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无线电电子与电气工程百科全书 / 电流、电压、功率调节器

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本文介绍了简单的升压器设备，这些设备允许您使用传统的降压变压器将电网中的电压提高一定量或降低电压。

在实践中，例如，经常需要将增加的电压降低到标称水平，以便延长白炽灯的寿命，或者增加降低的电压，以便增加灯的光输出。

最简单、最实惠、最经济的方法是使用传统的降压双绕组变压器，根据升压方案将其打开。这种包含意味着变压器的次级低压绕组与负载串联连接，而初级较高电压绕组与负载或网络端子并联连接。

图1显示了升压变压器的开关电路及其矢量图。

简单的升压器

为了简化，构建矢量图时没有考虑变压器次级绕组的损耗。图1a显示了升压变压器的连接图及其绕组的和谐包含的矢量图，其中绕组的磁通量方向一致。

图 1b 显示了当绕组以相反方向接通时的电路，这会导致磁通量方向相反，从而导致变压器产生的磁通量减少。

从图中可以看出，使用传统的降压变压器，可以将负载处的电压增加或减少±ΔU，具体取决于其绕组的连接方式 - 根据或计数器。

换句话说，所需的升压是由传统降压变压器的次级绕组的电压决定的。让我们考虑一个例子。我们有一个 OSO-0,25 型单相降压变压器（功率为 250 VA 的单相照明），电压为 220/36 V（通常称为“锅炉箱”），缠绕在 L 形变压器上。形芯。该变压器的次级电压为 36 V，将是升压 U × 36 V 的值，可以将其添加到 220 V 的电源电压中或从中减去，具体取决于变压器的辅音或相反接通。绕组：220 + 36 × 256 或 220−36 × 184 (V )。假设网络中的电压降低为 180 V，然后根据升压方案使用传统变压器，在绕组打开的情况下，可以升高电压，使其更接近标称值，因为 U2 = 180 + 36 = 216（五）。例如，随着网络中电压的增加，相对于标称负载，U1 = 256 V，可以通过交换任何变压器绕组的末端来降低电压。在这种情况下，对于我们的例子 U2=U1−ΔU=256−36=220 (B)，即在负载端子处，我们有额定电压。

在所需的升压与变压器的标准次级电压不对应的情况下，将次级绕组重绕到所需的电压，例如20V。这并不排除缠绕或退绕一定匝数的可能性。变压器次级绕组为了获得所需的升压电压，因此将次级绕组绕在初级绕组上。

变压器的次级绕组必须能够承受负载电流。变压器通过次级的总功率值S=U2I2，由此次级绕组的电流I2=S/U2。为了

变压器OSO-0,25 220/36 V，则电流为I2=250/36=6,1（A）。因此，高达 6,1 A 的负载电流可以通过该升压变压器的次级绕组。

用于升压的单相变压器的功率比负载功率小几倍。它由以下公式确定：

Sw=Snom⋅ΔU/U=1000⋅22/220=100 (VA)，

式中，Svt为升压用单相变压器的功率，VA； Snom——总负载功率，VA； ΔU——所需升压值V； U1——升压变压器所连接的网络电压，V。

例如，要求升压值ΔU=22V，负载功率Snom=1000VA，市电电压U1=220V，则升压变压器的功率仅为Svt=100VA，即负载功率减少 10 倍。因此，这种增压装置的尺寸、重量和成本相对较小。

升压装置的效率达到0,99 ... 0,995，单位功率的质量为2,5 ... 3 kg / kV⋅A。这种变压器中的电压和有功功率损耗很小，因此等于 0,5 ... 3，因此可以忽略不计。

图 1 所示的升压变压器的开关电路允许您将负载处的电压升高或降低某个恒定的未调节值，这就是为什么它们被称为未调节或“聋”升压变压器。

应考虑到，无论网络负载模式如何，未稳压的升压变压器都会产生升压 ΔU。因此，当电压较高时，不能根据最小（最大）电压模式来选择余量值，而是根据最小负载模式来选择。因此，用于开启升压变压器的未调节电路总是可以接受的，无论一年中的时间和所有模式下的负载如何，都需要增加电压，而不是经常降低电压 ΔU。

