松耦合變壓器的電容的聯合補償系統的制作方法

松耦合變壓器的電容的聯合補償系統的制作方法
【專利摘要】松耦合變壓器的電容的聯合補償系統，它涉及一種松耦合變壓器補償系統。本實用新型的目的是為了解決現有技術中的松耦合變壓器的補償系統對于動態負載補償效果差的問題。本實用新型粗調電路和微調電路，粗調電路包括若干功率開關管、若干補償電容和若干粗調驅動塊，功率開關管與補償電容的數量的數量相同，每個功率開關管的集電極與原邊繞組的輸入端建立連接，每個功率開關管的發射極串聯一個補償電容后與原邊繞組的輸出端建立連接，每個功率開關管的柵極與粗調驅動塊的輸出端建立連接，每個粗調驅動塊的輸入端通過導線與原邊繞組的輸入端建立連接。本實用新型應用場合較為廣泛，控制簡單靈活。
【專利說明】松耦合變壓器的電容的聯合補償系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及松耦合變壓器補償系統，具體涉及一種松耦合變壓器的電容的聯合補償系統，屬于松耦合變壓器補償領域。

【背景技術】
[0002]同步電機新方法勵磁系統中所應用的高速、高頻松耦合旋轉變壓器，其漏感很大，運行時消耗大量的無功功率，使系統傳輸的無功功率增加。無功功率的增加的同時，會導致系統電流增大和視在功率的增加，從而使得系統的設備容量增加，系統中器件參數和規格的加大，增加系統的尺寸和成本，并且使得電能的傳輸過程中的損耗增加，導致系統效率降低。因此必要的引入補償措施，以提高系統的傳輸能力。而現如今的大量文獻和科研技術表明應用比較廣泛的是靜態補償和普通變壓器的動態補償。其中靜態補償又包括單邊補償形式和雙邊補償形式，主要有初級串聯補償電路、次級串聯補償電路和次級并聯補償電路等幾種形式，但是靜態補償對恒定負載補償效果較好，對于動態負載補償就不是十分的準確了。


【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是為了解決現有技術中的松耦合變壓器的補償系統對于動態負載補償效果差的問題。
[0004]本實用新型的技術方案是:本實用新型的松耦合變壓器的電容的聯合補償系統，包括松耦合變壓器、靜態補償電路和動態補償電路，所述動態補償電路包括原邊動態補償電路和副邊動態補償電路，所述原邊動態補償電路包括粗調電路和微調電路，所述粗調電路包括若干功率開關管、若干補償電容和若干粗調驅動塊，所述功率開關管與補償電容的數量的數量相同，每個功率開關管的集電極與原邊繞組的輸入端建立連接，每個功率開關管的發射極串聯一個補償電容后與原邊繞組的輸出端建立連接，每個功率開關管的柵極與粗調驅動塊的輸出端建立連接，每個粗調驅動塊的輸入端通過導線與原邊繞組的輸入端建立連接；所述微調電路包括微調電容和微調驅動塊，所述微調驅動塊的輸入端通過導線與原邊繞組的輸入端建立連接，微調驅動塊的輸出端串聯微調電容后與原邊繞組的輸出端建立連接。
[0005]所述副邊動態補償電路結構與原邊動態補償電路結構相同，采用雙邊補償結構，補償效果更佳，工作過程穩定。
[0006]每個粗調驅動塊的結構均相同，所述粗調驅動塊包括功率檢測模塊和驅動模塊，粗調驅動塊的輸入端通過導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線與驅動模塊的輸入端建立連接，驅動模塊的輸出端通過導線與粗調驅動塊的輸出端建立連接，通過功率檢測模塊檢測功率因子進行檢測，調整依據全面，調整方案最佳。
[0007]所述微調驅動塊包括電流信號輸入端口、電壓信號輸入端口、電流互感器、調理電路、電壓互感器、過零比較電路、鎖相電路、相位差計算模塊和比較模塊，所述電流互感器的輸入端通過導線與電流信號輸入端口建立連接，電流互感器的輸出端與調理電路建立連接，調理電路的輸出端接入相位差計算模塊的輸入端，所述電壓互感器的輸入端通過導線與電壓信號輸入端口建立連接，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算模塊，相位差計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管的柵極建立連接。通過電流和電壓的采樣，對電路進行反饋調節，反應實時電壓和電流的數值，使補償電路具有實時性，補償效果更佳。
[0008]所述靜態補償電路包括第一補償電容和第二補償電容，所述第一補償電容并聯接入原線圈的輸入端和輸出端之間，第二補償電容并聯接入副線圈輸入端和輸出端之間，采用傳統的靜態補償結構，容易實現。
[0009]本實用新型與現有技術相比具有以下效果:所述動態補償電路的的粗調電路部分，具有離散的特點，主要進行擬定式調節，粗調電路部分主要依據電路中的功率因數來控制補償電容的切入與斷開，良好的控制功率開關管的開通和關斷可以在相對較小的范圍進行加入諧振部分的電容值，微調電路部分的可調電容進行無級微調，進行的是電氣控制，輸入小數值電容量，微調動態電容值大小的調節是用控制開關管導通角來調節注入電路的微調電感值。這樣兩部分補償電容和靜態補償電路共同完成負載變化情況的補償。調節效果十分良好，精確度高，使用變化的負載系統，應用場合較為廣泛，對于高速高頻的松耦合旋轉情況也同樣起到準確補償的作用，控制簡單靈活。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的整體結構示意圖；
[0011]圖2是本實用新型粗調驅動塊結構示意圖；
[0012]圖3是本實用新型微調驅動塊結構示意圖。
[0013]圖中1、松耦合變壓器，2、靜態補償電路，4、粗調電路，4-1、功率開關管，4-2、補償電容，4-3、粗調驅動塊，5、微調電路，5-1、微調電容，5-2、微調驅動塊，6、電流信號輸入端口，7、電壓信號輸入端口，8、第一補償電容，9、第二補償電容。

