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三相交流調(diào)壓模塊在線性調(diào)壓式恒流源中的應用 摘要:某大功率恒流源,其負載為0.05~0.1Ω的感性或電阻性,輸出電流200~500A連續(xù)可調(diào),并對穩(wěn)定度、準確度、重復性、紋波等技術(shù)指標均有較高要求。由于采用了三相交流調(diào)壓模塊,使調(diào)整管的管壓降被控制在5~10V范圍內(nèi),從而使調(diào)整管的數(shù)量成倍地減少,既簡化了散熱措施,優(yōu)化了結(jié)構(gòu)布局,而且達到了提高技術(shù)性能指標,增加可靠性的目的。 關(guān)鍵詞:交流調(diào)壓模塊;恒流源;串聯(lián)調(diào)壓式 1引言 某項科研任務需用上百臺500A恒流源,要求其有極高的可靠性、穩(wěn)定度和低的紋波。其交流電網(wǎng)電壓340~420V,負載在0.05~0.1Ω的大范圍內(nèi)變化,電流從200~500A連續(xù)可調(diào),使用工控機進行控制。 從經(jīng)驗和可靠性考慮,確定采用線性串聯(lián)電源方案。為了提高輸出電流穩(wěn)定度,降低紋波以及避免開機瞬間對濾波電容、調(diào)整管的沖擊,可在三相橋式整流輸出端串接扼流圈。但是,針對本電源,需要制作500A,mH級的扼流圈,不僅造價高、體積大、笨重,需占有較大空間,而且影響裝配結(jié)構(gòu)、布局。能否采用別的技術(shù)而不用扼流圈,則是本課題需要解決的一個問題。 已知負載電壓最低10V(0.05Ω/200A),最高50V(0.1Ω/500A),負載電壓的變化由調(diào)整管調(diào)節(jié),再考慮電網(wǎng)電壓的變化,則調(diào)整管最高工作電壓可達60V。一般調(diào)整管在高的工作電壓下,其極限功率要下降,有的急劇下降,雖然可以采用變壓器電壓分低、中、高三檔的辦法來解決,但考慮到負載通電發(fā)熱阻值變大,電網(wǎng)變化及三檔復蓋等因素,調(diào)整管的工作電壓仍在20V以上。當調(diào)整管管壓降20V時,其耗散功率為10kW,如何將10kW的功率轉(zhuǎn)換的熱量排散出去,亦是很難解決的問題。 為了使恒流源安全可靠工作,擬選功率為300W的調(diào)整管降額到l00W使用,則需100只并聯(lián),這必然使裝配復雜,成本增加。 要解決上述問題可行的技術(shù)方案很多,經(jīng)比較論證確定選用晶閘管交流調(diào)壓式。 2方案及工作原理 選用淄博市臨淄銀河高技術(shù)開發(fā)有限公司生產(chǎn)的捷普三相交流智能控制模塊作為前級調(diào)壓單元,恒流源工作原理見圖1。 三相交流電經(jīng)斷路器、調(diào)壓模塊、變壓器降壓、三相橋式整流濾波后的直流電壓Vo為恒流源供電。 斷路器起著過流保護作用,當恒流源失控或負載短路時,自動切斷電源。 交流調(diào)壓模塊是本方案重要部件,只需外加12V直流電,以手動或微機控制給定信號電壓,即可改變6只晶閘管的觸發(fā)角,從而改變交流輸出電壓,達到控制直流電壓Vo的目的。 直流電壓經(jīng)電流取樣,比較放大調(diào)整后輸出穩(wěn)定的電流Io,從線性串聯(lián)電源原理可得: Vo=Vce+Vs+VLVs=IoRsVL=IoRL式中:Vce為調(diào)整管的壓降;
圖1恒流源主電路 Vs為取樣電阻的電壓; VL為負載電阻的電壓。 由于Rs< 3方案效果分析
用變壓器分檔辦法,調(diào)整管管壓降仍在20V以上,如何將調(diào)整管耗散10kW的熱量排散出去,以往采用水冷或風冷散熱器,而且以水冷為主。
采用水冷須另加水冷裝置,不僅裝配工作量大,而且特別是上百臺恒流源,要用上千根連接水管,易發(fā)生漏水問題,如有一處漏水,實驗就無法進行。
