專利名稱：三相平衡單相恒流變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電源變壓器，是一種用于要求單相大電流的設備或裝置上，輸入三相平衡，輸出單相的恒流變壓器。
已有的單相變壓器，如ZUDG－2型(江蘇太倉變壓器廠生產(chǎn)的)或HDJ型單相變壓器，是由上鐵軛、下鐵軛和兩只鐵柱連成一體含有一個窗口的框形閉合鐵芯以及繞在它上面的一次和二次繞組所組成，如
圖1所示。電源輸入是A、B、C三相，其中A、B兩相接于變壓器Ta的輸入端，C相外接假負載。當用在不銹鋼退火裝置上，其C相接入平衡電容器Xc和平衡電抗器Lc，才能使A、B、C三相平衡，如圖2所示，這種結構存在不少缺點1、造價較高，從圖2的線路中，可以看出需要增加不少元件，如平衡電容器，平衡電抗器，補償電容器Qc限流電抗器Ql。
2、空耗較大。它為了使得A、B、C三相平衡，其中一相上需要接入假負載，在假負載上的耗電，純碎是無用功。
3、技術較為復雜。除了為了達到三相平衡，其中一相需要接入與變壓器Ta相應的假負載外，就變壓器Ta本身還要考慮初級并聯(lián)補償電容器Qc，次級需要與負載R串聯(lián)的限流電抗器Ql。
4.這種電路(如圖2所示)呈感性，功率因數(shù)較低，cosφ≤0.4。
本實用新型的目的就是為了克服上述缺點，發(fā)明一種輸入三相平衡、輸出為單相且電流大的恒流變壓器。
為了便于敘述本實用新型的技術特征，下面先對附圖進行說明。
圖1，ZUDG－2型單相變壓器結構示意圖。
1－一次繞組，2－上鐵軛，3－鐵柱，4－二次繞組，5－下鐵軛，5－窗口。
圖2，ZUDG－2型單相變壓器用于不銹鋼退火裝置的簡單線路圖圖中A、B、C為三相電源輸入端，Ta為ZUDG－2型單相變壓器，Xc為平衡電容器，Lc為平衡電抗器，Qc為補償電容器，Ql為限流電抗器，R為負載，(在此例中為需退火的不銹鋼件)。
圖3，三相平衡單相恒流變壓器結構示意圖。
7－硬木夾板，8－氣隙δ，9－夾緊螺絲，10－拉緊螺絲。
圖4，三相平衡單相恒流變壓器一次繞組的結構示意圖。
圖中A、B、C為三相電源的三相接點，Ca、Cb、Cc、為三個容量相等的諧振電容器，A1、B1、C1為三個一次繞組是的始端，也是三個諧振電容器與三個一次繞組的串聯(lián)接點，X、Y、Z分別為三個一次繞組的末端。
圖5，三相平衡單相恒流變壓器二次繞組的結構示意圖。
圖中，a、b、c三點分別為三個二次繞組的始端。a′、b′、c′三點分別為三個二次繞組的末端。a′b和b′c′為二條連接導線。a、c二點也是該變壓器的次級單相輸出端。
圖6，三相平衡單相恒流變壓器簡單線路圖Ⅰ。
從三相電源A、B、C開始，經(jīng)過三個諧振電容器Ca、Cb、Cc分別串接于三相平衡單相恒流變壓器Tt的三個一次繞組La、Lb、Lc的始端A1、B1、C1三點，使變壓器Tt的初級呈星形丫。aa′、bb′、cc′三個二次繞組經(jīng)二條導線a′b和b′c′連接，使其變壓器Tt的次級連成ム形，全部線路為丫／ム形。R為負載。
圖7，三相平衡單相恒流變壓器簡單線路圖Ⅱ。
三相電源A、B、C為起點，經(jīng)過三個諧振電容器Ca、Cb、Cc分別串接于變壓器Tt三個一次繞組的始端A1、B1、C1，使變壓器Tt的初級連成三角形△，變壓器Tt的次級與圖6所示相同，全部線路為△／ム形。
圖8，三相平衡單相恒流變壓器用于不銹鋼退火裝置的簡單圖解。
K為變壓器Tt的初級開關。
R為退火的不銹鋼備件。
本實用新型的變壓器Tt是由上鐵軛、鐵柱、下鐵軛、繞組和電容器所組成。其特征在于三個與下鐵軛連成一體的鐵柱與上鐵軛之間有氣隙δ，如圖3所示；三個容量相等的諧振電容器Ca、Cb、Cc與變壓器Tt的三個一次繞組La、Lb、Lc串聯(lián)，如圖4、6、7所示；變壓器Tt的三個二次繞組aa′、bb′、cc′中間有二條導線連接，三個次級繞組呈ム形排列，如圖5、6、7所示。
