稳压器的原理是啥？
2023-01-25本文主要是 稳压器的原理是什么？ 相关的知识问答，如果你也了解，请帮忙补充。
电压调节器是一种稳定输出电压的装置。稳压器由稳压恒压、控制电路和伺服电机组成。当输入电压或负载发生变化时，控制电路进行采样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器的碳刷位置发生变化。通过自动调节线圈匝数比，输出电压保持稳定。适用范围:该稳压器可广泛应用于工矿企业、油田、铁路、建筑工地、学校、医院、邮电、宾馆、科研等部门，精密机床、CT、精密仪器、测试设备、电梯照明、进口设备、生产线等需要稳定供电电压的场所。也适用于供电电压过低或过高、波动范围大的低压配电网末端用户，以及负荷波动较大的用电设备，尤其适用于所有对电网波形要求较高的场所。大功率补偿型功率稳定器可与火电、水电、小型发电机连接。作用:稳压器是一种能自动调节输出电压的电源电路或设备。其作用是将波动较大、不能满足用电设备要求的电源电压稳定在其设定值范围内，使各种电路或用电设备能在额定工作电压下正常工作。首先，功率调节器通过继电器的跳变来稳定电压。当电网电压波动时，功率调节器的自动校正电路启动，使内部继电器动作。迫使输出电压停留在设定值附近，这种电路的优点是电路简单，缺点是稳压精度低。继电器每跳一次，换挡一次，电源就会瞬间中断，产生火花干扰。这就大大干扰了电脑设备的读写工作，容易造成电脑错误信号。严重的情况下会损坏硬盘。优质小型调压器多采用电机拖动碳刷的方式稳压，对电气设备干扰小，稳压精度相对较高。 参考知识1参考资料：http://www.szjypower.com/ShowNews.asp?id=70
交流稳压器工作原理
一.稳压器的分类
按调压方式不同分类可分为
油浸式稳压器即电子感应式油式稳压器
干式稳压器：有接触式调压稳压器和无触点稳压器
二.稳压器的分类
按电源使用环境不同分类可分为两类
单相交流稳压器
三相交流稳压器
三.以干式接触式调压稳压器为例分析稳压器工作原理:
单相交流稳压器原理分析
1.单相直接调压稳压器原理分析
A点为单相稳压器输入侧,B点为单相稳压器的输出侧.
其实这一类用调压器直接调压式的稳压器就是利用自耦变压器的原理做成
的.图中AN侧就是自耦变压器的输入侧,BN侧就是自耦变压器的输出侧,如果输入
电压高于输出设置点220V时,这个自耦变压器就工作在降压状态,如果输入电压
低于220V时,这个自耦变压器就工作在升压状态.(图中所示就是处在降压状态)
这种稳压器不同于自耦变压器的主要是输入点A是可以由0V到250V之间任
意滑动.这样就可以随时调整输入电压的输入点来满足输出电压的恒定.一般我们
把输入侧A点叫做滑臂,它由电机通过减速装置来驱动,电机的转向由稳压控制电
路来控制完成.
稳压器的取样电路时刻监视稳压器的输出两点间电压,输出电压升高时,控
制电机朝自耦变压器降压的方向移动,(如图二)当输出电压达到所要的电压时,停
止控制电机运动.反之控制电路则控制电机朝自耦变压器升压的方向转动.(图三)
达到所要的电压时停止.
此类稳压器的容量大小全部由这个输出电压可以变压器的自耦变压器
来承担,但由于它制造工艺的影响,它不能做得很大,只能适应小功率的场合.
要相把稳压器的功率做得更大,就要加入补偿变压器来实现稳压器的功率扩
大
2.单相补偿式稳压器原理分析(图四)
上图为带补偿式单相交流稳压器原理图.主要由调压变压器T1和补偿
变压器T2组成.从图中可以看出,补偿变压器的低压侧线圈串联在稳压器的
主回路中,那么,这种稳压器输出的主要能量是通过补偿变压器的低压侧线
圈直接加给输出负载的.只要把补偿变压器的二次线圈的线径作得足够大,
稳压器的功率就可以做得很大.调压变压器T1只要负担输入电压与输出电压
的差额部分,按稳压器可允许的输入变化范围的大小不等,调压变压器T1的
功率大小往往是稳压器实际容量的几分之一,这由稳压器的配比这个参数来
决定调压变压器的大小.
