專利名稱：可變電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源用電抗器，特點(diǎn)是一種可變電抗器。
電力系統(tǒng)中大量采用電抗裝置，由于系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，使得系統(tǒng)阻抗也隨之不斷變化，如果在電力系統(tǒng)中裝設(shè)的電抗為一次性安裝就位的不可變電抗器，必然造成電抗器一次性投資的提高，同時(shí)，也帶來無功的大量浪費(fèi)，現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用的就是這種一次性安裝就位不可變電抗器。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種可因應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化而自動(dòng)調(diào)整電抗值的可變電抗器。
本實(shí)用新型的目的是通過以下途徑來實(shí)現(xiàn)的。
可變電抗器，包括電感主線圈，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)為還包括有，副線圈、控制裝置以及磁通變化裝置，控制裝置包括取樣電路、基準(zhǔn)電路、比較選通器以及控制開關(guān)，取樣電路一端與線圈回路連接，另一端則與比較選通器一輸入端連接，基準(zhǔn)電路與比較選通器另一端輸入端連接，比較選通器輸出端與控制開關(guān)控制端連接，共有復(fù)數(shù)個(gè)控制開關(guān)并列并分別與磁通變化裝置中的復(fù)數(shù)個(gè)接頭一一對(duì)應(yīng)連接、取樣電路所取樣到的電信號(hào)進(jìn)入比較送通器中與基準(zhǔn)電路中的系列基準(zhǔn)進(jìn)行比較，當(dāng)取樣信號(hào)與系列基準(zhǔn)中的某一基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)時(shí)，比較選通器發(fā)的信號(hào)控制與該基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的控制開關(guān)導(dǎo)通，同時(shí)關(guān)斷該控制開關(guān)以外的所有控制開關(guān)。
這樣，取樣出可因應(yīng)系統(tǒng)電量變化而變化的電信號(hào)為取樣信號(hào)，將該取樣信號(hào)值的變化范圍分成若干區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)一組基準(zhǔn)值，而每組基準(zhǔn)值又對(duì)應(yīng)一個(gè)控制開關(guān)，由于每個(gè)控制開關(guān)對(duì)應(yīng)連接磁通變化裝置的一個(gè)接頭，通過對(duì)控制開關(guān)的開斷控制，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)主線圈電抗值的調(diào)整，而這種調(diào)整是直接因應(yīng)系統(tǒng)電量的變化而相應(yīng)調(diào)整的。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下途徑來實(shí)現(xiàn)。
取樣電路是一種電流取樣電路，它包括變流器，變流器是一種線圈，環(huán)繞在主線圈回路上。
通過變流器可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)——弱電轉(zhuǎn)換。當(dāng)可變電抗器是作為限流電抗器或并聯(lián)電抗器時(shí)，由于此對(duì)系統(tǒng)的電量變化主要反映為系統(tǒng)電流變化，變流器所產(chǎn)生的感應(yīng)電流與系統(tǒng)電流密切相關(guān)，故取樣信號(hào)準(zhǔn)確性強(qiáng)。
取樣電路是一種電流取樣電路，它包括變流器和一種涌流吸收保護(hù)器，變流器是一種線圈，環(huán)繞在主線圈器回路上，涌流吸收保護(hù)器由兩個(gè)二極管以及兩個(gè)穩(wěn)壓管組成，兩個(gè)二極管極性相反并列，并且每個(gè)二極管串接一個(gè)穩(wěn)壓管，變流器取樣主線圈回路的感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流與主線圈回路電流成比例關(guān)系，取樣電流經(jīng)涌流吸收保護(hù)器傳輸給比較選通器，涌流吸收保護(hù)器限定感應(yīng)電壓以保護(hù)后續(xù)電路。
電抗器具有蓄能特性，在系統(tǒng)變化過程中可能會(huì)在瞬間產(chǎn)生蓄能爆發(fā)，將有高壓加諸于取樣電路，從而對(duì)控制裝置造成破壞。涌流吸收保護(hù)器可解決這種問題以保護(hù)控制裝置。
