一种基于可控硅的功率调节装置

摘要

本发明公开了一种基于可控硅的功率调节装置，根据需要的功率，调节导通角α，使其在0-π范围内变化，即可实现输出电压在第二级电压与第一级电压范围内的连续调节。本发明基于可控硅的功率调节装置在实现负载电压值连续可调的同时还减小了系统震荡。通过Matlab仿真可以发现，该方法与移相调功相比产生的谐波失真度(THDu)要小得多。谐波失真度(THDu)小，说明谐波分量得到了抑制，功率因数得到了提高，从而减少对电网的污染。

主权项

一种基于可控硅的功率调节装置，其特征在于，包括：一台变压器，该变压器具有两个不同变比的第一级次级输出、第二级次级输出，变压器的初级接电网主回路，两个次级输出输出相位相同、电压不同的第一级电压和第二级电压，其中，第一级电压小于第二级电压；两组可控硅，分别接变压器的两个次级输出；每组可控硅由一个正相可控硅和一个负相可控硅组成，正相可控硅的阳极接变压器的次级输出，负相可控硅的阴极接变压器的次级输出，正相可控硅的阴极与负相可控硅的阳极连接在一起，作为该组可控硅的输出；两组可控硅的输出连接在一起，并接需要进行功率调节的负载；一个控制器，控制器的相位捕获模块与变压器的次级输出连接，用于获得次级输出电压的相位信息，并根据负载需要的功率，调节导通角α，输出触发信号给两组可控硅：(1)、当次级输出电压正半周过零点时，控制器输出触发信号给与第一级次级输出相连接的一组可控硅，触发其正相可控硅导通，由第一级电压为负载提供电压；(2)、当次级输出电压正半周相位位于导通角α处时，控制器输出触发信号给与第二级次级输出相连接的一组可控硅，触发其正相可控硅导通，同时，与第一级次级输出相连接的一组可控硅的正相可控硅因承受反向电压而自动关断，此时，负载由第一级电压转换成第二级电压供电；(3)、当次级输出电压负半周过零点时，控制器输出触发信号给与第一级次级输出相连接的一组可控硅，触发其负相可控硅导通，与第二级次级输出相连接的一组可控硅的正相可控硅因承受反向电压而自动关断，此时，负载由第二级电压转换成第一级电压供电；(4)、当次级输出电压负半周相位位于导通角π+α处时，控制器输出触发信号给与第二级次级输出相连接的一组可控硅，触发其负相可控硅导通，同时，与第一级次级输出相连接的一组可控硅的负相可控硅因承受反向电压而自动关断，此时，负载由第一级电压转换成第二级电压供电；控制器按照上述触发时序，周期性地控制两组可控硅的导通和关闭，调节负载的功率。