采用晶閘管交流調(diào)壓式,使調(diào)整管在較低的電壓下工作,管耗在3.5kW左右,從而使調(diào)整管數(shù)量成倍減少,不僅降低成本,減少工作量,而且管耗成倍降低,只要選擇熱容量大的金屬作為散熱器,并適當增加厚度和散熱面積,加強風冷,則可以去掉水冷,這是對恒流源最大的改進。
雖然用串聯(lián)扼流圈方式可降低紋波,提高穩(wěn)定度和減輕啟動瞬間對調(diào)整管和濾波電容的沖擊損傷,但500A,mH級的扼流圈占據(jù)較大空間,影響裝配結(jié)構(gòu)。實踐證明裝配工藝、布局對恒流源技術(shù)指標有較大影響。采用晶閘管交流調(diào)壓式,可以使裝配結(jié)構(gòu)布局更加合理,從而有利于改進和提高恒流源性能指標;采用調(diào)壓式可以使移相控制器的控制信號電壓緩啟動,避免啟動瞬間對調(diào)整管和濾波電容的沖擊損傷。因此,采用晶閘管交流調(diào)壓式可以去掉體積大、笨重、造價高的扼流圈。
采用晶閘管交流調(diào)壓式,變壓器不用分檔,只要改變交流模塊控制信號電壓就能達到控制恒流源直流輸出電壓的目的,使調(diào)整管工作在5~10V范圍內(nèi)。
4結(jié)語
采用晶閘管交流調(diào)壓式,去掉水冷和扼流圈,使結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、工藝規(guī)范,調(diào)試方便,一致性好。同時對原取樣電阻也作了較大改進,從而使恒流源的性能指標有了較大提高,在30s內(nèi)穩(wěn)定度優(yōu)于0.01%,紋波優(yōu)于0.1%(峰值),重復性優(yōu)于0.1%。
采用調(diào)壓式,由于調(diào)整管工作在較低的電壓下,性能穩(wěn)定可靠,兩臺樣機均做10000次可靠性實驗,無失誤。
采用調(diào)壓式,優(yōu)化裝配結(jié)構(gòu)布局,裝配維修簡便,省工省時。
采用調(diào)壓式,省掉500A,mH級扼流圈,成倍地減少了大功率調(diào)整管,并去掉了水冷系統(tǒng),減小了體積,減輕了重量,降低了成本。
不足之處是,三相交流模塊是通過改變晶閘管的觸發(fā)角進行調(diào)壓,再加之變壓器二次又有三相橋式整流,都是諧波源,因此對電網(wǎng)產(chǎn)生諧波污染。 |
三相交流調(diào)壓模塊在線性調(diào)壓式恒流源中的應用
- 恒流源(58189)
- 調(diào)壓式(5387)
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26三相交流調(diào)壓電路的matlab仿真設(shè)計
三相交流調(diào)壓電路的matlab仿真設(shè)計(肇慶理士電源技術(shù)有限公司怎么樣)-工作原理分析,主要分析電阻負載時的情況:1,任一相導通須和另一相構(gòu)成回路,因此,和三相全控整流電路一樣,電流流通路徑中有兩個
2021-09-17 10:01:07
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50三相交流固態(tài)調(diào)壓器
三相交流固態(tài)調(diào)壓器(電力電子電源技術(shù)及應用)-三相交流固態(tài)調(diào)壓器? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
2021-09-17 17:17:26
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22單相交流斬控補償調(diào)壓裝置研究
單相交流斬控補償調(diào)壓裝置研究(深圳核達中遠通電源技術(shù)股份有限公司)-單相交流斬控補償調(diào)壓裝置研究? ? ? ? ? ? ??
2021-09-17 17:22:21
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16智能型三相交流調(diào)壓模塊
智能型三相交流調(diào)壓模塊(現(xiàn)代電源技術(shù)期末考試)-智能型三相交流調(diào)壓模塊? ? ? ? ? ? ? ??