取樣電路可以是一種電壓取樣電路，它包括一種取樣線圈，取樣線圈嵌置在主線圈內(nèi)圈中。
也可以使用鐵芯，將主線圈和取樣線圈共同繞制在一個(gè)鐵芯上。
取樣線圈靠近主線圈分布，以感應(yīng)電壓作為取樣信號(hào)，并以此實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電轉(zhuǎn)換。當(dāng)可變電抗器系應(yīng)用在功率因素補(bǔ)償裝置中時(shí)，由于系統(tǒng)電量變化主要反映為電壓變化，故此時(shí)使用這種電壓取樣電路準(zhǔn)確性較好。
取樣電路還可以是一種阻抗取樣電路，它一般包括電流取樣電路、電壓取樣電路以及運(yùn)算器，取樣電流和取樣電壓均送入運(yùn)算器中，計(jì)算出取樣阻抗后，送入比較選通器中。這里所述的電流取樣電路和電壓取樣電路可以與上述電流取樣電路和電壓取樣電路一樣。
磁通變化裝置是一種排列在副線圈上的復(fù)數(shù)個(gè)抽頭，復(fù)數(shù)個(gè)抽頭分別與復(fù)數(shù)個(gè)控制開關(guān)一一對(duì)應(yīng)連接。
磁通變化裝置還可以是一種電阻調(diào)節(jié)器，電阻調(diào)節(jié)器懷副線圈并聯(lián)。
比較選通器包含在型號(hào)為8031的CPU中，而基準(zhǔn)電路則包含在型號(hào)為2716的EPROM中，8031CPU中的P1.0～P1.7信號(hào)輸入端與取樣電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，而8031CPU中的P2.0～P2.7信號(hào)輸入端則與2716EPROM中的信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接。
控制開關(guān)是一種可控硅開關(guān)。
綜上所述，本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)可因應(yīng)系統(tǒng)回路電量的變化而調(diào)整出最佳的電抗值，極限情況下，副線圈短接，電抗值最低，副線圈開路，電抗值最大；這樣，不但大大減少無功損耗，而且主線圈的投資也將大大減少。在電力系統(tǒng)中，這種可變電抗器不但可大量應(yīng)用在功率因素補(bǔ)償裝置中，而且也可以作為限流電抗器以及并聯(lián)電抗器。
附圈1是本實(shí)用新型實(shí)施例的原理方框圖。
附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電路圖。
附圖3是本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的電路圖。
下面我們結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳盡的描述。實(shí)施例1參照附

圖1，可變電抗器，包括主線圈1、副線圈3、控制裝置以及磁通變化裝置5?？刂蒲b置包括取樣電路41、基準(zhǔn)電路42、比較選通器43以及控制開關(guān)44，取樣電路41一端與主線圈回路連接，另一端則與比較選通器43一輸入端連接，基準(zhǔn)電路42與比較選通器43另一輸入端連接，比較選通器43輸出端與控制開關(guān)44控制端連接，共有復(fù)數(shù)個(gè)控制開關(guān)44并列并分別與磁通變化裝置5中的復(fù)數(shù)個(gè)接頭以及線端一一對(duì)應(yīng)連接。取樣電路41是一種電流取樣電路，所取樣到的電流信號(hào)進(jìn)入比較選通器43中與基準(zhǔn)電路42中的系列基準(zhǔn)進(jìn)行比較，當(dāng)電流取樣信號(hào)與系列基準(zhǔn)中的某一基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)時(shí)，比較選通器43發(fā)出信號(hào)控制與該基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的控制開關(guān)44導(dǎo)通，同時(shí)，發(fā)出信號(hào)關(guān)斷該控制開關(guān)44以外的所有控制開關(guān)44。