升压装置可以做成三相的。这种装置的示意图如图2所示。

简单的升压器

它可以通过几乎每个企业都有的临时手段来创建，即：三个单相锅炉房（OSO-0,25、OSM-0,4U3）或焊接变压器。这些电压为 12 ... 36 和 40 ... 60 V 的变压器的次级绕组专为高电流而设计，可用于作为串联绕组包含在线路切割中。这些绕组产生额外的电压 ΔU。这些变压器的初级绕组充当励磁绕组，可以直接连接到星形或三角形电路中的三相网络。此类变压器可用于扩展的工业和农业网络。

对于家庭用途，可以使用广播电视设备中的合适变压器作为升压变压器，例如[1]中所示。

升压变压器最常用于增加电压，尽管它们可以制成可逆的。这种升压装置的示意图如图3所示。

简单的升压器

它与图1所示电路的不同之处在于存在具有三个位置的两极开关SA1，其中动触点的中性位置位于中间位置。这种开关的一个例子是 VT3 类型的拨动开关，其开关电流为 3 A（高达 660 W），开关电压为 ~ 220 V，控制旋钮固定在中间和极限位置。当开关SA1的触点2-3和4-1闭合时，VT变压器的绕组W1和W2接入网络，装置输出端的电压相对于市电电压增加+ΔU 。如果开关的触点2-5和4-6闭合，则变压器次级绕组W2的两端反转。因此，绕组的磁通量方向相反，设备输出端的电压将减少 -ΔU。在开关旋钮SA1的中间位置，绕组W2与网络断开，不绕流，负载和VT变压器的初级绕组W1不流流。

操作升压装置时，应记住，根据安全条件和电气装置技术操作规则，在装置操作期间打开 VT 变压器的初级绕组 W1 是不可接受的。事实是，当初级绕组W1开路时，次级绕组W2中的电流将保持不变并且等于负载电流。事实上，变压器的这种工作模式是空载模式，但是变压器的空载电流等于负载电流，比变压器正常空载电流大很多倍，并且这个电流是完全磁化的。这导致变压器的磁通量显着增加。

变压器磁路的损耗与磁通量的平方成正比。从而导致变压器铁芯强烈发热，对其绝缘造成危险，甚至可能导致变压器自燃。

此外，初级绕组W1的电动势与磁通量成比例地增加，并且可以达到对变压器本身和生命都危险的大值。

周围。作者对OSO-0,25型变压器在初级绕组开路甚至未满载的升压模式下进行的研究导致500V初级绕组端子处出现电动势，并且随着负载的增加， EMF 值增加。

当负载电流较高或需要远程控制升压变压器时，可以使用磁力起动器或大电流继电器作为开关装置。这种升压装置的示意图如图4所示。

简单的升压器

它的工作原理如下。在初始预启动状态下，磁力启动器的线圈K1和K2失电，其电源触点K1.1、K1.2和K2.1、K2.2在次级绕组W2的电路中。 VT 变压器开路。结果，VT 变压器和负载断电。

要将负载电压增加 ΔU，请按“更多”按钮。这样，第一磁力起动器的线圈K1得电，起动器被触发，电源触头K1.1和K1.2将变压器VT的绕组接入网络，同时触头K1.4闭锁“更多”按钮，电气闭锁触点 K1.3 打开。

如果需要降低负载处的电压，请按“停止”按钮，此时电路恢复到原来的状态（所有电源触点均断开），然后按“减少”按钮。电路的工作原理类似，但同时第二个磁力起动器被激活，闭合其在VT变压器次级绕组电路W2.1中的电源触头K2.2和K2，从而使电流其相位变为相反，升压装置输出电压降低ΔU值。

除了两个传统的磁力启动器外，该电路还可以使用一个可逆启动器，例如 PME-11-3 型，电流为 10 A，电压为 380 V，合闸线圈电压为 220 V。 V，配备机械闭锁装置，防止起动器所有电源触点同时接通。

参考文献：

科洛莫伊采夫 K.V. 再次关于永恒的灯泡//电工。 2002.-第一名。 - 第 1 页。
Taits A.A.，Meshel B.S. 工业企业电网电压和无功功率的调节。 - M.：Gosenergoizdat，1960。

作者：K.V. 科洛莫伊采夫

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