电压调节器
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电压调节器范文第1篇
近年来，随着我国经济的快速发展，人民生活水平不断提高。在居民生活用电方面，人们对供电的安全、可靠性及电能质量也提出了较高的要求。而供电的安全、可靠及电能质量则来源于线路的安全运行。现今我国部分地区的10kV线路运行还存在一定的不稳定因素，比如线路过长、电压低、负荷过大等等，这些因素都会直接影响10kV线路的安全、稳定、高质量运行，为了改变这一现状，供电企业做出了很多努力，其中，电压调节器在10kV线路中的应用就是为了解决线路过长而导致的电压低问题，它的应用使10kV线路的安全、稳定、高质量运行得到了保障。
1.电压调节器的工作原理分析
开平市苍城镇10kV联兴线线路上所运行的电压调节器是VR-32型调节器，该型号调节器主要应用于10kV的配电线路中，在10kV线路中应用该设备的主要目的是为了保障10kV线路运行过程中的安全、稳定及电能质量，使运行线路的末端电压始终在正常围内。该型号电压调节器在10kV线路中的应用对10kV线路的安全运行具有重要意义，它在很大程度上解决了因线路中径过长而造成的未端电压低等问题。
就VR-32型的电压调节器功能性而言，它属于一种全自动线路调压器，该设备在工作中由一个特殊设计的有载调压装置与一自耦变压器组成，由该设备内部的微机控制器对线路电压进行时实监测，当监测到线路电压低，微机控制器对该设备发送升压调节操作命令，该系统内部的转换开关就会自动连接升压端子，此时该设备内部的并联供组与串联绕组是呈现一种反极性的状态，而在此过程中所产生的负荷端电压要高于系统电源端本身所具有的电压；当监测到线路电压高，微机控制器对该设备发送降压调节操作命令，那么同样的该系统内部转换开关也会自动连接降压端子，向其发出降压信号，此时并联供组与串联绕组属于同极性状态，该降压操作所产生的负荷端电压则明显低于系统电源端电压。始终使电压调节器输出电压保持在正常范围内。
2.电压调节器的功能分析
2.1电压显示功能
电压调节器在10kV线路应用中的电压将在电压控制箱中显示出来，其显示的电压有两种，一种是基准电压，另一种则是10kV线路运行的实时电压。
2.2调压显示功能
利用VR-32型电压调节器选择开关进行自动调压，可以根据线路运行过程中对电压的实际需要把电压调节器设置成手动运行模式或者自动运行模式。不论是线路对电压调节器发送升压要求，还是降压要求，其内部档位显示器的指示灯都会根据实际情况快速确定电压调节器实际所处的档位。
2.3延时设定功能
10kV线路在运行过程中不同的运行状况对电压的要求也是有所区别，为了适应线路运行对电压的多种需求，该调节器能够对有载开关动作延时时限进行任意设定，这一强大的功能性能够适应线路电压的波动状况，使线路电压处于一种安全的状态。
2.4调节电压功能
调节电压功能是电压调节器最强大的功能之一，其调节电压的范围一般在目标电压的±10%、±15%，有32个档位可以进行不同的调压操作，每个档位的调压幅度大小应设置在目标电压的0.625%，从而使输出电压十分平滑的调整至正常范围，使供电线路的电能质量得到了有保障。
2.5灵敏度调节功能
通过对电压调节器抽头位置的调整，可以对该设备电压进行平滑调节，在调节过程中其内部相关设备会对调节程度进行灵敏度跟踪，根据控制器的逻辑判断进行电压的分接头调节，以此来保障线路电压的稳定。
2.6自动复位功能
电压调节器之所以能够实现自动复位功能，主要是因为该设备内部有一个复位功能选择开关，该开关进行复位时，那么也就意味着电压调节器将处于停止调压状态，此时该设备会自动将电源和负荷直接设置为连接状态。
2.7保护功能
VR-32型电压调节器中的调压器控制电源在出现断电或故障等情况时，调压器会立刻停止工作，并且将线路的电源侧与负荷侧直接连接，将电压调节器在线路中短接，使供电线路不因电压调节器故障而引起停电事故，保障线路基本的正常运行。
3.电压调节器在10kV线路中的应用分析
在10kV线路运行过程中会产生一定的电压降，这与线路的输送功率及线路阻抗大小有着密不可分的关系，线路运行中产生电压降很容易导致线路中端或者是末端所产生的电压降超出国家规定范围，从而影响整个10kV线路运行的安全性与稳定性。因此，为了保障10kV线路供电可靠性及电能质量，在电能质量得不到保障的10kV线路中必须正确加装电压调节器。正确安装电压调节器需从以下几方面考虑：