參照附圖2，主線圈1和副線圈3均繞制在鐵芯2上。取樣電路41包括變流器、涌流吸收保護(hù)器，整流濾波裝置以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。變流器是一種線圈、環(huán)繞在主線圈回路上，其兩端與涌流吸收保護(hù)器連接，涌流吸收保護(hù)器包括兩個(gè)二極管以及兩個(gè)穩(wěn)壓管，兩個(gè)二極管極性相反并列，并且每個(gè)二極管串接一個(gè)穩(wěn)壓管，從而使兩個(gè)穩(wěn)壓管也成并列，但極性也是相反。涌流吸收保護(hù)器與整流濾波電路連接，而整流濾波電路則與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器型號(hào)為ADC0816。比較選通器43包含在型號(hào)為8031的CPU中，而基準(zhǔn)電路42則包含在型號(hào)為2716EPROM中?？刂崎_關(guān)44是一種可控硅開關(guān)，ADC0816模數(shù)轉(zhuǎn)換器信號(hào)輸出端、8031CPUP1.0～P1.7信號(hào)輸入端以及373數(shù)據(jù)鎖存器信號(hào)連接端共三者成T型連接，EPROM2716的D0～D7數(shù)據(jù)端與8031CPU的P2.0～P2.7端連接，而EPROM2716的A0～A7地址端、8031CPU的P3.0～P3.7端以及373數(shù)據(jù)鎖存器信號(hào)連接端共三者成T型連接，8031CPU的信號(hào)輸出端通過TLP521-4光電耦合器與可控硅開關(guān)連接。磁通變化裝置5是一種排列在副線圈3上的復(fù)數(shù)個(gè)抽頭，復(fù)數(shù)個(gè)抽頭分別與復(fù)數(shù)個(gè)控制開關(guān)一一對(duì)應(yīng)連接。
變流器產(chǎn)生與主線圈回路電流比例關(guān)系的感應(yīng)電流，通過涌流吸收保護(hù)器限定最大感應(yīng)電壓后，感應(yīng)電流經(jīng)整流濾波以及模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。此數(shù)字信號(hào)送入8031CPU中與EPROM2716中的系列基準(zhǔn)進(jìn)行比較，當(dāng)與系列基準(zhǔn)中的某一基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)時(shí)，CPU發(fā)出信號(hào)通過光電耦合器后控制與該基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的可控硅開關(guān)導(dǎo)通，同時(shí)關(guān)斷其它可控硅開關(guān)，從而讓主線圈產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾娍怪狄砸驊?yīng)系統(tǒng)這種電流變化。
本實(shí)施例未述部與現(xiàn)有技術(shù)相同。最佳實(shí)施例參照附圖1，可變電抗器，包括主線圈1、副線圈3、控制裝置以及磁通變化裝置5。取樣電路41是一種電壓取樣電路。
參照附圖3，取樣電路41包括取樣線圈、整流濾波裝置和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。取樣線圈嵌置在主線圈1內(nèi)圈中，其兩端與整流濾波電路連接。磁通變化裝置5是一種電阻調(diào)節(jié)器，電阻調(diào)節(jié)器中的一個(gè)接頭端以及調(diào)整端分別與副線圈兩端連接，共有復(fù)數(shù)個(gè)調(diào)整端，每個(gè)調(diào)整端均連接一個(gè)雙向可控硅開關(guān)。
取樣線圈產(chǎn)生與主線圈回路電壓比例關(guān)系的感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓信號(hào)經(jīng)整流濾波以及模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，此數(shù)字信號(hào)送入8031CPU中與EPROM2716中的系列基準(zhǔn)進(jìn)行比較，當(dāng)與系列基準(zhǔn)中的某一基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)時(shí)，CPU發(fā)出信號(hào)通過光電耦合器后控制與該基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的可控硅開關(guān)導(dǎo)通，同時(shí)關(guān)斷其它可控硅開關(guān)，從而通過改變副線圈回路電流而改變磁通量，最終讓主線圈產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾娍怪狄砸驊?yīng)系統(tǒng)這種電壓變化。
