电压调节器十篇

电压调节器篇1

交流发电机电压调节器的调压原理是：当发电机转速升高时，电压调节器通过减小发电机励磁电流来减弱磁场，使发电机的输出电压保持不变；当发电机的转速降低时，电压调节器通过增大发电机的励磁电流来增强磁场，使发电机的输出电压保持不变。

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电压调节器篇2

控制蓄电池由24V蓄电XDC作为基础电源，充电机ZF经过三相桥式整流器GZ3向蓄电池XDC充电，充电电压为直流26～28V；系统由QTD10―1型电压调节器保持充电电压稳定。

一、控制电源的基本工作原理

1、基础电源电路。将两块12V蓄电池进行串联，―X12负端与车体相连，合上驾驶室中SM电源总开关后，正常情况下+X11线路上有24V电。在柴油机停转状态，在驾驶室中PV数字显示表将显示蓄电池的电压。合上12V电源开，12V电源将直流接触器KMP吸合，为满足司机的需要为收录机和点烟提供12V的直流电源。

2、电部分电路。合上电器柜中充电保护自动开关SAP，接通电源总开关SM给蓄电池充电，同时185号线通电，经电压调节器中VD8/R17/R18给充电机励磁绕组单向初励供电（300mA）；由R1和稳压管VD1/VD3组成20V―DC一级稳压电路，为比较器LM139J提供电源；由R2/VD2/VD5组成15V二级稳压电路，提供参考电压，ICA是过压保护比较器，ICB是调压比较器。当控制电源电压低于额定值时，IBC比较器的8脚电位小于RP2调节的参考电压，输出高电位使三级管VT2导通，接通充电机励磁绕组电路，充电机在运转的柴油机拖动下输出电压上升，三相交流电经VC3桥式整流后，通过自动保护开关SAP给控制系统供电，并经过VD9/VD10/VD11整流后进行自励，进一步提高输出电压。当控制电源电压高于额定值时，ICB比较器输出低电位，三极管VT2截止，断开充电机励磁回路电流，充电机输出电压下降，当电压低于额定值时，重复上述过程，从而将平均电压稳定在额定电压上，本车要求控制电源额定值是26+1V。

如果充电电压高于过压保护值时，ICA比较器1脚输出高电位，三级管VT1导通，继电器K吸合，继电器常开触头断开充电机励磁回路电流，同时常开触头闭合，将继电器K自锁，充电过压指示灯HLDV亮，只有按过压复原按钮SRP，或关断电源总开关SM，继电器K才断电释放，保护了控制电源的用电元件和性能。如果改变了的RP1阻值就改变了充电过压保护值。本车要求充电过压保护值是32V在柴油机运转的状态下，充电部分正常工作，驾驶室电压表显示的是26+1V充电电压。

3、蓄电池的正常使用。由于SF31904型电动轮自卸车采用了不可拆式免维护电池，不必补充电解液，在使用中的蓄电池如因故停止使用时间超过一个月，应将蓄电池充足电存放。使用防止充电电压过高和蓄电池长时间大电流放电，如发现充电系统不充电或充电电压超过30V，应就地停机及时处理，在冬季和夜间，发动机熄火后应关闭电器柜加热和大灯照明，以免电池电压降低过多，造成起动困难。

4、检查车上的正、负极线。由于控制的电源属于负极和车体铁相连，更容易发生短路故障，需要经常检查车上所有控制线路的连接和绝缘情况，不能有连接松动和绝缘破损现象。拆装车上电器元件，应不带电进行。

二、电压调节器工作原理

电压调节器由起励回路、取样电路、比较调节和过压保护四个环节组成。发电机停止工作时，蓄电池经过电阻R13、R14分压，使MOS管VT2触发导通，蓄电池经过VD8、R16、R17、R18、励磁绕组、VT2提供起励电流，为充电机的起励做准备。当发电机开始旋转时，在起励电流的作用下，发电机开始发电，当发电机输出电压超过励磁绕组的电压时，发电机便开始了自激建立电压的过程。发电机起励后，电压调节器便进入正常工作，若发电机输出电压电压稍低于调节值，经R10、R11、R12取样后，与给定电压进行比较，使VT2导通，励磁电流继续上升，促使输出电压上升。当励磁电流上升到使发电机电压稍高于调节值时，经取样比较电路后，使VT2截止，励磁电流下降，从而使发电机输出电压下降。通过VT2的频繁导通和截止，形成一定的导通比，控制发电机有一定大小的励磁电流，使其输出电压稳定在一定值。调价电位器RP2可以改变调节值的大小。当发电机失控，输出电压超过30V，经R5、R6、RP1取样，在与给定值进行比较后，使VT1导通，继电器K通电，其触头断开励磁回路，使电压迅速下降，同时起另一组触头K1自锁，使过压信号灯发光，向司机发出过压信号。

三、电器元件型号及故障维修

1、名称及件号：

QKZ7-1反向器

故障现象：①绝缘套、绝缘杆、绝缘支座破损、烧蚀。②主触头破旧，烧蚀、凹凸不平、助触头磨损、烧蚀。③触头压力减少。④气缸活塞动作不灵活。

可能产生的原因：①电弧灼伤，机械磨损。②电腐蚀，电弧灼伤。③触头弹簧应下降。④电磁阀卡住或泄露；皮碗漏气；不良。

排除方法：①做好标记及时更换。②触头不平整的可用细平锉修光，禁用砂布打磨触头，烧蚀严重的及时更换。③更换触头压力弹簧。④详见电磁阀部分；更换破损破碗；及时定期加注脂。

2、名称及件号：

QFD8-2B电磁阀

故障现象：①电磁阀动作呆滞。②电磁阀不动作。③电磁阀漏气

可能产生的原因：①赃物卡住，零件毛刺。②线圈开路或短路；赃物堵卡。③装配不当；阀破损；连接处不紧密。

排除方法：①清洗干净、打磨清洁零部件。②更换线圈；清洗。③重新正确装配；更换破损阀；紧固各联接部分。

3、名称及件号：

QPL12-1主整流柜

故障现象：①无电流输出。②局部过热。

可能产生的原因：①整流元件损坏。②紧固件松动；母线、元件等接触面不平整。

排除方法：①更换元件。②紧固所有零件、修锉平稳接触面再重新组装。

4、名称及件号：

QPL14-1辅助整流柜

故障现象：①同QPL12-1

可能产生的原因：①同QPL12-1

排除方法：①同QPL12-1

5、名称及件号：

LZX74-1制动电阻器

故障现象：①电阻栅烧损。②绝缘柜烧损。③踏板返回不到位。

可能产生的原因：①松动造成拉弧。②电弧灼伤或机械损伤。③详见风机部分。

排除方法：①更换扭簧。②更换电阻或补焊。③调整或更换辅助开关。

6、名称及件号：

QLT32-6牵引控制

故障现象：①踏板返回不到位。②无电联锁。

电压调节器篇3

论文关键词：电子镇流器，高压钠灯，有源功率因数校正，软启动/调光

 

0引言

目前，在我国城市路灯照明系统中，高压钠灯的使用最为广泛，传统的电感式镇流器因功率因数低、效率低、谐波量大、不能调光节能、启动方式对灯电极损伤大、没有保护功能等缺点已不能满足“绿色照明”和“节能减排”的要求。为解决以上问题，设计了一台具有调光节能功能的智能化电子镇流器。该镇流器采用双级结构，APFC部分以L6562D芯片为核心，逆变驱动部分以IR2153芯片为核心，整个系统的控制由一片Atmelga16完成。调光的实现采用调频调光法。制作了实验样机，并反复实验软启动/调光，实验结果表明此镇流器启动及运行安静可靠，调光范围宽，节能效果明显。