3.1准确定位电压调节器的安装位置
按调压器的接线形式，可分为开口三角形联接及闭口三角形联接。开口三角形联接为线路A、C两相中各串联一台电压调节器，此种联接方式的电压调节范围为±10%。闭口三角形联接为线路A、B、C三相中各串联一台电压调节器，此种联接方式的电压调节范围为±15%。根据以上两种接线形式，在10kV线路中，对运行电压低于正常范围的点进行加装电压调节器，此点应选在正常电压范围内的最低允许值出现的电源侧前段，且应在不影响用户用电设备允许的最高电压状况下，尽量向线路的电源侧方向安装，这样不仅能够提高10kV线路的电压值，同时还能够降低10kV在运行过程中的线损。
3.2合理选择电压调节器的容量
电压调节器安装位置定位准确后应对安装点的线路经过电流进行实地测量，一般情况下所选择的电压调节器容量应大于经过电压调节器的电流大小。
3.3实时监控线路电压质量
电压质量直接关系着10kV线路运行的稳定性与安全性，因此要充分发挥电压调节器在10kV线路中的作用，就要对线路电压质量进行实时监控，时刻关注电压调节器投入前与投入后的线路负荷变化，从而计算出相关电压数值，全面掌握电压调节器在10kV线路中的应用状况。根据实际情况及时调整线路电压大小，使线路电压满足不同时段10kV线路对电压的不同要求。
3.4实时掌握线路耗损状况
10kV线路运行过程中，对于负荷及电压调节器投入前后的不同，其所产生的线路耗损也是不同的。据调查了解所知，在电压调节器投入之前，即便是10kV运行中的负荷率达到70%，但该条线路的电压值仍然不会超出国家规定的电压范围；然而当电压调节器投入后，线路耗损就会随着线路电压降低而减少，两者有着密不可分的关系，从某种意义上来说线路电压的大小能够决定线路耗损的多少。在10kV线路运行中对于相同的负荷率，电压调节器在投入后的线路耗损一般会降低10%。由此可见，在10kV线路中应用电压调节器既能够保证线路运行电压的适当变化，同时又能够降低线路耗损，维护线路安全，是10kV线路运行安全的重要保障，对10kV线路的安全运行具有重要意义。
4.总结
综上所述，该地区在10kV线路中应用电压调节器这一伟大尝试从很大程度上来说是成功的。选用VR-32型电压调节器对10kV线路中电压偏低的线路进调整，不但保障了该线路用电设备的安全性，而且还有利于降低了线损，延长了线路上各种开关设备的使用寿命。电压调节器的这些功能性及优势大大优化了10kV线路运行环境，对供电企业具有一定的经济学意义。
【参考文献】
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[2]黄璐.晶闸管分级电压调节器在10kV输电线路中的应用[M].山东电力技术，2008，9（15）：159-160.
电压调节器范文第2篇
1 SiW1701简介
SiW1701无线电调制解调器是Silicon Wave's Odyssey公司推出的用来解决蓝牙无线通信用的IC，频率范围2400～2800MHz，接收机灵敏度-80～85dBm，射频输出发射功率-4～+4dBm，睡眠模式电流消耗7～90μA。SiW1701完全符合蓝牙1.1规格，适合2级或3级发射功率分类，或者有外部电路的一级功率分类。直接转换的无线电结构与集成的VCO和频率合成器只需要很少外部组件。集成的模拟/数字转换电路转换在无线电和GFSK调制解器之间I/O信号。完整的GFSK调制解调器包含数字调制器。信道时限校正和比特限制器。集成的0dBm发射激励器（末级前置放大器），有8个输出功率等级控制。通过数字接口可与蓝牙控制器Ics直接接口。对功耗进行了优化设计，睡眠模式电流消耗7～90μA。工作温度-40～+85℃。
图1 SiW1701内部结构方框图
SiW1701无线电解调器适合所有需要一个无线电连接的应用。它是应用了蓝牙无线技术、低功率和高性价比的方案。可应用于手持移动电话及其附件、办公电脑、笔记本电脑和打印机、PDAs（个人数字助理）、个人备忘记事本和移媒体设备、数字相机和游戏手柄，遥控车锁等。
2 SiW1701内部结构与工作原理
