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文档简介
精品文档-下载后可编辑变压器的晶闸管调压方法的设计-设计应用笔者提出了晶闸管组合变压器副边绕组改变高压钠灯两端电压，在单片机控制下降压并稳压。笔者采用串联变压器副边，利用其多绕组的不同组合，灵活升高、降低负载电压，并结合单片机检测实时电压以控制晶闸管，达到定时调压、随时稳压的目的。此方法非常适合我国道路照明的实情及节能需要。
1调压原理
1.1变压器调压
在高压钠灯主线路中串入变压器副边，如图1所示。该副边有多个匝数不同的绕组，各绕组的空载电势分别为E1，E2，E3等。通过开关K1~K12的开断将各绕组组合，可得到不同的Eab，从而改变Ebc。如K2,K3，K5，K8，K9，K12闭和时，Eab=E2+E3-E1。因此只需选择合理的控制方案，就可得到预定电压。同时，由于本方案调控范围大，精度高，故在需稳压时也可通过K1~K12的开断来调控负载电压。
图1高压、稳压原理
图2方案改进示意图
另外，晶闸管具有动作迅速、无电弧等特点被广泛作为开关应用于工业生产中。笔者所提方案中可将其代替图1中的K1~K12，利用其触发角的可控性,灵活选择开断时间。
1.2控制电路设计
本文中控制电路需要实现电压采样比较，晶闸管触发信号的产生，实时时钟、实时电压显示及人机对话等功能。单片机具有运行速度快，工作电压低，功耗低，输入输出直接驱动能力大，价格低，体积小等特点，因此得到广泛应用。89C51片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，而且对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密。另外，其售价比8031还低，市场供应也很充足。因此本文采用89C51作为控制芯片，完成变压器调压控制。
1.3主电路改进
1.1中当调压范围扩大时副边绕组数目增加，晶闸管的数目也随之增加，不仅加大了控制难度，还增大了电路规模。若将原方案按图2改进，显然，变压器二次绕组容量大约提高了一倍，但每相接通的晶闸管开关数目比图1减少，这有利于晶闸管开关工作可靠性提高。
2副边电势的确定
变压器副边绕组个数、匝数等应根据具体情况而定。一般情况下，三个典型数值是必需的，即E1=1V，E2=3V，E3=9V。通过晶闸管的组合可组成±1V~±13V精度为±1V共25档补偿电压。若再增加一个20V绕组，则可将调压范围扩大。因此在理论上，本文方案可将调压范围扩大至无穷。
3实例分析
把本文所提方案应用于蔡关线——工学院道路照明系统。取A相为实验相，其他两相为参照相。各相所接高压钠灯220V，250W共25盏，均配有电容器。
表1节能模式及其工作电压时
采用2.5kVA，220V单相变压器，副边有四组电压:1V，3V，9V，20V。依据时间及具体交通状况，按时间分为四个模式:启动、正常、高峰及节能模式。对应各模式的调压稳压范围如表1所示。2022年4月1日-4月3日测量参数如表2所示。表2表明，采用本文所提方案后可明显降低能耗，同时由于电网电压波动使未采取措施的路灯耗能浮动较大。
表24月1日-4月3日耗电量
4小结
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