1　电子镇流器具体设计

1.1 系统基本框图

系统框图如图1所示，EMI部分采用单级π型滤波器，整流部分采用全波整流，由一片MKP62/275~X2/474K芯片完成，APFC部分采用Boost拓扑结构，逆变部分采用CLASS-D型拓扑结构和LCC谐振网络。图1 系统框图

1.2 APFC电路设计

为了提高系统的功率因数，系统加入功率因数校正环节论文提纲怎么写。由功率因数定义知，功率因数由两个因素决定，其中一个是交流输入市电的基波电流与基波电压的相位差φ，另一个是交流输入市电电流的波形失真系数γ。提高功率因数就要使cosφ与γ的乘积近似等于1。鉴于此，设计了基于L6562D的APFC电路，如图2所示：

图2 基于L6562的APFC电路

此电路工作在临界连续模式（CRM），并采用峰值电流控制，开关管最小开关频率为20KHZ，输出直流电压理论上为400V。升压电感可由式(2-1)近似确定：

(2-1)

式中η：APFC的效率 VAC：市电输入电压 Vo：直流输出电压 fωt(min)：开关管最小开关频率 Po：电子镇流器功率

经计算并反复调试，选择L=0.25mH。输出电容可由式(2-2)近似确定：

(2-2)

式中 uAC(max):市电输入最大电压有效值 iAC(max):市电输入最大电流有效值 ω:市电输入角频率 uo:直流输出电压 um:输出波纹电压

经计算并反复调试，选择输出电容为450V/220uF。此APFC电路使得镇流器功率因数达96%软启动/调光，测试结果如图3所示。

1.3 基于LCC谐振网络的逆变电路设计

在中小功率的电子镇流器中，考虑到成本因素，实际的电子镇流器大多都是应用CLASS-D型不对称半桥逆变电路。如图4所示：

图 4 基于LCC谐振网络的逆变电路

这个电路可看成由Q1、D2、组成的BUCK电路和Q2、D1、组成的BOOST电路的结合[2]。[2]中论述了此电路拓扑具体工作过程。文献[1]中分析了LCC谐振网络的具体工作过程。此电路中Q1、Q2选择STP20NM60FT型MOFEST，对于Cs和Cr的选择要满足Cs>>Cr，这里选择Cs=220nF，Cr =4.7nF，对于Lr的选择要满足电路正常工作时整个LCC网络呈感性，这将有助于限制电路中的电流，从而减小过大的电流对开关管和钠灯的冲击，同时也可以使钠灯两端的波形更加趋近于正弦波。记钠灯点亮后电路的工作角频率为ω，钠灯电阻为Rlamp，则电路阻抗Z为：

所以当且时电路呈感性。设计电路参数时要注意这个原则。此电路中选择Lr=0.45mH论文提纲怎么写。

1.4 启动电路设计及调光功能的实现

1.4.1 基于IR2153的软启动电路设计

在实际的电子镇流的制作当中，为了提高钠灯启动的安全性、可靠性及延长钠灯的使用寿命。文献[1]中提出了定频带滑频软启动控制策略，就是在自然谐振点的右侧选择一个频带f1-f2，启动时令f2向f1滑动，电压增益将逐渐增大，直到某一时刻灯端电压使灯内部等离子体击穿，完成放电过程使灯点亮。这样，在钠灯点亮前软启动/调光，钠灯就有充分的时间进行预热，从而提高了启动的可靠性并延长了钠灯的寿命。值得注意，对于f1的选取，应当在满足Cr和灯的耐压条件下进行。基于这种思想设计了基于IR2153的软启动电路，如图4所示：

图5

图5中，二极管D1为CT提供充电通道，二极管D2为CT提供放电通道。C1起电压钳位作用。IR2153输出的PWM频率与RT、CT的震荡频率成一定的比例关系，即震荡频率越高，输出PWM驱动信号的频率越高，当然这种关系不是线性的。为实现软启动，由IR2153的技术手册知，可以控制CT端的电压，改变其充放电的时间。基于这种思想我们可以在CT充电的时候给CT附加一个正向的电压，在CT放电的时候给CT附加一个负向电压，这样CT从1/3Vcc充电到2/3Vcc和CT从2/3Vcc放电到1/3Vcc所用的时间就减小了，频率也就增加了。所以，改变控制电平的幅值就可以方便的改变PWM信号的频率。启动时提高图5中控制电平的幅值，使得开关频率为f2，然后逐渐减小控制电平的幅值软启动/调光，使f2逐渐向f1滑动，直到钠灯点亮。钠灯点亮后，电路自然失谐到稳定工作状态，同时也要相应的控制电路配合把控制电平减小到使灯正常工作所需频率下对应的电平幅值。控制电平幅值与PWM信号频率比例关系的实验结果如表1所示。

1.4.2 调光功能实现

图4中，Uin为幅值为VDC/2高频方波，改变PWM信号频率，则Lr的感抗增加，电路中电流减小，灯两端的电压电流都减小，通过改变控制电平幅值的大小实现调光功能论文提纲怎么写。控制电平为一个可编程的电压，根据实际需要，在程序里就可以很方便的设定不同的调光时间段，最终达到调光节能的目的。考虑到镇流器的效率，钠灯的发光效率并避免声谐振现象的发生，选择开关频率范围为38KHZ-55KHZ[3]。实验结果如表2所示。

1.5 保护功能实现

镇流器系统的故障主要有断路故障（空载）和短路故障，这些故障都可以根据灯端电压加以判断，所以把灯端电压作为反馈信号，与比较器的基准进行比较，比较器的输出信号送到单片机中软启动/调光，由程序判断故障类型并做出相应处理。启动时，如果在设定的时间内灯电压仍然没有达到所设定的值，那么单片机就会封所PWM脉冲，延时3分钟后（冷灯时间）继续启动，如果在设定的启动次数内灯仍然不能点亮，则进入保护模块。正常工作时，如果发生故障，再次启动和保护过程和上述一样。图6为镇流器带载时的启动波形，图7为空载时启动波形。

2　实验结果

 

U

f

U

f

U

f

36.93

1.4

58.83

2.5

144.21

0.2

38.73

1.6

65.36

2.6

168.11

0.4

40.80

1.8

73.44

2.7

201.87

0.8

46.67

2

80.32

2.8

257.06

1

49.75

2.2

100.78

2.85

296.09

1.2

53.83

2.4

124.61

电压调节器篇4

引言

对于变电站来讲，为了使电压与无功达到所需的值，通常采用改变主变分接头档位和投切电容器组来改变系统的电压和无功。分接头的变化不仅对电压有影响，而且对无功也有一定的影响，同样电容器组的投切对无功影响的同时也对电压起着一定的影响。

在很多地方供电系统中，不是考虑无功而是考虑功率因数作为调节依据。实际上，可以根据当时的有功功率换算出无功的控制范围，在处理原理上本质是一样的，只不过无功的上下限范围是始终是动态变化的范围。