【具體實施方式】
[0014]結合【專利附圖】

【附圖說明】本實施方式:本實施方式的松耦合變壓器的電容的聯合補償系統，包括松耦合變壓器1、靜態補償電路2和動態補償電路，所述動態補償電路包括原邊動態補償電路和副邊動態補償電路，所述原邊動態補償電路包括粗調電路4和微調電路5，所述粗調電路包括若干功率開關管4-1、若干補償電容4-2和若干粗調驅動塊4-3，所述功率開關管4-1與補償電容4-2的數量的數量相同，每個功率開關管4-1的集電極與原邊繞組的輸入端建立連接，每個功率開關管4-1的發射極串聯一個補償電容4-2后與原邊繞組的輸出端建立連接，每個功率開關管4-1的柵極與粗調驅動塊4-3的輸出端建立連接，每個粗調驅動塊4-3的輸入端通過導線與原邊繞組的輸入端建立連接；所述微調電路5括微調電容5-1和微調驅動塊5-2，所述微調驅動塊5-2的輸入端通過導線與原邊繞組的輸入端建立連接，微調驅動塊5-2的輸出端串聯微調電容5-1后與原邊繞組的輸出端建立連接。
[0015]所述副邊動態補償電路結構與原邊動態補償電路結構相同。
[0016]每個粗調驅動塊4-3的結構均相同，所述粗調驅動塊4-3包括功率檢測模塊和驅動模塊，粗調驅動塊的輸入端通過導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線與驅動模塊的輸入端建立連接，驅動模塊的輸出端通過導線與粗調驅動塊的輸出端建立連接。
[0017]所述微調驅動塊5-2包括電流信號輸入端口 6、電壓信號輸入端口 7、電流互感器、調理電路、電壓互感器、過零比較電路、鎖相電路、相位差計算模塊和比較模塊，所述電流互感器的輸入端通過導線與電流信號輸入端口建立連接，電流互感器的輸出端與調理電路建立連接，調理電路的輸出端接入相位差計算模塊的輸入端，所述電壓互感器的輸入端通過導線與電壓信號輸入端口建立連接，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算模塊，相位差計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管的柵極建立連接。
[0018]所述靜態補償電路2包括第一補償電容8和第二補償電容9，所述第一補償電容8并聯接入原邊繞組的輸入端和輸出端之間，第二補償電容9并聯接入副邊繞組輸入端和輸出端之間。
[0019]所述靜態補償電路可以采取傳統的初級串聯補償電路、次級串聯補償電路和次級并聯補償電路。
[0020]所述松耦合變壓器1的原線圈接入逆變器，副線圈接入可變負載，所述粗調電路部分的的功率檢測模塊檢測電路中的功率因數后，將信號傳輸至驅動模塊，驅動模塊根據功率因數的不同控制功率開關的通斷，從而對補償部分的電容值進行調控，微調電路部分通過調節微調電容電容值，微調電路部分的微調驅動塊的電流互感器采集電流信號，同時轉換為電壓信號，通過調理電路使得電壓等級滿足電壓互感器信號的要求，進入相位差計算環節。同時通過電壓互感器采集電壓信號，通過過零比較電路之后確定的相位與電流信號轉換來的電壓信號進行相位差計算。通過改相位差的數值的得出，并和標準驅動信號相比較得到新的驅動信號來控制功率開關管的導通情況，來滿足補償條件。