下面我们分析它的工作原理:
调压变压器主要担任提供补偿电压,这个补偿电压的大小和方向根据调
压变压器的滑臂的移动都是可以改变的,这就可以在补偿变压器的低压侧得
到大小和方向都可以改变的补偿电压,这个电压会和输入端提供的电压进行
矢量叠加.使输出电压稳定在所需要的设置点上.
举个实例来说明:
输入电压U1=240V,要求输出电压稳定在UO=220V.那么就有下面等式关
系:
UO=U1-△U
也就是△U的方向要与U1的方向相反,大小刚好为20V.
输入电压U1=200V,要求输出电压稳定在UO=220V.那么就有下面等式关
系:
UO=U1+△U
也就是△U的方向要与U1的方向相同,大小刚好为20V.
从上面公式可以看出,补偿电压△U是由调压变压器通过输给补偿变压
器的高压侧再通过铁芯感应给补偿变压器的低压侧,再与输入电压进行矢量
的叠加.补偿变压器主要负责补偿电压的传递,而调压变压器则负责提供方
向和大小都可以改变的补偿电压.
下面我们分析调压变压器怎样改变补偿电压的方向和大小的:
从图五中可以看出,调压变压器的C.D点是跨接在220V电压上的.而E
点刚好是调压变压器的中心点.我们假定滑臂停在C点.那么加在补偿变压器
的高压侧的电压为F点高于G点,电流由F点流向G点.
当滑臂停在D点时,(如图六)加在补偿变压器高压侧的电压为G点高于F点,
电流由G点流向F点.这样一来,加给补偿变压器的补偿电压就改变了方向.
那么调压变压器怎样改补偿电压的大小呢,当然也是通过滑臂的移动来实
现的.当滑臂离调压变压器的中心点E时,在补偿变压器的高压侧F点和G点
得到的电压就越高,反之就越低.当稳压器的输入电压刚好为220V时,滑臂移
到E点时,F点和G点间的补偿电压就为0.补偿变压器的低侧既不相加也不
相减.输出电压就是输入电压大小.
四.三相稳压器工作原理:
三相稳压器实际就是把三个稳压单元用”Y”形接法联接在一起.再用
控制电路板和电机驱动系统来控制调压变压器,达到稳定输出电压的功能.
如果三个调压变压器的滑臂都是由一个电机来驱动的调压方式为统调稳压
器.如果三个调压变压器的滑臂由三个电机来独立调整的稳压器就是三相分
调式稳压器.它们的工作原理同单相的稳压器完全相同.
五.调压器怎样保证连续输出
调压器在调压过程中,就是通过移动碳刷改变接触的线圈匝数来
实现的.那么,调整中要求始终保持与线圈接触.否则就会出现断电的
现象.
调压器怎样保持连续输出呢?
1. 碳刷必须保证一定的厚度.
2. 在碳刷还没有完全移开已经接触的那一匝线圈时,碳刷又已经接
触了线圈的另一匝.
3. 移动中必须跨接两匝(至少两匝)
4. 调压器工作中始终存在匝间短路现象,碳刷的厚度越厚,短路的匝
数就越多.所以,调压器碳刷的厚度是根据调压器线径不同而不同
的.
5.因为匝间短路是有害无益的,它会造成短路环流,所以要控制它的大小,因此调压器的匝电压一般都在1V以下,常见的大功率调压器匝电压为0.8-0.9V,小功率则更小,一般为0.4-0.7V不等.如果匝电压过高,调压器的稳定性就越差,极易烧毁.