本實(shí)施例未述部分與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1.可變電抗器，包括電感主線圈(1)，其特征在于，還包括有副線圈(3)、控制裝置以及磁通變化裝置(5)，控制裝置包括取樣電路(41)，基準(zhǔn)電路(42)、比較選通器(43)以及控制開關(guān)(44)，取樣電路(41)一端與線圈回路連接，另一端則與比較選通器(43)一輸入端連接，基準(zhǔn)電路(42)與比較選通器(43)另一個(gè)輸入端連接，比較選通器(43)輸出端與控制開關(guān)(44)控制端連接，共有復(fù)數(shù)個(gè)控制開關(guān)(44)并列并分別與磁通變化裝置(5)中的復(fù)數(shù)個(gè)接頭一一對(duì)應(yīng)連接，取樣電路(41)所取樣到的電信號(hào)進(jìn)入比較選通器(43)中與基準(zhǔn)電路(42)中的系列基準(zhǔn)進(jìn)行比較，當(dāng)取樣信號(hào)與系列基準(zhǔn)中的某一基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)時(shí)，比較選通器(43)發(fā)出信號(hào)控制與該基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的控制開關(guān)(44)導(dǎo)通，同時(shí)發(fā)出信號(hào)關(guān)斷該控制開關(guān)(44)以外的所有控制開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變電抗器，其特征在于，取樣電路(41)是一種電流取樣電路，它包括變流器，變流器是一種線圈，環(huán)繞在主線圈回路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變電抗器，其特征在于，取樣電路(41)是一種電流取樣電路，它包括變流器和一種涌流吸收保護(hù)器，變流器是一種線圈，環(huán)繞在主線圈回路上，涌流吸收保護(hù)器由兩個(gè)二極管以及兩個(gè)穩(wěn)壓管組成，兩個(gè)二極管極性相反并列，并且每個(gè)二極管串接一個(gè)穩(wěn)壓管，變流器取樣主線圈回路的感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流與主線圈回路電流成比例關(guān)系，取樣電流經(jīng)涌流吸收保護(hù)器傳輸給比較選通器(43)，涌流吸收保護(hù)器限定感應(yīng)電壓以保護(hù)后續(xù)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變電抗器，其特征在于，取樣電路(41)是一種電壓取樣電路，它包括一種取樣線圈，取樣線圈嵌置在主線圈內(nèi)圈中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變電抗器，其特征在于，磁通變化裝置(5)是一種排列在副線圈(3)上的復(fù)數(shù)個(gè)抽頭，復(fù)數(shù)個(gè)抽頭分別與復(fù)數(shù)個(gè)控制開關(guān)(44)一一對(duì)應(yīng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變電抗器，其特征在于，磁通變化裝置(5)是一種電阻調(diào)節(jié)器，電阻調(diào)節(jié)器與副線圈(3)并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變電抗器，其特征在于，比較選通器(43)包含在型號(hào)為8031的CPU中，而基準(zhǔn)電路(42)則包含在型號(hào)為2716的EPROM中，8031CPU中的P1.0～P1.7信號(hào)輸入端與取樣電路(41)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，而8031CPU中的P2.0～P2.7信號(hào)輸入端則與2716EPROM中的信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變電抗器，其特征在于，控制開關(guān)(44)是一種可控硅開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可變電抗器。它包括主線圈、副線圈、控制裝置以及磁通變化裝置5?？刂蒲b置包括取樣電路41、基準(zhǔn)電路42、比較選通器43以及控制開關(guān)44,取樣電路41一端與主線圈回路連接,另一端則與比較選通器43一輸入端連接,基準(zhǔn)電路42與比較選通器43另一輸入端連接,比較選通器43輸出端與控制開關(guān)44控制端連接,共有復(fù)數(shù)個(gè)控制開關(guān)并列并分別與磁通變化裝置5中的復(fù)數(shù)個(gè)接線端一一對(duì)應(yīng)連接。
文檔編號(hào)H01F29/00GK2366954SQ9822794
公開日2000年3月1日 申請(qǐng)日期1998年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月22日
發(fā)明者羅明覽, 雷龍武 申請(qǐng)人:福建省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院