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专利号: 2019105027094
申请人: 湖南工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无触点单相交流稳压器,其特征在于,包括输入采样模块、电压自动补偿模块、控制器、驱动模块、输出采样模块、继电器;

所述电压自动补偿模块包括补偿变压器、控制变压器,所述补偿变压器和控制变压器分别连接多个双向晶闸管;

所述输入采样模块一端连接市电,另一端与补偿变压器的初级线圈连接,补偿变压器的初级线圈输出端与控制变压器的初级线圈输入端连接,补偿变压器的次级线圈与控制变压器的次级线圈通过双向晶闸管连接,控制变压器的初级线圈与输出采样模块一端连接,输出采样模块另一端与继电器连接,控制器分别与输入采样模块、输出采样模块和继电器连接,并通过所述驱动模块与电压自动补偿模块连接;

所述补偿变压器连接5个双向晶闸管:SCR0‑SCR5,所述控制变压器连接8个双向晶闸管:SCR5‑SCR12;所述SCR5—SCR12并联连接,SCR1、SCR2串联SCR5‑SCR12的并联电路,形成正向补偿通路,SCR3、SCR4串联SCR5‑SCR12的并联电路,形成反向补偿通路;SCR0独自形成零补偿通路;

电压控制步骤包括:

S1.采集市电电压,控制器判断输入电压是否需要补偿电压,是则进入步骤S2;否则进入零补偿通路,进入步骤S4;

S2.控制器选择性的开通相应双向晶闸管,双向晶闸管采用滞后切换的控制方法,滞后±1V切换,通过电压自动补偿模块调节电压到正常范围,进入步骤S3;

当输入电压在正常范围212—228V时,开通SCR0,实现零补偿;当输入电压低于212V时,开通SCR1、SCR2和SCR5—SCR12中的一个双向晶闸管,实现正向补偿;当输入电压高于228V时,开通SCR3、SCR4和SCR5—SCR12中的一个双向晶闸管,实现反向补偿;

所述双向晶闸管采用滞后切换的控制方法,当电压在微小范围内波动时,控制器通过对输入采样电路采集到市电电压输入端前一时刻与后一时刻的电压值比较,判断电压是呈上升趋势变化还是下降趋势变化,在上升和下降的过程中都滞后一定范围再切换到另外一个晶闸管;在两个晶闸管切换的临界值中,当控制器判断为电压从临界值衰落时,采用滞后切换的方式使其滞后1V切换,即在小于临界值‑1V时进行晶闸管切换,当控制器判断为电压增长到临界值时,采用滞后切换的方式使其滞后1V切换,即在大于等于临界值+1V时再进行晶闸管切换;

S3.输出采样模块采集输出电压,控制器判断输出电压是否在正常范围内,是则进入步骤S4;否则进入步骤S1;

S4.闭合继电器,输出电压。

2.根据权利要求1所述无触点单相交流稳压器,其特征在于,所述控制器采用STM32F103ZE微控制器芯片。

3.根据权利要求1所述无触点单相交流稳压器,其特征在于,所述输入采样模块和输出采样模块采用HLW8012功率计量芯片采集电流及电压信号。

4.根据权利要求1所述无触点单相交流稳压器,其特征在于,所述双向晶闸管SCR5—SCR12,根据需要补偿的电压数值,以±8V为一个梯度,每超出一个电压梯度区间,则选择开通大一标号的双向晶闸管,即根据补偿电压值,从SCR5—SCR12中依标号递增选择一个双向晶闸管开通。

5.根据权利要求4所述无触点单相交流稳压器,其特征在于,所述自动补偿模块补偿电压范围为148V—292V。

6.根据权利要求1所述无触点单相交流稳压器,其特征在于,所述双向晶闸管的通断时刻为50Hz交流电的过零点。