、安裝場所無嚴重振動或顛簸。
二、穩壓器的主要部件與電路介紹輸出1、補償變壓器通過改變一次線圈上所加電壓的大小和極性,使串聯在負載回路上的二次線圈產生幅值和極性可變的補償電壓。
2、接觸調壓器利用電刷接觸位置的變化,使輸出電壓的大小和極性發生變化。
3、伺服電機控制電路電壓補償電路由接觸調壓器T2與補償變壓器組成。接觸調壓器一次線圈按星形接法連接在穩壓器的輸出端,二次線圈接補償變壓器的一次線圈,補償變壓器二次線圈串聯在主回路中,其補償原理見,不計算補償變壓器的阻抗壓降為V2?穩壓器輸出相電壓;當輸入相電壓W改變Avt時,若補償電壓V.相應改變AV1,且△VpAVc,輸出相電壓v2便可保持不變。補償電壓vc的調節是根據輸出電壓的變化,由電壓檢測單元給出信號控制伺服電機轉動,經減速傳動機構帶動接觸調壓器上的電刷滑伺服電機控制方式有手動、自動二種,由切換開并K選擇,見所示。
手動時:“升壓”按SA按鈕降壓“按A按鈕。自動時:升壓和降壓由電壓檢測4、三相主電路中開關裝置及操作電路穩壓器主電路的開關裝置分三種類型:(1)1050kVA;?只空氣開關ZK和三只交流接觸器匚:⑵400kVA,一只空氣開關ZK,?只交流接觸器C和一只刀型開關HK.(3)500kVA以上,一只斷路器DW和一只刀型開關HK.操作電路也分三種類型。見所示。
空氣開關為手動,將輸入電壓(市電)接通,交流接觸器通過按鈕操作使穩壓部分進入或退出工作,斷路器通過按鈕操作將輸入電壓接通,并使穩壓部分進入或退出工作,刀型開關為手動,將市電直通輸出或將經穩壓的電壓輸出。
三相主電路的操作在操作電路中接入自動上電繼電器觸點SA,三相斷相相序保護繼電器觸點X,過壓繼電器觸點4或5,實現了自動通電,當發生三相缺相、錯相及過壓時,能自動停電保護。
105kVA穩壓器操作電路中,接觸器CA的控制線圈與接觸器C2的常閉觸點串聯,接觸器C2和C3的控制線圈與接觸器C」的常閉觸點串聯,從而實現互鎖。因此穩壓器無論市電運行到穩壓運行還是相反轉換,必須先按停止按鈕TA,方5、三相穩壓器電壓檢測單元電源變壓器B,從穩壓器輸出端取電壓經變壓,整流及穩壓后由電位器W2、W3分壓得到兩個可隨輸出電壓變化的上限和下限基準電壓。采樣變壓器B2從穩壓器輸出端取電壓經變壓,整流得到隨輸出電壓變化的信號電壓進入電壓比較器進行比較,當信號電壓處于上限和下限基準電壓之間時,控制繼電器的觸點均處于斷開位置。當信號電壓小于下限基準電壓時,控制繼電器2動作、7動作、7-3觸點閉合,伺服電機正轉增大補償電壓,穩壓器輸出電壓上升。當信號電壓大于上限基準電壓時,則控制繼電器,動作、動作、6-3觸點閉合,伺服電機反轉減少補償電壓,穩壓器輸出電壓下降。當輸出電壓變化超過整定精度允許范圍時,電壓檢測便發出調節輸出電壓指令,直至輸出電壓恢復到整定精度允許范圍。
穩壓器輸出電壓的設定范圍由控制屏內電位器Wi在380V土5%(360400V)范圍內調整。
穩壓器的穩E精度由線路板內電位器W2和W3,在到5%之間調整。
自動開關ZK和斷路器DW為電源開關,當電流過載或負載短路時,能自動跳閘。
三相斷相相序保護電路:交流接觸器自保電路中三相斷相相序保護繼電器X為常開觸點,輸入電壓三相正常,則保護繼電器X工作,常開觸點吸合,交流接觸器自保,當三相斷相或錯相,保護繼電器X不工作,常開觸點不吸合,交流接觸器不自保,穩壓器停機。
SK和K限位開關組成越限保護電路:當電刷滑動觸及上下限位開關時,其電壓調節,繼電器6或7線圈失電,繼電器釋放,伺服電機停轉,達到越限保護作用。
過壓保護電路由采樣變壓器,整流濾波電路,電壓比較器,控制繼電器及時間延時電路組成,在正常運行狀態下控制繼電器常閉觸點處于閉合狀態。當信號電壓高過保護整定電壓時,電位器以3調節過壓整定值,3吸合1-,斷開并起動延時電路,電位器、W5調節延時時間,延時數秒后控制繼電器A動作、i,閉合、。5動作、斷開,穩壓器自動切斷電源。