1 原理说明

1.1 分节头调节（见图1）

分接头上调后U将变大，Q将变大

分接头下调后U将变小，Q将变小

1.2 电容器投切（见图2）

投入电容器后Q将变小，U将变大

退出电容器后Q将变大，U将变小

特别说明：一般情况下，电压（U）取值于主变的变低侧母线线电压，无功（Q）取值于主变的变高侧无功。

1.3 调节策略（见图3）， 每个指向正常区域的箭头代表一种调节方案

说明：

ΔUu 分节头调节一档引起的电压最大变化量

ΔUq 投切一组电容器引起的电压最大变化量

ΔQu 分节头调节一档引起的无功最大变化量

ΔQq 投切一组电容器引起的无功最大变化量

VQC调节方式分以下几种：

1）只调电压

2）只调无功

3）电压优先（当电压与无功不能同时满足要求时，优先保证电压正常）

4）无功优先（当电压与无功不能同时满足要求时，优先保证无功正常）

5）智能（当电压与无功不能同时满足要求时，保持现状）

对于只调电压和只调无功的系统，调节方式较为简单，这里不讨论，以下就第3第4第5调节方式具体讨论调节对策。

在有些变电站，由于设备方面的原因（一次设备动作次数到达一定次数需停电检修，主变停电影响较大不方便停运），调电压时，需要优先电容器动作，以下调节策略考虑到在电容器优先的方式不同的策略。

各个区域的调节策略如下：

区域1： U越上限， Q越下限。

调节对策：退出电容器

备用方案：分接头下调（电压优先方式）

区域2： U越上限， Q正常偏小。

调节对策：退出电容器

备用方案：分接头下调（电压优先方式）

区域3： U越上限，Q正常。

调节对策：分接头下调 或退出电容器（电容器优先）

备用方案：退出电容器 或分接头下调（电容器优先）

区域4： U越上限， Q正常偏大。

调节对策：分接头下调

备用方案：退出电容器（电压优先方式）

区域5： U越上限， Q越上限。

调节对策：分接头下调

备用方案：退出电容器（电压优先方式） 或投入电容器（无功优先方式）

区域6： U正常偏大，Q越下限。

调节对策：退出电容器

区域7： U正常偏大，Q越上限。

调节对策：分接头下调

备用方案：投入电容器（无功优先方式）

区域8： U正常， Q越下限。

调节对策：退出电容器

区域9： U正常， Q正常。

一切正常，保持现状

区域10： U正常， Q越上限。

调节对策：投入电容器

区域11： U正常偏小，Q越下限。

调节对策：分接头上调

备用方案：退出电容器（无功优先方式）

区域12： U正常偏小，Q越上限。

调节对策：投入电容器

区域13： U越下限， Q越下限。

调节对策：分接头上调

备用方案：退出电容器（无功优先方式） 或投入电容器（电压优先方式）

区域14： U越下限，Q正常偏小。

调节对策：分接头上调

备用方案：投入电容器（电压优先方式）

区域15： U越下限，Q正常。

调节对策：分接头上调 或投入电容器（电容器优先）

备用方案：投入电容器 或分接头上调（电容器优先）

区域16： U越下限，Q正常偏大。

调节对策：投入电容器

备用方案：分接头上调（电压优先方式）

区域17： U越下限，Q越上限。

调节对策：投入电容器

备用方案：分接头上调（电压优先方式）

1.4 调节方法

1.4.1 平均值法

系统在设定的时间内计算U与Q的平均值，以平均值来判定U与Q的当前运行区域，采取相应的方案。

1.4.2 动作权值法

系统在设定的时间内，计算分接头或电容器的累积动作值，若动作值达到给定的限值，则VQC动作。每个“判断周期”检测一次电压与无功，每越限一次则动作值加10，在“判断越限时间范围”内，动作值达到“动作值的限值”时根据相应方案发令出口。

现场大都采用第二种方法。

2 某监控系统VQC应用

以某监控系统为例，VQC模块启动后弹出VQC运行窗口，显示VQC运行状态。如图4。

在此窗口中可通过菜单设置VQC定值，当地启动、停止VQC，选择画面显示的主变，人工解除闭锁。（修改电压无功上下限值已不在此窗口菜单中设置）

图中左上部分为VQC运行区域图，显示了本台主变当前时段的电压、无功上下限，以及当前的电压、无功值，用绿色表示当前主变电压无功所在区域。

右上部分显示了当前的动作值及越限时间统计。

区域图下面的文字，显示目前当前VQC子模块和VQC调节设备运行状况，有分接头和电容器、电抗器的运行状况，若有并列运行的母线，则包括并列运行的VQC设备。在电容器或电抗器的“名称及其它状态”的内容中，若有“首选合”表示VQC系统调节时，若要和电容器或电抗器，将首先选择该设备合闸，若有“首选跳” 首先选择该设备跳闸。

若主变并列运行，则显示所有并列主变设备。并列运行时，主变档位应一致，且保持同升同降。若经过预算调节后会导致另一台主变所属母线电压无法满足要求，则保持档位不变。

并列运行时投切一台电容，所影响的高压侧无功会平均分摊在并列主变的高压侧上。

一般来说调试VQC时可以不用加遥测量，后台可以模拟遥信遥测，模拟U、Q到各个区域。判断VQC动作情况。为了避免电容器或主变频繁动作，扰乱电压，防止误出口，可以将所有遥控置为就地操作。但此时需根据VQC的动作情况更改主变档位和电容器开关位置，并更改电压和无功的数值，否则VQC判断为拒动，闭锁相关设备。

VQC的调试分以下几个部分：

1）VQC的启动，包括就地和远方投入。

2）各主变、电容器参与VQC条件试验。

3）各主变的区域动作调节方案。

4）各主变、电容器出口试验。

5）各种闭锁条件。

6）不同运行方式下VQC对各母线电压的调节。

电压调节器篇5

[关键词] 励磁系统 调节器 原理 应用

1.概述

同步发电机励磁系统可分为直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统和静止励磁系统，同步发电机直流励磁机励磁系统又分为自励直流励磁机励磁系统和他励直流励磁机励磁系统。交流励磁机励磁系统又分为他励交流励磁机励磁系统和自励交流励磁机励磁系统。目前使用最多的仍是直流励磁机励磁，其优点是比较简单，不易受系统影响，调节比较稳定；缺点是：维修工作量大，检修励磁机必须停机，碳刷、整流子维护麻烦，尤其是碳刷冒火问题很难解决。静止励磁系统又称发电机自并励系统,其主要优点有

①励磁系统接线和设备比较简单，无转动部分，维护费用省，可靠性高；

②不需要同轴励磁机，可缩短主轴长度，以节省投资；

③直接用晶闸管控制转子电压，可获得很快的励磁电压响应速度；

④由发电机端取得励磁能量。

同步发电机的励磁系统一般是由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。励磁调节器是发电厂的重要控制设备，现代励磁调节器除了维持电压恒定和无功调节外，还必须保证电力系统稳定。而随着电力系统的扩大，稳定问题更加突出，电力系统稳定控制（pss）、最优励磁控制（eoc）、非线性最优励磁控制（neoc）等应运而生。常规控制手段难以满足技术要求，采用微处理技术是唯一行之有效的手段。该装置采用完全双通道技术，双机混合工作模式，spd总线结构，硬件系统均采用模块化设计，具有功能齐全，软件丰富，硬件电路少，结构简单，易于扩展，维护方便，通用性强，可靠性高等优点，广泛适用于大、中、小型同步发电机组的励磁控制。

结合国内发电机励磁装置技术的发展，对3#和4#两台同步发电机的励磁系统进行技术改造，经过技术交流和论证后，将原q-kfd-3型自动调整励磁装置更换为由武汉武水电气技术有限责任公司研制的tdwlt-01微机励磁调节器，该励磁调节器以美国intel公司的80c198（80c196）单片机为核心，辅以几片大规模集成电路而组成的新型励磁调节装置。

2.tdwlt-01微机励磁调节器的主要功能

tdwlt-01微机励磁调节器的主功能有：

①完善的电压调节、电流调节、无功调节、功率因数调节模式，适用于不同发、变电站的各种运行方式的需要。

②配置有两路串行接口，一路用于双机间通讯，一路用于与上位机通讯，可配接监控器，进行计算机辅助试验和计算机仿真试验以及事件追忆。

③具有完善的保护控制功能，配有断线保护、过励限制、顶值限制、低励限制、欠励保护、v/f限制、误强励保护、空载过压保护等。

④可设定的调差系数,保证发电机间的无功的稳定分配.