【權利要求】
1.松耦合變壓器的電容的聯合補償系統，包括松耦合變壓器(1)、靜態補償電路(2)和動態補償電路，其特征在于:所述動態補償電路包括原邊動態補償電路和副邊動態補償電路，所述原邊動態補償電路包括粗調電路(4)和微調電路(5)，所述粗調電路包括若干功率開關管(4-1)、若干補償電容(4-2 )和若干粗調驅動塊(4-3 )，所述功率開關管(4-1)與補償電容(4-2)的數量的數量相同，每個功率開關管(4-1)的集電極與原邊繞組的輸入端建立連接，每個功率開關管(4-1)的發射極串聯一個補償電容(4-2)后與原邊繞組的輸出端建立連接，每個功率開關管(4-1)的柵極與粗調驅動塊(4-3)的輸出端建立連接，每個粗調驅動塊(4-3)的輸入端通過導線與原邊繞組的輸入端建立連接；所述微調電路(5)括微調電容(5-1)和微調驅動塊(5-2)，所述微調驅動塊(5-2)的輸入端通過導線與原邊繞組的輸入端建立連接，微調驅動塊(5-2)的輸出端串聯微調電容(5-1)后與原邊繞組的輸出端建立連接。
2.根據權利要求1所述松耦合變壓器的電容的聯合補償系統，其特征在于:所述副邊動態補償電路結構與原邊動態補償電路結構相同。
3.根據權利要求2所述松耦合變壓器的電容的聯合補償系統，其特征在于:每個粗調驅動塊(4-3)的結構均相同，所述粗調驅動塊(4-3)包括功率檢測模塊和驅動模塊，粗調驅動塊的輸入端通過導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線與驅動模塊的輸入端建立連接，驅動模塊的輸出端通過導線與粗調驅動塊的輸出端建立連接。
4.根據權利要求3所述松耦合變壓器的電容的聯合補償系統，其特征在于:所述微調驅動塊(5-2)包括電流信號輸入端口(6)、電壓信號輸入端口(7)、電流互感器、調理電路、電壓互感器、過零比較電路、鎖相電路、相位差計算模塊和比較模塊，所述電流互感器的輸入端通過導線與電流信號輸入端口建立連接，電流互感器的輸出端與調理電路建立連接，調理電路的輸出端接入相位差計算模塊的輸入端，所述電壓互感器的輸入端通過導線與電壓信號輸入端口建立連接，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算模塊，相位差計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管的柵極建立連接。
5.根據權利要求4所述松耦合變壓器的電容的聯合補償系統，其特征在于:所述靜態補償電路(2 )包括第一補償電容(8 )和第二補償電容(9 )，所述第一補償電容(8 )并聯接入原邊繞組的輸入端和輸出端之間，第二補償電容(9)并聯接入副邊繞組輸入端和輸出端之間。
【文檔編號】H02J3/18GK204144959SQ201420688910
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】劉金鳳, 王旭東, 于勇, 閆美存 申請人:哈爾濱理工大學