SiW1701采用MLF-48封装，内部结解调器内，为了转换到一个外部设备，使用数据检测和定时恢复回路来转换数据。发射进程控制恰好以相反的顺序进行。数据控制功能和一个编程接口，允许无线电调制解调器控制和一个柔性的接口一起，连接到外置蓝牙链接控制器芯片上。为了有效地进行功率控制，此无线电的每个部分都可在不用时被关闭。主时钟基准和低功率时钟用来提供时钟信号到外部设备和SiW1701。发射的信号是被GFSK调制过的数据，在芯片产生一个+4dBm的无线电输出，并允许提供给外置放大器一个功率控制信号。
（1）无线电接口
无线电接口允许通过一个外部线路与发射和接收蓝牙无线电信号的天线连接；可以使用外部发射/接收转换和功率放大器的控制信号；需要外部阻抗匹配和不平衡变压器回路完成接到天线的接口。信号描述如表1所列。
表1 信号描述
引 脚名 称说 明
4RF_OU发射器射频输出3RF_IN射频输入到接收器7IDAC外部功率放大器的功率控制，此输出提供个可变的电流源，可用来控制外部功率放大器33TX-RX-SWTTCH输出信号指示无线电的电流等级。极性可以编程。默认设置：高电平时不射模式，低电平时发射模式（2）调制解调器接口
调制解调器接口在SiW1701和外部控制器IC之间传输蓝牙数据。SiW1701上的可编程接口可以被设置成多种操作模式。接口的编程是通过内置寄存器实现的。调制调解器接口信号说明如表2所列。
（3）时钟信号
32MHz时钟用来作为射频电路的基准，也为大部分内部数字电路提供时钟信号和为外部处理器提供定时信号，说明如表3所列。
表2 调制调解器接口信号说明
引 脚名 称方 向说 明
23TX_DATAI发射数据24RX_TX_DATAI/O接收数据或进发射数据（当设置为双向I/O时）22CD_TXENI/O具有载波检波和发射启动双重功能。此双向信号可以通过内置寄存器激活。在发射期间，此引脚可以用来作为一个输入信号指示正确的发射数据（TXEN）；在接收期间，此引脚可以用来作为输出信号指示载波检波（CD）28RX_CLKO接收时钟输出，为蓝牙分组数据恢复时的1MHz定时。可按需要禁止输出20ENABLE_RMI使能SiW170lg工作21HOP_STRBI由链路控制器产生的俣，用来指示TX或RX上升沿的开始27BB_CLKO时钟输出，输出到基带回路。时钟频率可编程为32MHz输入时钟的1/1、1/2、1/3或1/432REXET_NI仅用于数字电路复位。状态机构和内置寄存器复位到默认状态。此信号应具有10μs的最小脉冲宽度。注意：当RESET_RM被激活时，BB_CLK将被禁止17PROTOCOLI设置接口协议，“0”标准模式表3时钟信号
引 脚名 称方 向说 明
1XTAL-P/CLKI系统时钟晶体振荡器正输入或者基准时钟输入48XTAL-NI系统时钟晶体振荡器负输入，或者基准时钟输入时，此引脚端不连接27BB_CLKO时钟输出，输出到基带电路。可以提供4个时钟频率：12、13、16、32MHz（4）串行编程接口
通过串行编程接口（SPI）来访问SiW1701IC的内部寄存器。SPI是一个可以由时钟控制加速到4MHz的同步串行接口。SPI通信使用4种信号，见表4所列。
表4 SPI可编程接口
引 脚名 称方 向说 明
26SPI_RXDISPI接收端口，写/输入30SPI_TXDOSPI发射端口，读/输出31SPI_CLKISPI总线的同步数据发射使用的时钟输入29SPI_SSI从属选择输入。选择SiW1502IC作为一个发射的目标（5）其它I/O
表5中的引脚由无线电调制解调器的各种模拟和数据电路使用。
表5 其它I/O
引 脚名 称方 向描 述41VREFP_CAPI内置A/D转换器基准电压的退耦电容。建议值=100nF42VREFM_CAPI内置A/D转换器基准电压的退耦电容。建议值=100nF43VC_CAPI内置A/D转换所依据的电压的退耦电容。建议值=100nF44VTUNEIVCO调谐控制输入16CHRG_PUMPIPLL充电泵输出，到外部环路滤波器电路表6 电源和接地引脚
引 脚名 称方 向说 明
6VCCI模拟3V电源输入36VBATT_DIGI数字3V电源输入8VBATT_ANAI用来提供芯片内低功率调节器电源9VCC_OUTO芯片内低功率稳定器的输出（模拟部分）35VBB_OUTO芯片内低功率稳定器的输出（数字部分）25VDD_IOI电源电压到芯片接口5,14,37GNDI接地引脚（总共3个）。另外，在插件的中心有一个可提供更好的10REG_BYPASSO接电源旁路电容19ENABLE_MOSFETO控制外部的电源电压开关（6）电源和接地