⑤交流混合采样技术,三路pt采样，pt断线自动识别。

⑥具有自动零起升压和系统电压跟踪功能，接到建压令后，自动将发电机电压从零递升至额定值，并保证发电机机端电压与系统电压一致。停机自动灭磁。

⑦完全双通道技术，双机混合工作模式，单通道可独立运行。通道自动故障识别，实现无扰动切换。

⑧可配置试验接口，机内关键量以0~10v的标准量送出。

⑨std总线，硬、软件均采用模块化设计，完善的自诊断、自恢复功能，所有参数和状态均具有纠错和检错功能，并带有20个汉字光字指示，运行维护直观方便，可靠性高。所有参数均采用数字显示，可同时显示发电机电压、参考电压、励磁电流、控制角度等，

⑩两套装置独立的双重供电电源，插入式编程器使得调节器在调试完毕投入运行后防止人为意外误操作。采用脉冲触发技术，脉冲输出双重隔离及指示。

3. tdwlt-01微机励磁调节器基本结构

tdwlt-01微机励磁调节器由两套完全相同的通道组成，每套由一个控制箱组成，其总体框图见图1。每个控制箱由测量单元、cpu中央处理单元、脉冲单元、电源单元、信号单元、显示单元组成其电流测量、电压测量、控制信号采样、电源、控制输出、同步、脉冲放大等完全独立，单个通道既可组成完整的控制系统。对于大、中型发电机机组可采用由两个控制箱组成的双通道控制系统，对于中、小型发电机机组可采用由一个控制箱组成的单通道控制系统。

当采用双通道结构时，通道间利用80c198（80c196）单片机的串行口相互通讯，关键数据相互传递，并始终保持两个通道状态一致，故障时自动切换。同时通道间采用容错式双机混合工作模式，其工作模式如图2所示。图2中：a1、a2为：测量单元；b1、b2为cpu中央处理单元；c1、c2为输出单元；d1、d2为脉冲放大单元；e1、e2为：通讯单元。

由于每个通道均设置有：手动调压（励磁电流调节）和自动调压功能，故有如下运行方式：a1b1c1d1自动；a2b2c2d2自动；a1b1c1d1手动；a2b2c2d2手动；a1b1e1e2c2d2自动；a2b2e2e1c1d1自动。六种运行方式，可靠性大大高于单通道调节器和采用并联运行方式的双通道调节器。

tdwlt-01微机励磁调节器采用std总线结构，每套由以下模板组成：

①cpu中央处理模板（cb001）：该模板以inter公司的80c198cpu为核心构成，在该单元中，采用76hc138作为地址分配译码；eprom为程序存储器；80c198片内ram为工作寄存器；ram为动态数据存储器；eeprom为参数及数据掉电保护存储器。并扩展一片实时时钟ds12887，具有114字节掉电保护ram。另外该模板还配有：四路10位a/d采样，由cn2口引入，信号范围为0～5v；两路高速输入his.0、his.1，his.0用于捕捉同步信号，his.1用于测量发电机频率和发电机机组电压与电流间的相位差，以计算发电机机组的有功功率和无功功率和；六路高速输出hso.0、hso.1，产生六相触发脉冲，并经cn1送出；提供一个rs232/rs485串行口，共享cpu本身的串行口资源；电源监视和自复位电路。

②多功能信号模板（cb002）：本模板设置有16路光隔离输入、16路光隔离输出、键盘显示接口、8路12为a/d采样输入、1路12为d/a转换输出。该模板可以完成以下功能：

·控制信号输入：由cn1口输入，并接入16路光隔离输入电路。

·16路ttl电平输出：该模板由两片74hc574送出16路ttl电平信号供光子显示用，每路输出口带载能力为30ma。

·键盘显示接口：本模板扩展有键盘显示接口，可接16位数字显示和64只键盘。

·a/d采样输入：cb002带8路12为a/d采样输入，输入电压范围为0～10v，其输入信号由4cn1引入。

d/a转换输出：1路12为d/a转换输出，输出信号为调节器的控制电压，信号范围为0～10v。对于晶闸管励磁，0v时对应控制角为0度，5v时对应控制角为90度，10v时对应控制角为180度。

③输出模板（cb003）：cb003为继电器输出模板，板上共有10只继电器，其中j1为电源监视继电器，j2～j8为信号继电器，j9～j10为切换继电器。合理的使用j9、j10可以正确地完成双机切换。

④通讯模板（cb004）：cb004通讯模板可以完成与计算机监控系统及其它控制装置的通讯，cn1口满足rs232规约，cn2口满足rs485规约，cn3口满足rs422规约，cn4为电流环接口。

⑤显示模板（cb005）：显示模板提供16只数码管，20个光字牌，1只复位按键，信号显示计有：电压调节、电流调节、无功调节、功率因数调节、电压跟踪、调变断线、仪变断线、系统无压、顶值限制、过励限制、低励限制、v/f限制、过励保护、欠励保护等。其中

⑥测量模板（cb006）：每块测量模板可完成两路三相交流信号的调理，将三相交流信号变换成平滑直流电压供a/d采样使用，并检出其a相信号的过零点，送cpu板的his.1中断，以测出其频率和相位。每台励磁调节器由me、me1、me2等测量模板组成，me1测量模板用于测量励磁pt电压、发电机电流；me1测量模板用于测量系统pt电压、总励磁电流il；me2测量模板用于测量整流桥1电流、整流桥1电流。

⑦脉宽调制摸板（开关式励磁）（cb007）。

⑧同步摸板（晶闸管励磁）（cb008）：同步摸板具有两种功能，一是形成同步脉冲，同步信号由cn2引入；二是具有一路三相交流信号测量功能。在励磁调节器中用于测量仪表pt电压，其信号由cn1引入。

⑨脉冲放大摸板（晶闸管励磁）（cb009），该摸板主要任务为：

·将单片机送出的单脉冲信号变换成双脉冲；

·将信号隔离并进行功率放大，以驱动晶闸管；

·完成双机间的脉冲比较和切换。

⑩电源单元：电源采用工业开关电源直接得到各路电压；交、直流220v电源双重供电；机内个路电压为：+5v、+15v、-15v，操作电压24v。

4.调节器工作原理及运行方式选择

4.1励磁调节器调节原理

tdwlt-01微机励磁调节器有：电压调节（自动）、电流调节（手动）、无功调节、恒功率因数调节共四种调节模式。而电压调节（自动方式）又分为：系统电压跟踪和不跟踪两种情况。