2021-09-18 09:21:05
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17什么是三相交流電源對稱?對稱三相交流電源特征
什么是對稱三相交流電源?三相交流電源由三個頻率相同、幅值相同、相位角相差120度的交流電勢依次組成。什么是三相交流電源對稱?對稱三相交流電源特征對稱三相交流電源特點:它由三相發(fā)電機的三組對稱繞組產(chǎn)生
2021-11-08 15:51:02
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14三相交流電與燈泡的接線方法
有關(guān)三相交流電如何接燈泡的方法,是否有零線,三相交流電電燈炮的接法不同,燈泡接到單相電源的火線、零線,三相獨立送電,可按下面圖左接線。
2022-08-11 16:18:04
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三相調(diào)壓器原理 三相調(diào)壓器接線方法
三相調(diào)壓器在工業(yè)領(lǐng)域中應用廣泛,通過對加在負載上的電壓、電流以及功率進行調(diào)整,從而實現(xiàn)精密控溫。
2023-08-15 14:20:17
5467
5467對稱三相交流電路的概念
一、對稱三相交流電路的概念 1、對稱三相交流電源 三個頻率相同,最大值相等,相位互差120°的正弦交流電動勢稱為對稱三相電源。 2、對稱三相負載 對稱三相負載是指三相負載的大小相等,性質(zhì)相同,即負載
2023-09-22 16:31:49
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6051三相交流電路的功率計算
一、三相交流電和三相交流電路 1、三相交流電 由三個具有相同頻率、相同振幅、在相位上彼此相差120°電角度的正弦交流電勢組成三相電源,通過電力系統(tǒng)向用戶提供三相交流電壓或電流,提供這樣的電能就稱為
2023-09-22 16:55:39
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11656三相交流電的產(chǎn)生問題 三相交流電路和單相交流電路對比分析
三相交流電動勢是由三相交流發(fā)電機產(chǎn)生的。如圖(a)所示是旋轉(zhuǎn)磁極式三相交流發(fā)電機的示意圖,它主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。
2023-10-15 10:39:48
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三相交流電輸入變頻器的電壓、電流波形是什么?
三相交流電輸入變頻器的電壓、電流波形是什么? 三相交流電輸入變頻器是現(xiàn)代工業(yè)中廣泛使用的一種電力設(shè)備,它可以將交流電轉(zhuǎn)化為可調(diào)速的交流電,廣泛應用于各種電機的控制和調(diào)節(jié)中。為了更好地了解三相交流
2023-10-22 11:33:53
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4823單相交流線路與三相交流線路的區(qū)別
個電流和一個電壓的電力供應系統(tǒng)。在單相交流線路中,電流和電壓之間的相位差為相同的時間延遲,通常為零。而三相交流線路是指由三個交流電源組成的電力供應系統(tǒng),電流和電壓之間具有一定的相位差,通常為120度或240度。這種相
2023-11-16 14:39:18
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2012三相交流同步發(fā)電機,為什么禁止單相使用?三相交流同步發(fā)電機單相運行的危害
三相交流同步發(fā)電機,為什么禁止單相使用?三相交流同步發(fā)電機單相運行的危害? 三相交流同步發(fā)電機是一種常用的發(fā)電設(shè)備,它能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生高質(zhì)量的電能。然而,在使用三相交流同步發(fā)電機時,我們必須禁止單相
2023-11-16 14:47:06
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3251三相自動交流穩(wěn)壓器如何調(diào)壓呢?三相自動交流穩(wěn)壓器的調(diào)壓方法
三相自動交流穩(wěn)壓器如何調(diào)壓呢?三相自動交流穩(wěn)壓器的調(diào)壓方法? 三相自動交流穩(wěn)壓器(Automatic Voltage Regulator, AVR)是一種用于調(diào)節(jié)和控制三相交流電壓的電力設(shè)備。它可
2023-11-20 14:27:13
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5156三相交流穩(wěn)壓器的功率多少才算正常呢?三相交流穩(wěn)壓器的電壓如何設(shè)定呢?
三相交流穩(wěn)壓器的功率多少才算正常呢?三相交流穩(wěn)壓器的電壓如何設(shè)定呢? 三相交流穩(wěn)壓器是一種用于穩(wěn)定三相交流電壓的電氣設(shè)備。它通過控制電壓的變化來保持輸出電壓穩(wěn)定。在本文中,我們將討論三相交流穩(wěn)壓器
2023-11-20 14:27:25
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3769三相交流穩(wěn)壓器自身耗電嗎?三相交流穩(wěn)壓器功率多少正常值?
