稳压变压器是一种利用铁磁谐振原理及磁分路结构制成的交流稳压器,并采用双CD型铁芯设计。其由饱和磁路与不饱和磁路的变压器和谐振电容组成,具有稳压、抗干扰及过载短路保护功能。该设备原边铁心工作于磁化曲线线性段,副边铁心因并联谐振处于饱和状态。输入电压变化时,谐振回路通过调整副边铁心饱和深度维持磁通恒定,从而实现稳压。副边输出端设有补偿绕组,通过反向极性抵消输入电压波动对输出的影响。与普通变压器相比,原副边铁心磁通差异显著,输入输出电压比不遵循匝数比例关系。可控稳压变压器(CVT)在传统基础上实现了输出电压连续可调,并通过反馈电路控制磁参数优化稳压性能。
图1中a图为心式、b图为壳式、c图为电路图。图1中1~6分别为变压器的铁心,原、副边
绕组,绕组骨架等。稳压变压器的工作原理与一般
铁磁谐振稳压器相同,但结构比较简单、实用。其中带
空气隙磁分路的作用如
变压器的
漏磁电感,它将输出
并联谐振电路与输入电路分开,使原边铁心工作运行在铁心
磁化曲线的线性段,与普通小型单相电力变压器相似,但副边铁心借并联谐振电路而运行在磁化曲线的饱和段,如同一只
饱和电抗器。
当输入电压变化时,并联谐振回路中的电源大小与性质(感性或容性)也起变化,使副边铁心进入饱和或加深饱和,从而使副边铁心在每半周中的磁通几乎恒定。因此,
输出电压维持恒值,起到稳压的作用。
式中E1、E2分别为原、副
绕组的
感应电动势,N1、N2分别为原、副绕组匝数,匝数比N1/N2为n,Am为铁心截面,Bm1、Bs分别为原、副边铁心的
磁通密度,所以
稳压变压器副边输出端还有一个补偿绕组。它的极性与副
绕组相反,用以补偿输入电压变化对输出电压的影响。这是因为副边铁心的
磁化曲线饱和段不是理想的水平线,所以输入电压增加时,输出电压要随之升高,起到补偿作用。