励磁pt和仪表pt同时断线时，可转换为手动（电流调节）运行方式；空载状态下，只有电流调节和电压调节两种模式；主断路器合闸时，有四种调节模式：电压调节、电流调节、无功调节、恒功率因数调节；在无功调节和电压调节模式下，电流给定自动跟踪励磁电流（ig=il）；如果功率测量故障，则自动切换至电压调节模式；在电压调节和电流调节模式下，无功给定自动跟踪机组无功（qg=qin）；在无功调节模式下，电压给定不变；pt断线时，只有电流调节（手动）模式；在电流调节模式下，电压给定自动跟踪发电机电压；在无功调节模式下，当发电机电压与参考电压之差u?eu设定值时，电压自动参与调节；恒功率因数调的跟踪和切换处理方式类同于无功调节模式。

4.2励磁调节器工作方式选择

励磁调节器运行方式选择操作方法是：

①电压调节方式：按下电压选择键即进入自动电压调节方式。

②自动电压跟踪：在电压调节方式下，跟踪键处于按下位置时，当开机建压时，发电机自动跟踪系统电压。

③恒励磁电流调节方式：按下电流选择键即进入电流调节方式。

④恒功率运行方式：按下无功选择键即进入恒无功调节方式，在恒无功调节方式下，当主机主开关断开时自动进入电压调节方式。

⑤恒功率因数运行方式：按下cos选择键即进入恒功率因数调节方式，在恒功率因数调节方式下，当主机主开关断开时自动进入电压调节方式。当电流、电压、无功、cos四个键均不按下时，装置总处于电压调节方式。当多个选择键同时按下时，按电压、电流、无功、cos优先顺序确定调节方式。

6结语

2004年12月，对热电分厂3#和4#两台同步发电机的kfd-3型励磁调节器装置进行改造，更换为武汉武水电气技术有限责任公司研制的tdwlt-01微机励磁调节器。通过改造，减少了对同步发电机同轴励磁机的运行维护工作，该装置投运至今，未发生任何异常情况，tdwlt-01微机励磁调节器运行非常稳定、可靠，进而确保发电机系统的安全、长周期、稳定运行的需要，达到了改造的目的。

参考资料：

1、《电力系统自动调节装置原理》杨冠城主编（第二版）电力工业出版社

电压调节器篇6

关键词：变频；空调器

1引言

变频技术是九十年代初期发展而来的新技术，如今已经成熟运用于家用变频空调领域。和传统空调相比，家用变频空调具有技术含量高、智能运行快、节能环保等优点。同第一第二代测量船相比，新测量船为了给船员提供更加舒适的工作和生活环境，同时提高空调系统运行可靠性、降低空调系统的运行成本，在空调系统也采用了变频技术。变频器的使用有多少节能、环保的实效是我们研究的主要问题。本文通过技术分析，对不同风压条件下风机技术参数量化分析，得出了新测量船变频空调运行特性和变频空调使用、维护的基本方法。

2 家用与船用变频空调的区别

2.1家用变频空调原理

目前在家用变频空调中，广泛应用的有两种变频方式，分别是交流变频和直流变频，其中广泛应用的是交流变频。交流变频是在空调器的电源部分通过整流电路变为直流电，为变频器提供直流电流，然后通过三相逆变器，将直流电变为频率可变的三相交流电来驱动变频压缩机。

为使空调器能与室内温度和符合情况相适应，PWM控制器根据室内机检测到的室温和设定温度的差值，通过微处理器产生一个适合的信号和运转频率信号，这个可变的运转频率信号通过PWM控制电路使逆变器产生模拟三相交流电压施加到压缩机三相感应电动机上，使电动机的转速发生变化，以达到调整压缩机制冷量的目的。

2.2船用变频空调原理

某船空调器变频控制没有采用可变速压缩机的变频方式，而是由螺杆压缩机提供温度恒定的冷媒水至各个空调器，在各空调器供风风机及回风风机加装变频器，根据设定风压信号调节风机转速达到调节室内温度和供风量的目的。

如空调器控制图所示，首先设定该空调器供风风机出口风压，风压传感器输入4-10mA至空调器PLC，由空调器PLC根据实际风压与设定风压进行比较，然后输出0-10V至变频器调节适当的频率至供风风机，由 得出，改变频率f，调节供风风机的转速N，从而使出口风压达到设定值。

式中，s——转差率；

N——电机转速，单位为r/min；

f——电源频率，单位为Hz；

P——电机磁极对数。

3 船用空调器变频特性分析

为了量化分析变频器对空调器风机的特性，我们通过改变同一台空调器供风风机风压设定值，研究不同负荷下变频器对风机的影响。以AC-18空调器为例，我们设定风压1000-2200Pa，分别记录了输出频率、电机转速，电机电流、电机电压、电机功率、电机转矩几个参数来分析。

3.1 精确调节风压，调节范围宽

变频器的使用，使风机出口风压可以根据人员的需求进行精确调节，且风压波动可以控制在±50Pa之间。从空调器风机频率-风压图中我们可以看到，通过改变不同的频率，风压可以由1000Pa-2200Pa之间任意调节，满足了不同状态下对风机出口风压的需求。

3.2 降低风机转速，经济性好

一般来说，空调系统风道压力控制方法主要有三种，分别为：

1)空调泄放法

当风道静压超过一定值时，通过泄放口向舱室之见回风口走廊泄放空气，这种方法消耗最大，效率最低。

(2)风机出风风门节流法

外界负荷较小时，为消除过高的系统风压，可调节风机出口空气分配箱中的节流阀，从而消除风机的剩余压头，以降低阀后压力，使系统静压稳定。这种调节方法使风道特性变陡，可能发生喘振。

(3)改变风机转速的风道静压调节方法

采用这种方法不改变原有风道特性，通过风机转速调节，能大幅降低风机负荷，效率较高。从空调器风压Pa-功率P%图中可以看出采用改变风机转速的方法能大幅降低风机负荷，在1000Pa和2200Pa风压时，风机功率分别为额定功率的22%和63%。

3.3 降低启动电流，稳定性高

一台电动机刚接通电源时，n=0，转差率s=1，转子上的电流达到最大。通常，电动机启动时定子绕组的启动电流与额定电流的比值为4～7，由IN=16.8A知，即使按最小比4来计算，Ist=16.8×4=67.2A。

过高的起动电流可能造成的不良影响有：

(1)使线路压降增大，致使负载端的电压降低，从而使电动机本身的启动转矩随端电压的降低而减少，甚至不能启动，而且还会影响同一线路上其他负载的正常运行。

(2)使电动机绕组铜耗增大，发热增加。起动过程长，次数越频繁，发热就越严重。这将加速电动机中绝缘材料的老化，缩短使用寿命。

采用变频器后，启动频率可以由0开始增加，大大降低转差率s，启动电流也可以相应的由0开始增载，有效的降低了不良影响。

3.4 采用plc动态控制，恒温性强

由定子绕组中的感应电动势公式：

可知，若U不变，设f增大，则Φm减小，电磁转矩M减小；反之，f减少，则Φm增大，这将导致电动机磁通饱和，增加励磁电流和铁损，最终导致电机过热，长时间运行将最终烧毁电动机。因此在调节f的同时还要调节电机电压U使U/f的比值基本为常数。