参考知识B 稳压器：它是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和不合用电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。 稳压器有：大型的几十至几千千瓦的交流稳压器，是供给大型实验与工业、医疗设备的工作电源。也有小型的几瓦到几千瓦的交流稳压器，是为小型实验室或家庭电器提供高质量电源， 最初的电力稳压器是靠继电器的跳动稳定电压的。当电网电压出现波动时，电力稳压器的自动纠正电路启动，使内部继电器动作。迫使输出电压保持在设定值附近，这种电路优点是电路简单，缺点是稳压精度不高并且每一次继电器跳动换挡，都会使供电电源发生一次瞬时的中断并产生火花干扰。 这对电脑设备的读写工作干扰很大，容易造成电脑出现错误信号，严重时还会使硬盘损坏。 现在高质量的小型稳压器，大多采用电机拖动碳刷的方法稳定电压，这种稳压器对电器设备产生的干扰很小稳压精度相对较高。工作原理
由于部分电器中含有线圈组件，在通电初期会产生阻碍电流的涡流，涡流的产生既会削弱到电器启动时的瞬时电压，导致启动缓慢，又会加强断路后产生的瞬时电压，可能产生火花损坏电路。此时便需要一个稳压器来保护电路的正常运行。 稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成，当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。容量较大的稳压器，还采用电压补偿的原理工作。
作用
随着社会飞速前进，用电设备与日俱增。但电力输配设施的老化和发展滞后，以及设计不良和供电不足等原因造成未端用户电压的过低，而线头用户则经常电压偏高，对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备，独如一颗不定时炸弹。市电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网或局部电网的供电品质，造成市电电压波形畸变或频率漂移。另外意外的自然和人为事故，如地震、雷击、输变电系统断路或短路，都会危害电力的正常供应，从而影响负载的正常工作。 不稳定的电压会使设备造成致命伤害或误动作，影响生产，造成交货期延误、品质不稳定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件，使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备，浪费资源；严重者甚至发生安全事故，造成不可估量的损失。 根据电力专家的测试，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以下几种： 1、电涌（power surges）：指输出电压有效值高于额定值110%，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。 2、高压尖脉冲（high voltage spikes）：指峰值达6000v，持续时间从万分之一秒至二分之一周期（10ms）的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。 3、暂态过电压（switching transients）：指峰值电压高达 20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲，只是在解决方法上会有区别。 4、电压下陷(power sags）：指市电电压有效值介于额定值的80%至85%之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机，大型电动机启动，或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。 5、电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)和电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。 6、频率偏移（frequency variation）：系指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由频率不稳定的电源供电所致。 所以使用稳压器，对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备来说是必不可少的。
主要技术参数
项目单相三相（三相四线制，分调式） 稳压器输入电压范围 160V～250V 相电压为160V ～ 250V 线电压为280V ～ 430V 稳压器输出电压 220V或110V 相电压220V线电压380V 稳压器过电压保护值 246V±4V 相电压246V±4V（以相电压为准） 线电压426V 稳压器稳 压 精 度 ±3% A.稳压器有一个输入电压适应范围。IEC标准为输入电压在额定值的±10范围内变化.超出范围即自动声光报警且不能使输出电压稳定在要求范围内. B.输出电压调整率,是输入电压的变化而引起输出量变化的效应﹐当负载为额定值时﹐将输入电压按源电压范围由额定值向上调到上限值和往下限值,测量输出电压的最大变化量(±)。此值越小越好﹐是衡量交流稳压器性能的重要指标。 C.负载调整率:是负载的变化引起输出量变化的效应。改变负载电流大小﹐测量输出电压的变化量(±)。此值越小越好﹐也是衡量交流稳压器性能的重要指标。 D.输出电压相对谐波含量(亦称输出电压失真度), 通常用THD表示,是谐波含量的总有效值与基波有效值之比﹐当负载为额定值﹑输入电压失真度满足基准条件时(一般应小于3)﹐在输入电压为最低值﹑额定值和最高值时测量输出电压失真度﹐取其最大者.此值越小越好. E.效率:是输出的有功功率P0与输入的有功功率Pi之比(百分数)﹐ F.负载功率因素 稳压器容量都用伏安(VA)或千伏安(KVA)值表示﹐是负载中除纯电阻性负载外﹐还有感性和容性负载﹐即负载中除有功功率外﹐还有无功功率。这个指针反映了交流稳压电源带感性及容性负载的能力。 一般交流稳压电源,负载功率因素cosφ为0.8﹐当产品为1KW时﹐输出的有功功率(即带阻性负载的能力)最大为800W.如果产品用1KW表示时(cosφ仍为0.8)﹐可输出有功功率1KW﹐这时可输出的功率S=1000/0.8=1250VA。负载功率因素数值较小时﹐表示电源设备适应电抗性负载的能力较强。 G.交流稳压器的参数还有输出功率﹑输入频率﹑源频率效应﹑随机偏差(时间漂移)﹑空载输入功率﹑源功率因素(此值与负载功率因素不同﹐希望越大越好﹐最大为1)﹑源电流相对谐波含量﹑音频噪声等项﹐三相交流稳压电源﹐还有三相输出电压不平衡度等﹐这些指针的定义及测试方法可参考有关标准。 参考知识C 现在稳压器的工作原理分几个大类，主要是工作方式不一样，有磁饱和式，马达调压式，共振式，电子式，电子式是由SCR控制的，还有所谓无触点式。价格最贵的应该就是电子式和磁饱和式的。 参考知识D 稳压器的工作原理好比是一个自动转换变压器！