中還是居民用電中,三相交流穩(wěn)壓器都發(fā)揮著非常重要的作用。 首先我們來討論三相交流穩(wěn)壓器是否自身耗電。答案是肯定的,三相交流穩(wěn)壓器在工作過程中會存在一定的損耗。這主要是由于內(nèi)部電路的電阻、電容和電感等元件的存在導
2023-11-20 14:37:26
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2127在調(diào)壓電路中,有相控調(diào)壓,為什么又要斬控式調(diào)壓?
在調(diào)壓電路中,有相控調(diào)壓,為什么又要斬控式調(diào)壓? 調(diào)壓電路是一種用于穩(wěn)定輸出電壓的電路,其主要功能是將輸入電壓調(diào)整到所需要的輸出電壓。相控調(diào)壓和斬控式調(diào)壓是兩種不同的調(diào)壓方式,它們各自具有一些特點
2023-11-23 14:51:47
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3749變頻無刷電動機的三相波形和三相交流電一樣嗎?
的交流電源。三相電源產(chǎn)生的電流是由三個相位相互偏移120度的正弦波形成的。這三個相位通常被標記為相位A、相位B和相位C。這種三相交流電具有高效性、低損耗和穩(wěn)定性等優(yōu)點,廣泛應用于各種工業(yè)應用中。 然而,傳統(tǒng)的三相交流電動機
2023-12-20 16:00:32
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1717三相交流電相位差是多少 三相交流電abc分別用什么顏色
三相交流電相位差是120度。三相交流電的相位差是指每相之間電壓或電流波形的相位差。在三相交流電系統(tǒng)中,通常有三個相位的電壓或電流,分別用字母表示為A、B、C。而這三個相位的電壓或電流通常使用不
2024-01-18 10:15:24
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13219什么是三相交流電,以及三相電源的配置方式?
什么是三相交流電,以及三相電源的配置方式? 三相交流電是指由三個相位相差120度的正弦電流組成的電力系統(tǒng)。在三相交流電中,電流和電壓在三個相位上交替變化,通過這種方式可以提供更高的功率輸出和更高
2024-01-19 15:01:41
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3371三相交流電的產(chǎn)生原理
三相交流電的產(chǎn)生是通過三相發(fā)電機來實現(xiàn)的。三相發(fā)電機是一種能夠產(chǎn)生三相交流電的電氣設(shè)備,它的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。與單相交流電相比,三相交流電具有更高的功率傳輸效率和更好的穩(wěn)定性,因此在
2024-02-16 11:19:00
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三相交流電相位差是多少 三相交流電源是三個什么
電源,三相交流電源具有以下幾個優(yōu)點: 輸電損耗小:三相交流電源能夠在三個相之間進行均衡負載,使得電流分布更均勻,減小了線路的電流負荷,因此輸電損耗較小。 電壓穩(wěn)定性好:在三相交流電源中,三個相之間的電壓相位差為120度,三個相的電壓
2024-02-20 15:45:55
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11715三相交流電的相序怎么測
三相交流電的相序測試是電力系統(tǒng)運行和維護中的重要環(huán)節(jié),它關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行。相序是指三相交流電中三個相的電壓或電流的相位關(guān)系,通常用A相、B相和C相來表示。相序的正確與否直接影響
2024-08-02 11:26:34
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9924三相交流濾波器原理及其作用
三相交流濾波器,顧名思義,是一種專門設(shè)計用于濾除三相交流電中特定頻率諧波的裝置。其基本原理主要基于電感器和電容器的互補作用,通過構(gòu)建諧振電路來實現(xiàn)對特定頻率諧波的抑制或吸收。
2024-09-13 16:26:04
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2744三相調(diào)壓器:工作原理、特性及應用領(lǐng)域分析
三相調(diào)壓器(也稱三相交流電調(diào)壓器、三相變壓器調(diào)壓器)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)三相交流電電壓控制的電器元件。它不僅能夠調(diào)節(jié)電壓,滿足各種電氣設(shè)備的電壓需求,還能有效控制電力傳輸,提高能源利用效率。
2025-04-17 16:32:06
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1261三相調(diào)壓器的原理及應用領(lǐng)域分析
三相調(diào)壓器是一種能夠?qū)崿F(xiàn)三相交流電電壓控制的電器元件。它不僅能夠調(diào)節(jié)電壓,滿足各種電氣設(shè)備的電壓需求,還能有效控制電力傳輸,提高能源利用效率。