我船变频器才用反馈电路和电机控制电路，通过内部反馈电路控制U/f比值基本不变，很好的控制了长时间运行状态下电动机温度。从U/f比例表中，我们可以看出误差被控制在0.25%以内。

3.5 降低系统噪声，舒适性佳

船员住舱对舒适性提出了更高的要求，采用变频器后，能够降低空调系统噪声，增强住舱舒适性。我们用测声仪对

4 船用变频空调管理方法

4.1启动时的管理

(1)检查绝缘

空调器启动之前，首先要检查空调器电控箱及电机绝缘，确定各元器件外观良好，内部元器件没有短路或者绝缘大于0.5MΩ的现象。

(2)检查变频器内部接线

由于变频器接收空调器PLC输出0～10V的输入信号，接线虚接、断路都将导致线路内阻加大，压降加大，影响变频器的正常使用。

(3)采用变频启动风机

采用变频起动可以使电机转速平滑上升，减少电机的对轴承的机械磨损；同时减小起动电流，避免了起动电流对电网的冲击,提高电动机运转稳定性。

4.2 使用中的管理

(1)保持变频器内部清洁

变频器内部采用的元气件，对外界环境要求较高，如果灰尘过多或着潮湿度过大将导致集成电路内部锈蚀、连接点虚接，严重影响变频器的使用寿命。在变频器的日常维护与管理中，要时刻注意其内部洁净度，如果积尘过多，应及时清理。

(2)检查风压传感器是否正常

风压传感器是将风压信号转变为电信号输入给空调器PLC的元器件，如果其运转不正常，将导致变频器整个反馈回路无法工作，因此在巡视空调器室时要特别留意其工作状态。

(3)检查风机轴承、皮带、运行声音是否正常

空调器风机长时间运行，轴承、风机皮带都可能发生磨损，在巡视空调器时，要检测其轴承温度，听其运行声音，如果出现异常要立即停机检查。

五、结束语

本文简要分析了家用变频空调和船用变频空调的基本原理，对船用变频器进行了特性分析，总结了变频器管理的基本方法。

参考文献

[1]王照清.维修电工.中国劳动社会保障出版社，2007

[2] 秦曾煌. 电工学. 高等教育出版社，2004

[3] vacon. vacon_NXL_Usermanual，2000

电压调节器篇7

关键词：电压 无功功率 无功功率补偿装置 电容器

中图分类号：TM451

力系统的电压随着负荷、发电能力的变化而不断变化。如电压的变动大，不仅将影响到用户的各种电气设备的正常使用或寿命等，还将影响到装设于电力系统的各种电气设备的绝缘设计，使系统的稳定运行、高效率运行造成障碍。所以为了发挥联接于电力系统中的所有电气设备、电力设备的正常功能，求得系统的稳定、高效率运行，必须进行电压、无功功率控制。

一、传统的无功补偿装置

1、为了保证系统母线电压恒定，要改变无功补偿的容量，只要通过投入一组或几组电容器组，即改变接入系统的电容值。国内目前的变电站无功补偿设备通常采用手动方式投切电容器，一般是一段母线投一组电容器，而且，电容器的容量都较大，当电容器的补偿容量大于变电站的无功缺额时，投入电容器就会出现过补，而不投又会欠补。

传统补偿设备存在主要问题：

（l）单组补偿容量大，无功补偿不细。

（2）经常出现过补与欠补，经常处于设备闲置状态，设备利用率低，无功补偿效果不理想，浪费投资。

（3）在投切电容器组时，存在较大的涌流及操作过电压，容易造成开关和电容器的损坏。

2、分组自动投切无功补偿装置

后来人们为了满足多级补偿的要求，分组自动投切无功补偿装置，通常的做法是把一个较大容量电容器组拆分为多个小容量的电容器组，投切开关选用真空接触器，一般接触器的电气寿命可达10万次，可满足频繁操作的需要。

存在缺点：

（l）拆分的组数越多，需要的真空接触器、电抗器、放电线圈越多，造价高、占地面积大，所以，一般在设计时，最多拆分成四组，而且电抗器多为干式铁心电抗器，只能户内布置。

（2）这种补偿方式，只是在一定程度上细化了补偿容量，还是通过开关的动作来改变接入系统的电容值，不能较好解决无功精细补偿问题。

上述两种无功补偿装置，不管是靠断路器投切大电容器组，还是靠接触器分组投切小电容器组，都是通过开关的分合来改变接入系统的电容值，必然存在投切涌流大和操作过电压等问题，装置可靠性低，特别是开关和电容器等部件故障率高。还存在无功过补与无功欠补问题。

二、调压式无功变电站无功自动补偿装置

根据电工学原理，电容器组的输出无功功率与电容器组的电容值成正比，与电容器组的端电压的平方成正比，即Q=wCU2。调压式无功变电站无功自动补偿装置就是根据电容器组的输出无功与电容器组的端电压的平方成正比研制而成。

1、该装置具有如下特点：

（1）无功补偿级数多，补偿精细，电容器组利用率高。假设变电站每段母线各安装一套该装置，在变电站分列运行时，可分多级进行补偿。这对于传统的无功补偿装置几乎是不可能实现的。

（2）采用自耦式有载调压器，无功功率补偿调节过程电容器组不断电，调压器每档之间只有几百伏，调节过程无过电压和涌流问题。

（3）电容器长期工作在额定电压之下，流过电容器的电流也小于额定电流，且无涌流和过电压冲击，使电容器寿命长，成套装置可靠性高。

（4）如果变电站供电负荷的谐波电流很小，还可以去掉电抗器，调压器自身的漏抗可以抑制成套装置在断路器投入时的合闸涌流。

（5）元件数少，电抗器可采用干式空芯电抗器（户外放置），也可采用干式铁芯电抗器（户内放置）。

（6）适合老站改造。用于老站改造时，该装置只是在传统无功补偿装置的断路器和电容器组之间串联了一套调压器，所以原有断路器、电抗器、电容器、放电线圈等都可以继续使用。

（7）非常适合高电压等级（6kV、10kV、35kV）下的分级无功补偿。35kV可频繁操作的开关价格高、体积大，用该装置可避免这些问题。

三、安装调压式无功自动补偿装置后产生的效益

安装调压式无功自动补偿装置后产生的效益主要体现在以下几个方面：

第一：稳定系统电压，减少主变分接头动作频率。

调压式无功自动补偿装置设计原则是先考虑电压的合格，后考虑无功的合格，在调节之前，将主变分接头保持在合适位置，即将电压基准设定在适当的合格范围内，当负荷增加导致电压低于合格标准时，自动逐级增大无功量输出，抬高母线电压到合格范围；当负荷减小母线电压高于合格标准时，减小无功输出量将母线电压降低到合格范围；当电压处于合格范围内时，根据无功缺额满足功率因数要求。

第二：延长系统及用户设备使用寿命，保持电容器较高的使用率。

调压式无功自动补偿装置的控制原理是把一组大容量无功补偿电容器并接在一台可有载调压的自藕变压器的输出侧，自藕变压器的一次侧接在电容开关柜的下方，通过对变压器多个档位的调节，改变电容器上的电压，从而改变无功量。由于电容切换是通过有载调压方式，电容器在多个档之间不会出现断电的过程，电压调节过程中通过过渡电阻实现过渡，电压切换时电容器不脱开网络，不存在由于电源相位形成的电压叠加问题，调节过程中不会对补偿系统和电网及其他电器产生冲击。并且电容大部分时间工作在较低电压，可以保证电容器安全，大大延长其使用寿命。