SiW1701的数字和模拟电路建议使用单独的3V电源。电源和接地引脚如表6所列。另外，芯片的中心有一个可提供更好接地功能的接地脚。
图3 SiW1701应用电路
电压调节器范文第3篇
关键词：调压 电动调节阀 自适应控制 操作
一、前言
天然气作为一种洁净的能源，越来越受到人们的青睐。在整个集输系统中，天然气分输站在整个输气工艺中占很大的比重，是非常重要的环节，其可靠性在很大程度上决定影响整个管输系统的安全，而调压系统在天然气分输站中又起着举足轻重的作用。要保证场站安全平稳地调压供气不难，但对于距离较近、管存较少、用气量变化较大的用户使用常用的压力调、流量调就比较困难了，为此我们新增设了一种调压方式-电动调节阀自适应控制。
二、技术原理
自适应控制系统与原站控系统相结合，共同构成天然气管道分输自适应控制系统整体。原站控系统包括PLC、RCI、站控机、现场仪表、第三方智能设备等，自适应控制系统则是一台工作站。
在整个分输站场控制系统中，由PLC采集现场各种工艺参数，其中压力、温度、阀位等信号由PLC数据采集模块直接采集，流量信号由RCI与流量计算机通讯采集后写入PLC寄存器，PLC所有信息通过HMI展示，操作人员可以在HMI中设置各种控制参数。自适应控制系统则从PLC读取所需的标况流量、调压撬进出口压力、电动调节阀阀位反馈、压力设定值、流量设定值等数据，根据所选择的自适应控制策略计算出阀位开度控制量，并向PLC写入该控制量，再由PLC经数模转换后输出至现场电动调节阀执行机构，实现最终的控制功能。
整个系统组成结构如下图所示：
三、电动调节阀操作面板修改
对电动调节阀操原有操作面板有所修改，增加了“切换”页，如图2所示，该页已调整至第3页，即目前电动调节阀操作面板中从第1页开始，依次是“方式”、“操作”、“切换”、“压力调”、“流量调”、“信息”、“趋势”。
在“切换”页中增加了“满足自适应控制条件”和“自适应控制使能”的状态显示，以及“使能自适应控制勾选框”。
电动调节阀满足自适应控制条件，则对应图标将显示绿色：
电动调节阀在以下5个条件同时满足时，才会满足该阀自适应控制条件：
1.阀处于站控状态；
2.阀处于远控状态（无故障）；
3.阀处于自动控制（硬件自动）；
4.PLC与自适应控制系统通信状态正常；
5.阀处于压力或流量自动控制。
电动调节阀在满足自适应控制条件后，使能自适应控制（在使能自适应控制勾选框前打钩 ），这时自适应控制使能状态的对应图标将显示绿色： ，电动调节阀将会切到自适应控制，由自适应控制系统进行控制。
四、系统配置图界面的修改
系统配置图界面在原来的基础上增加了自适应控制系统图形，如图3所示，自适应控制系统实际上就是操作台上新增的电脑，它采用双网接入到SCADA系统两台Cisco交换机。
如果自适应控制系统与PLC的通信中断，则自适应控制器连接到局域网的两根网线将会变成红色，同时触发PLC与自适应控制系统通信中断报警，在报警信息栏中有报警显示。
电压调节器范文第4篇
此信息可供电源设计人员参考，用于改善宽工作温度范围内输出电压精度，同时不增加设计复杂补偿网络以便稳定控制环路。隔离式DC-DC电源的功能是为副边提供稳定的直流电压。需要一个设计合理的闭环电源来提供良好的负载调节和瞬态响应――这些都是实现稳定直流输出电压的前提。很多隔离式闭环设计在原边（功率开关的位置）使用一个控制器，且必须从副边获取隔离输出电压信息。使用副边控制器将更容易检测副边输出电压，但添加副边启动电压电路并为原边开关的驱动提供隔离变得复杂。原边控制器的简洁性是大部分设计人员愿意使用它的原因，本文将重点讨论隔离式DC DC转换器中检测隔离输出电压的不同方法，以及这些方法的局限性。
带光电耦合器反馈的原边控制器
传统的隔离式DC-DC电源设计采用光电耦合器提供隔离反馈，并利用分流调节器提供副边误差放大器和基准电压。带光电耦合器反馈的原边控制器拓扑是一个反激式转换器，如图1所示。反激式电路很简洁，它仅在原边使用一个开关，并在副边使用一个整流二极管。分流调节器提供基准电压，然后由内部误差放大器将其与输出分压进行比较。比较结果被馈入光电耦合器LED驱动器电路。误差放大器需要补偿网络才能稳定电压环路，这就需要花费工程开发时间。光电耦合器LED电流由通过串联电阻偏置的分流调节器输出提供。所需电流量根据数据手册中的光电耦合器电流传输比（CTR）特性确定。CTR特性是输出晶体管电流与输入LED电流之比，这个比值是非线性的，且各器件均不相同。光电耦合器的初始CTR通常具有2：1的不确定性，且长期工作在高功率和高密度电源的高温环境下，几年后CTR将下降50%。通常认为，光电耦合器是用于DC-DC电源的廉价隔离器，其CTR变化限制了电压反馈性能和有效工作温度范围。