上面所說的氣隙δ8如圖3所示，它位于帶有夾緊螺絲9的硬木夾板支撐的上鐵軛2與三個鐵柱3之間。拉緊螺絲10可以調節(jié)氣隙δ的大小。當改變氣隙δ的大小時，變壓器Tt的一次繞組La、Lb、和Lc的電感量也隨之變化，則諧振回路的電流也相應地變化。換句話說，氣隙δ的值取決于變壓器Tt的繞組匝數(shù)，諧振電容器Ca、Cb、Cc的容量和鐵芯的磁通量密度。通常符合下面公式δ＝1.26W·Ic／B
其中δ－氣隙，W－繞組匝數(shù)，Ic－電流，B－磁通量密度(高斯)。
本實用新型的變壓器Tt三個一次繞組La、Lb、Lc分別與三個容量相等的諧振電容器Ca、Cb、Cc串聯(lián)，接入三相電源A、B、C、通常有兩種連接形式，一種是連成星形Y，如圖6所示。一種是連成三角形△，如圖7所示。無論初級是星形Y或者是三角形△，在本新型變壓器Tt中、初級都是相同的。
本新型變壓器Tt有三個二次繞組aa′、bb′、cc′，如圖5所示。當三個繞組aa′、bb′、cc′的線圈方向都是順時針或者都是逆時針時，兩條導線的連接位置是在aa′繞組的末端a′與bb′繞組的始端b之間、稱為a′b線，另一條導線的位置是在bb′繞組的末端b′和cc′繞組的末端c′之間、稱為b′c′線。
當三個繞組aa′、bb′、cc′中有兩個繞組如aa′和bb′是順時針或者是逆時針時，而另外一個繞組與這兩個繞組的方向相反，是逆時針或者順時針，這時兩條導線的位置是在a′b′線和bc線或者ab線和b′c′。
綜上所述，二條導線的連接位置由三個二次繞組的線圈方向而定。
確定二條導線位置的原則是三個二次繞組以二條導線連接后，變壓器的次級繞組呈ム形排列。
本實用新型的優(yōu)點1、使用本新型變壓器，初級三個繞組串接三個容量相等的電容器，三相達到平衡、沒有空相，也就無需外接假負載，省去平衡電容器和平衡電抗器，使成本降低。
2、比較省電。因為沒有空相，不要假負載，也就沒有在假負載上空耗電的問題。
3、本新型變壓器為恒流變壓器，功率因數(shù)高，cosφ＞0.86。
4、變壓器輸出兩端的電壓可以隨負載的阻值變化而變化，電流恒定不變、對電網(wǎng)無沖擊作用，具有“功率自動跟綜”效應。
5、變壓器的輸出不怕短路，使用方便。
6、使用本實用新型變壓器加熱時，具有“電流加速”和“電阻加速”效應，縮短加熱時間，效率高，節(jié)省電能。
實施例如圖3、4、5、6和8所示。
諧振電容器Ca＝Cb＝Cc＝7000μF(微法)，氣隙δ＝1.1mm(毫米)，三相電壓380V(伏)，變壓器的繞組高壓層是29匝，低壓層是4匝，恒定電流I＝10000安培。用于不銹鋼管的腿火裝置上如圖8所示，電壓可以隨管子的長短，粗細的變化而變化，電流始終恒定在10000安培上。因此加熱速度快。造價可以節(jié)省10～15％，功率因數(shù)cosφ＝0.86，每臺變壓器加熱鋼材按日產(chǎn)量二噸計算，每年每臺可以省電三十萬度。
權利要求1.一種用于要求單相大電流的設備或裝置上的三相平衡單相恒流變壓器，由上鐵軛、鐵柱、下鐵軛、繞組和電容器組成，其特征在于三個與下鐵軛連成一體的鐵柱與帶有夾緊螺絲的硬木夾板支撐的上鐵軛之間有一個能用拉緊螺絲調節(jié)大小的氣隙δ，三個容量相等的諧振電容器Ca、Cb、Cc與變壓器Tt的三個一次繞組La、Lb、Lc串聯(lián)，變壓器Tt的三個二次繞組aa′、bb′、cc′中間有二條導線連接，三個次級繞組呈
形排列。
專利摘要一種三相平衡單相恒流變壓器，用于需要單相大電流的設備或裝置上。其結構特征是三個與下鐵軛連成一體的鐵柱與上鐵軛之間有氣隙δ，三個容量相等的諧振電容器C
文檔編號H01F27/42GK2039451SQ8821774
公開日1989年6月14日 申請日期1988年12月2日 優(yōu)先權日1988年12月2日
發(fā)明者崔振吉, 陳叔濤, 龍驚生, 陳秋鳳, 毛雪榮, 黃克惠, 顧之道 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所