调压分接开关，机械寿命长，切换动作速度快，满足频繁快速投切要求。调压装置在高压无功补偿自动控制装置的控制下根据系统感性无功的变化，动态调节电容器两端的电压，通过特种调压变压器实现动态无功的馈送。由计算机构成的高压无功补偿自动控制装置，通过实时采集电网的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功功率、系统谐波含量、电压波动情况等，利用模糊控制技术调节有载分接开关，实现动态优化补偿，并达到无功补偿容量随系统负荷无功容量的变化自动跟踪的目的。

第三：实现变电站的无人值守，节约人力资源。

调压式无功自动补偿装置采用全自动控制，设备投切、容量变换完全由控制器自动控制，不需要再通过人为的投切电容器控制，节约人力资源。

第四：补偿较为精细，降低系统损耗。

1、线路的损耗减少：

线损和电流的平方成正比，输电线上的电流越大，线损就越大，如果我们在不改变电网输送能力的前提下，提高电网的功率因数，就能够有效的减小输电线上的电流大小，也就能有效减小线损。

2、变压器损耗减少：

无功电流流过变压器时，由于变压器自身的阻抗特性会产生有功损耗。同样投入使用SVQR设备后，可实现无功的就地补偿，流过变压器的电流减少，变压器的损耗也相应减少。

电压调节器篇8

参数型稳压电源，是利用器件的非线性实现稳压和稳流的。从电路图可以看出，参数型稳定电源的稳定作用是通过虚线框内的调整器件的等效内阻Rdx自动调节来实现的。就拿稳压电源来说吧，如果是因为负载电阻RL变大或输入电源电压Ui升高等原因使稳压电源输出偏高时，就会引起调整器件的等效内阻Rdx自动变小，使流过调整器件的电流Idx增大，借助于限流电阻R两端压降的增加，使输出电压UO趋近于原来的数值。相反，由于负载电阻RL减小或输入电源电压降低等原因致使稳压电源输出电压UO下降时，调整器件的等效内阻Rdx会自动变大，从而使得流过调整器件的电流Idx变小，流过限流电阻R上的电流减小，因此在R上的电流减小，因此在R两端的电压也减小，使UO又趋近于原来值。从线路连接方式上来看，因为调整器件与负载使是并联的，因此参数型稳定电源属于并联稳压电源。

2.串联反馈调整型直流稳压电源

我们再来看一下串联反馈调整型直流稳压电源，它比参数型稳压电源要复杂的多。它是一个闭环反馈系统，所以必须具有执行器件和反馈支路。一般情况下，它包括调整管、取样电路、基准电压源、误差比较放大器等主要部分。调整管是闭环调节系统的执行机构，其余部分都是反馈控制支路所必需的，从图可以看出,输入电压Ui经过调整器件调节之后,变成稳定的输出电压UO，其执行动作是在误差比较放大器的控制下进行的。取样电压和基准电压相比较，并把比较后的误差信号送入放大器，增强反馈控制效果。因为取样得来的是电压信号，所以这种电源实际上是一个以电压作为调节对象的自动调节系统，图中KO为调节系统开环时的电压传递函数,也就是系统开环稳压系数；KT为执行机构在系统闭环时的电压传递函数,也就是调整管电路的电压放大倍数；K是误差放大器开环电压放大倍数；n为取样电路的电压传递函数,也就是取样分压器的分压比。根据调节原理可知,该系统的调节函数为:F=1/1+KT×K×n由此可知,无论输入电压波动还是负载变化对输出电压的影响,反馈系统都只是开环系统的(1/1+KT×K×n)倍,更具体点说,就是反馈调整型稳压电源在电网电压调整率、负载调整率等主要技术性能方面，提高到参数型稳压电源的（1+KT×K×n）倍。

电压调节器篇9

【关键词】有载调压器、构成分析、有载分接开关、硬件电路。

1有载调压器的运用背景

电力与人民生活有千丝万缕的联系，是经济发展中最重要的能源，而电压质量是国民经济发展现状及人民生活水平的一个重要体现，如果电压的波动幅度较大，会严重影响用电设备的工作性能及效率，更有甚者会减短用电设备的使用寿命。由于我国电力储备量较小，电网系统薄弱，为避免受负荷的影响电压波动超出指标范围，造成电压质量事故。当代电力部门多是在变配电所使用有载调压器，有载调压器可以依据电压的实际需求，自动调节有载分接开关，使电压可以自动控制在需求指标之内，提供可靠、稳定的电压，确保供电系统的良好运行。

2 有载调压器的构成分析

2.1 有载调压器构成

变压器是变配电所的主要组成部分，它的运行状况好坏直接影响着供电电压的稳定。由于用电时间段的不同，导致用电负荷的不同，变压器的运行状态受到了很大的制约。为确保用电高峰电网电压幅值不致于过高、用电低谷电网电压幅值不致于过低的情况发生，可使用有载调压器来调节变压器的变比供电。有载分接开关的工作机理是依靠主变压器次级抽头调整电压值，在调节电压的过程中，其直接决定着变压器的运行质量，利用PLC对有载分接开关进行控制。其工作原理如图1-1所示。

2.2. 有载分接开关的构成

有载分接开关能够在变压器负载或者励磁状态下进行工作，主要作用是转换绕组分接位置，转换变压器的分接，来实现调节电压目的的设备。有载分接开关的主要设备有带过渡阻抗的切换开关、带转换器的分接选择器等，其操作指令由变压器箱壁内电动机构完成，主要是由传动轴和伞形齿轮箱传动执行。有载分接开关在转换过程中，必须要有足够的阻抗来限制分接点间的电流。

2.3有载分接开关的工作原理

电力系统中所用到的变压器有两种基本的调压方式：①无载调压。在调压开关转换档位过程中，分接开关没有带负载转换档位的功能，由于存在瞬时间的断开过程，断开负荷电流有可能发生拉弧现象，导致烧坏分接开关或者短路，因此，无载调压的过程中必须把变压器停电，只有一些对电压要求不高并且不需要频繁换档的变压器才使用这种方式调压。②有载调压。在变压器工作时，通过它另一侧的线圈中抽出一些分接头，利用有载分接开关，在不切断负荷电流的条件下，实现分接头之间的转换，变换线圈匝数，满足电压调整的需求。有载分接开关在转换档位的过程中，没有瞬时间断开过程，只是由一个电阻来完成过渡，实现了档位的转换，因此，有载分接开关在转换档位的过程中不存在拉弧现象。

有载调压分接开关的主要装置有选择开关、切换开关和操作执行机构等，还有由安全联锁、位置显示、计数器以及讯号发生器部件构成的附属装置。有载分接开关如果是在有负载的情况下变换分接档位，它应该同时满足两个条件：第一是分接开关在转换档位时，一定要确保不能是开路，电流始终保持连续性。第二是分接开关在转换档位时，分接开关不能短路。2.3有载分接开关的要求