无光电耦合器的原边检测调节器
要避免使用光电耦合器反馈，可以采用依赖原边电流检测的开关调节器。这些器件具有闭环反激式架构，如图2所示，它们根据原边电流和变压器匝数比之间的关系控制输出电压。要间接检测来自原边的输出电压，则由原边控制器中的误差放大器对反激式电压进行采样，并使用此反馈来控制输出电压。
间接测量输出电压，反激式电压等式（1）显示副边二极管电压的依赖关系。二极管电压的任何变化都会造成输出电压的改变。这种方法的问题是，输出二极管正向电压会随着负载电流和温度的变化而改变，导致输出电压产生误差。
集成反馈功能的隔离式开关稳压器
集成反馈功能的隔离式开关调节器采用精密电路和数字隔离器直接检测并隔离输出电压。它能消除光电耦合器CTR变化导致的不良输出电压反馈性能。与原边检测调节器必须依靠随负载电流和温度而变化的二极管电压不同，直接检测输出电压可得到稳定的输出电压性能。在图3所示的功能框图中，集成式误差放大器使用数字隔离变压器检测输出分压器和副边控制器电压，以便将脉宽调制（PWM）反馈信号发送到原边。原边逻辑的栅极驱动器控制X1和X2开关，进而控制通过电源变压器发送到副边的电能。
隔离式开关调节器以副边控制器电路代替了传统反激式电路中的光电耦合器、分流调节器和补偿网络。副边控制器的启动电路对原边控制逻辑而言是内部电路，这极大地提升了易用性。这些功能的精密集成避免了设计外部启动电路和补偿网络的时间与精力。此外，隔离式开关调节器在原边集成两个内部推挽式开关，可驱动变压器，并最大程度减少外部元器件数；同时，推挽式拓扑还有助于改善效率。
电压调节器范文第5篇
关键词：电压内环 直流调速系统 调节器 仿真
中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）005-031-02
1 引言
近年来，由于电力电子技术和控制技术的迅猛发展，直流调速系统在某些领域内已不断地被交流调速系统所取代。但因直流电机具有大范围平滑调速、过载能力大等优良特性，所以直流调速系统在现阶段仍是自动调速系统的主要形式。
带电压内环的三环直流调速系统是在转速、电流双闭环直流调速系统之上加入了电压内环，其原理与双闭环直流调速系统无太大区别。电压内环的主要作用在于能一定程度上改造被控对象，以及能及时的抑制电网电压波动所引起的扰动 。
本文以小功率直流电机为例，对带电压内环的直流电动机调速系统运用工程设计法设置各调节器的参数，在Matlab中建立系统的Simulink仿真模型并调试，最后得出相应结论。
2 控制系统的理论设计
首先根据系统的组成建立系统的数学模型，然后采用工程设计法，按照先内环后外环的原则，并根据系统的设计要求，依次对电压调节器、电流调节器、转速调节器进行设计。
2.1 系统组成及设计要求
（2）设计要求。稳态指标：无静差；动态指标：转速、电流超调量小于5%，阶跃电压、阶跃负载扰动下的恢复时间小于0.5s。
2.2 电压调节器的设计
2.3 电流调节器的设计
2.4 转速调节器的设计
3 控制系统的仿真
3.1 仿真模型
根据系统原理图及工程设计法得出的参数，在Matlab中建立带电压内环的直流调速系统的仿真模型，如图 2 所示。
3.2 仿真结果
（1）调试前：额定负载下，在时给电网电压加入的扰动，得到电机的电枢电流和转速的输出波形分别如图3、图4所示。可看出电流超调量还未满足设计要求，因此需将调节器参数做进一步调整。
4 结论
带电压内环的直流调速系统是一个复杂的控制系统，运用传统的设计方法工作量大， 系统调试困难。本文采用工程设计法来设计各调节器的参数，大大减小了工作量，利用Matlab对控制系统进行仿真，使系统的性能分析过程简单且调试方便。
参考文献：
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[4] 尔桂花，窦曰轩.运动控制系统[M].北京：清华大学出版社，2002：56-116.
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