2025-04-28 15:50:27
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掌握三相交流穩(wěn)壓器正確安裝方法
三相交流穩(wěn)壓器用于穩(wěn)定三相交流電源的電壓,確保在電網(wǎng)電壓波動或負載變化時,輸出穩(wěn)定的三相交流電壓。正確安裝和調(diào)試三相交流穩(wěn)壓器對于確保設(shè)備的正常運行至關(guān)重要,以下是三相交流穩(wěn)壓器安裝需要注意的事項,幫助你更好地掌握安裝技巧。
2025-04-29 15:20:55
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三相調(diào)壓器在電力系統(tǒng)的作用
三相調(diào)壓器在電力系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色,通過使用三相調(diào)壓器能夠控制三相電壓大小的電氣設(shè)備,可以有效地維護整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性,同時提高設(shè)備的可靠性和運行效率,下面(www.szsger.com)小編來說說三相調(diào)壓器在電力系統(tǒng)的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
2025-04-30 15:46:42
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653什么是三相隔離調(diào)壓器,三相隔離調(diào)壓器的作用
三相隔離調(diào)壓器是一種用于調(diào)節(jié)三相電壓的電力設(shè)備,其核心功能是在調(diào)節(jié)電壓的同時實現(xiàn)輸入與輸出之間的電氣隔離。以下是關(guān)于三相隔離調(diào)壓器的詳細解釋及其作用:
2025-05-13 15:48:54
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單相調(diào)壓器和三相調(diào)壓器的基本原理與主要結(jié)構(gòu)
調(diào)壓器在電力系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色,無論是單相調(diào)壓器還是三相調(diào)壓器,它們都在各自的應用場景中發(fā)揮著調(diào)節(jié)電壓、穩(wěn)定電力、保護設(shè)備的作用,了解這兩種調(diào)壓器的基本原理與主要結(jié)構(gòu),對于電力系統(tǒng)的設(shè)計和運維具有重要意義。本文將和大家一起探討單相調(diào)壓器和三相調(diào)壓器的基本原理與主要結(jié)構(gòu)。
2025-08-05 15:27:28
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942三相接觸式調(diào)壓器為何如此受歡迎
三相接觸式調(diào)壓器通過調(diào)節(jié)輸出電壓來滿足不同電氣設(shè)備的電壓需求,廣泛應用與工業(yè)生產(chǎn)、科學試驗及家用電器的測試領(lǐng)域中、電器產(chǎn)品負載老化、設(shè)備測試、調(diào)壓、控溫、調(diào)速、調(diào)光和功率控制等場景。三相接觸式調(diào)壓器為什么好用,具體體現(xiàn)在以下幾個方面:
2025-08-13 15:56:55
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三相交流穩(wěn)壓器如何避免負載使用
三相交流穩(wěn)壓器在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療行業(yè)、電力行業(yè)等領(lǐng)域中扮演著至關(guān)重要的角色。它能夠有效調(diào)節(jié)輸入電壓,為負載設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的電力供應,保障設(shè)備的正常運行,然而,在使用過程中,三相交流穩(wěn)壓器可能會
2025-08-26 14:14:13
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三相交流恒流源每相獨立可調(diào)
三相交流恒流源實現(xiàn)每相獨立可調(diào),核心是通過三相分相式拓撲設(shè)計+獨立閉環(huán)控制,讓每相的輸出電流幅值、頻率、相位、諧波含量均可單獨設(shè)定,滿足不對稱負載測試、三相不平衡模擬等場景需求。
2026-01-04 17:25:20
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單相交流恒流源和三相交流恒流源的應用場景有什么區(qū)別
單相交流恒流源與三相交流恒流源的應用場景區(qū)別,核心在于被測負載的供電制式、功率等級及測試標準要求—— 單相適配低壓小功率、單相電氣件測試;三相適配高壓大功率、三相成套設(shè)備測試。以下是兩者的詳細應用場
2025-12-25 13:56:25
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