有载调压变压器的调压范围及级数规定标准：110kV及以下的高压线圈为 ，220kV的高压线圈为 ，我们经常见到10kV以下的有载调压器一般有5-9个不同档位，每个档位值在±2.5%或者±5%，有载调压器的选择是由本地电压波动的具体实际情况而决定的。对一些电压波动幅度要求高并且需要频繁调档的变压器才使用有载分接开关。根据本地电压波动的实际情况调节电压，选择适合档位，即使电压保持在 ，以保证线路末端电压质量。有载调压变压器的使用，彻底解决了电力系统电压波动带来的影响，由于一些地区存在供电形势紧张、电力资源紧缺等的问题，只有应用有载调压变压器技术。

当系统电压发生变化，超出开关所设定的指标范围时，判断它的改变趋势，如果开关超出设定的间隔时间，则由PIC做出判断，并控制其移动。具体实现方式是由输出口输出脉冲信号，控制电机，传动机构牵引开关前进，机构前进过程中会有检测系统，若超过系统设定的时间机构未达到目标位置，则会自锁输出功能，当有载分接开关处于上、下两个极限分接位置时，可进行升档位或降档位操作。

2.4硬件电路的原理分析

由于PLC具有成本费用高，体积较大等特点，因此应该选择性价比高、安装方便的PIC16F877，从而来实现灵活、精确控制有载开关，达到有载开关档位的分接转换。由变压器输出的电压经电压测量线路进行检波，再经过运算放大器计算，得到的数值与设定电压比较，通过PIC16F877中A/D转换器，变模拟量为数字量，由PIC16F877判断电压是否正常，不管电压属于高或者低状态，驱动步进电机都会通过正转升档位升高电压值或者反转降档位降低电压值来使其恢复正常。步进电机步进分接的数量是由电压高低的具体数值决定，我们可以通过步进电机带动有载分接开关转换档位，实现调压的功能，有载分接开关的监视工作是通过单片机来完成的，显示器和按键对其进行监控和调节，避免其达到上限。PIC具有对开关极限位置监测、电压采集和计算、数据储存、控制档位升降和报警等功能。通过档位检测电路中加装光电耦合装置，在电测量电路中加装滤波装置，可以使其有较强的抗干扰能力，确保系统的安全稳定工作。

3结论

在选择有载调压器过程中首先有载调压器的调压范围及级数规定标准：110kV及以下的高压线圈为 ，220kV的高压线圈为 ，我们经常见到的10kV以下的有载调压器一般有5-9个档位，每个档位值在±2.5%或者±5%，有载调压器的选择是由本地电压波动的具体实际情况而决定的。对一些电压波动幅度要求高并且需要频繁换档的变压器才使用有载分接开关。根据本地电压波动的实际情况调节电压，选择适合档位，即使电压保持在 ，以保证线路末端电压质量。

有载开关控制调节器，采用单片机技术，控制性强、体积偏小、操作灵活便捷电动机使用单片机与步进电机进行连接，可以快速启停操作、步进准确、定位精准，符合有载调压步进分接的特点，采用显示器和按键对其进行监控和调节，智能化程度高。采用了光电耦合电路技术，增强了装置的抗干扰能力。采用集成运放构成的精密整流电路，提高了测量精确度，保证了控制系统的准确调节。

参考文献

1 单片机有载分接开关控制器的研制 [学位论文]蔡新梅，2007年 沈阳工业大学

电压调节器篇10

论文关键词：旋转变压器,照明调压,节能

路灯是我国经济发展和国家建设中必需的用电设备，它在我国的整体用电量中所占比例巨大。为实现节能照明，路灯主要有以下照明控制方式：降压方式、降流方式、移相控制方式等，目前广泛采用的是降压节电方式，这种方式通过降低供电电压不但可以节能，还可延长照明灯具的寿命，是一种较好的节能方式。但绝大多数照明调压装置无法实现无级调压，在电压切换过程中还会引起“闪断”，所以本文采用大功率旋转变压器作为调压装置，它能够实现大功率(最高承载功率165kW)、无级、无接触式调压节电，使用寿命也较普通调压装置要长许多（寿命约为15年）。

1大功率旋转变压器

旋转变压器是输出电信号与转子转角成某种函数关系的电感式角度传感元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，旋转变压器输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系。基于旋转变压器的工作原理，本文提出通过通过调节转子角度来改变输出电压的方案。

由于旋转变压器在结构上保证了其定子和转子(旋转一周)之间空气间隙内磁通分布符合正弦规律，因此当励磁电压加到定子绕组上时，通过电磁耦合，转子绕组便产生感应电势。如图1为大功率旋转变压器结构示意图。

图1大功率旋转变压器结构示意图

当接线方式采用自耦式旋转变压器方案，如图2所示，即为旋转变压器定子绕组的励磁电压，为转子绕组中的感应电势，是转子的转角，变压器的输出电压为，推导后得出。

由上式可知，调节转子的转角(-70°～70°)，就可以改变输出电压。

图2定、转子接线方式

2照明调压控制

如何高精度控制旋转变压器，从而实现照明电压控制，需要设计一个控制系统，在这一控制系统中需要调节的参数包括输出电压、定转子温度、旋转角度等。

2.1输出电压控制

本系统中采用单片机控制步进电机从而带动旋转变压器的转子转动来实现输出电压控制。要通过步进电机来改变旋转变压器转子的角度，并且电压稳定精度需达到0V，为了兼顾稳定性、转矩和功耗，步进电机选用4相8拍混合式步进电机，是家用空调步进电机。因为所选步进电机的步距角，旋转变压器转子的旋转角度设定为(-70°～70°)，调压范围是(-50V～50V)，考虑步进电机接收脉冲的误差是个脉冲，所以整个调压系统的控制精度达到，即精度是,远小于技术要求中的V，调压精度较高。

2.2旋转变压器定、转子温度控制

温升对旋转变压器的工作影响很大，直接影响其工作寿命，所以需要针对温升，及时启动冷却风机。

旋转变压器定、转子工作容许温度105℃，本设计中采用温敏磁控开关来实时测温。温敏磁控开关动作精度可达±1℃，滞后温度小于1℃，它本身又具有开关动作功能，结构简单可靠。

根据旋转变压器的工作情况，干簧温控开关应选择工作温度在-40～120℃的型号，它的最大交流开关电压是250V，最大工作电流（当工作在最高电压时）≤0.3A。干簧温控开关输出的开关量送给单片机，当测得旋转变压器定、转子温度大于105℃，单片机将驱动冷却风机运转降温，从而达到控温的目的，图3是温度控制框图。

图3温度控制框图

2.3转子旋转角度控制

控制系统中调整角范围是-70°～70°，所以需要对转子的旋转角度范围加以控制，避免电机到了极限位置不停止运行，出现损坏。控制方法是在转子的接线夹上安装电涡流接近开关，在70°和-70°的极限位置设置一块铁片稍微高出平面，当转子转动到极限位置时，电涡流接近开关输出开关量给单片机，单片机控制旋转变压器的转子停转。如图4是角度控制示意图。

图4角度控制示意图

3小结

本文提出了一种基于旋转变压器的照明调压方法，为路灯照明提供一种科学有效的节电方案，一台大功率旋转变压器可以控制一条线路的路灯，所以本文中的节电控制方法是针对每一条线上的路灯而言，若要控制多条线路的照明，还需添加远程通信控制系统。

参考文献

1 项新建.城镇路灯智能控制系统的研究[J].仪器仪表学报, 2006,27(06):2006-2008.

2 王林涛.对我国现代路灯节能方式的简要探讨[J].民营科技, 2009,(09):122.