為了較快發現和處理伺服電機及減速傳動機構故障,在控制繼電器6和7中接入延時電路,若在延時期間伺服電機沒有中斷電源,時間超過6s,自動補償系統即退出工作。
電壓檢測電路由采樣變壓器B3整流濾波及穩壓電路、電壓比較器1C,以及控制繼電器1和2組成。采樣變壓器B5從穩壓器輸出端取電壓,其二次側分兩路,一路經整流濾波及穩壓后由電位器W2和W3分壓得到兩個不隨輸出電壓變化的上限與下限基準電壓,另一路經整流濾波得到輸出電壓變化的信號電壓。兩路進行電壓比較,當信號電壓處于上限與下限基準電壓之間時,控制繼電器和2觸點均處于斷開位置。當信號電壓小于下限基準電壓時,控制繼電器1動作,伺服電機正轉增大補償電壓,穩壓器輸出電壓上升。同樣,當信號電壓大于上限基準電壓時,控制繼電器2動作,伺服電機反轉減少補償電壓,穩壓器輸出電壓下降,總之當輸出電壓變化超過整定精度允許范圍時,電壓檢測便發出調節輸出電壓指令,直至輸出電壓恢復到整定精度允i午范圍。穩壓器穩壓精度由電位器w2和W3在土1%5%之間整定,輸出電壓由可調電阻Wi在220¥士5%范圍內調整。
路。電壓自動補償系統設置了越限保護。越限保護由XK,和XK2限位開關組成,當電刷滑動到兩端碰撞限位開關時,其常閉接點斷開,伺服電機停轉。
過壓保護電路由采樣變壓器、整流濾波及穩壓電路、電壓比較器、控制繼電器及延時電路組成。在正常運行狀態下,控制繼電器常閉觸點3處于閉合狀態,當信號電壓高于過壓保護整定值時。BG,開通,SX報警器開始報贅,同時控制繼電器常閉觸點3斷開并起動延時電路,延時數秒繼電器4動作,其常閉接點斷開,使輸出控制繼電器5失電,自動補償系統退出工作。
電源電壓應和穩壓器銘牌輸入電壓相符;穩壓器的各部分完好無損,固定件應牢固可靠;電刷及和其接觸調壓器的裸露部分(滑道)不應氧化;電刷位置應在滑道上。電刷不應短缺與損壞;穩壓器的交流接觸器主觸頭對外殼絕緣電阻不小于2MQ;為防止運輸過程中振動而損壞部件,產品出廠時交流接觸器的活動鐵芯是用線綁住的,通電前必須松開綁線,以便正常工作。
電源必須接在穩壓器的輸入端,負載接在輸出端,并按母線(匯流排)的顏色黃、綠、紅分別接A、B、C相。中性線接到穩壓器下部的匯流排上。外殼必須接地。
雙框結構的穩壓器,框間母線按顏色連接。其他連接必須按編號連接。
沒有母線的機器采用與機器容量相適應截面的電線。通過電流互感器再接到空氣開關、電源線穿過互感器的匝數,要依據互感器銘牌要求而定。否則電流指示將不準確。
通過上述檢與接線無誤后方可接上電源。電源指示燈L,亮。將控制方式開關撥至“手動”后,將空氣開關合闡。按“市電”按鈕QAi或將刀型開關扳至“市電”檔,轉動輸出電壓轉換開關WK,三相均有電壓指示,其中AB相輸出電壓指示應與輸入電壓符合。
壓“,按”啟動“按鈕QA,轉為穩壓工作,指示燈L2亮,當啟動后不能自保而自動停機,若輸入電壓缺相或錯相,這時要將輸入電壓三相接對或將其中二相對調,若輸出電壓太低,按”啟動“后,再按”升壓“按鈕,提升輸出電壓。
420V,延時48s時故障保護動作切斷電源;這時再次啟動穩壓后,并再按“降壓”按鈕,使電壓下降,穩壓器應能正常工作。
滑道上滑動,時間超過48s,機械保護起作用而停機(150kVA為4s,100225kVA為6s、300kVA以上為8s),這時再啟動,即應正常工作。
動到滑道兩端碰撞限位開關時應能可靠切斷伺服電機電源;再按“降壓(或”升壓“)按鈕,電刷反方向滑動,退出極限位置。
將手動/自動轉換開關置于“自動”,輸出電壓應自動調節到穩壓精度范圍內。
(2)穩壓精度整定與輸出電壓調整a.調節控制屏內電壓調節電位器,按所需輸出電壓調整。
b.調節線路板內精度門限電位器W2、W3.按所需的穩壓精度整定。