專利名稱：三相交流不停電連續(xù)步進式調(diào)壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電壓調(diào)整裝置，特別涉及一種三相交流不停電連續(xù)步進式調(diào)壓裝置。
背景技術(shù)：
近幾年來公開的一些專利文獻中介紹的電壓調(diào)整裝置，多改為調(diào)整自耦變壓器勵磁繞組(或稱公共繞組)的匝數(shù)來改變輸出電壓。這種方法可以實現(xiàn)負(fù)載不斷電調(diào)壓且控制電路操作的電流比負(fù)載電流大大減小，從而使控制成本大大降低，控制裝置的制造也變得容易方便，所以這種方法受到工業(yè)界的普遍重視，但上述裝置調(diào)整勵磁繞組匝數(shù)的方法，大多先要斷開勵磁回路，使勵磁電流斷路，然后接入新的勵磁繞組接入點切除或接入部分新的調(diào)壓繞組，改變到新的調(diào)壓比率。在這個調(diào)整過程中，當(dāng)斷開勵磁回路時，負(fù)載通過呈小電感狀態(tài)的輸出繞組與供電電源直接相連，實現(xiàn)了負(fù)載不停電，但是輸出電壓由斷開勵磁前的某一個調(diào)壓比率跳回到全輸入電壓。此后，當(dāng)接入新的勵磁繞組接入點切除或接入新的調(diào)壓繞組，改變到新的調(diào)壓比率時，輸出電壓由輸入的全電壓又跳變一個幅度到新的調(diào)壓比率輸出。在一次調(diào)整過程中，輸出電壓前后發(fā)生兩次較大幅度跳變，這種跳變會給負(fù)載帶來不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種三相交流不停電連續(xù)步進式調(diào)壓裝置，該裝置在負(fù)載不斷電的條件下，當(dāng)供電電源電壓變化較大時能連續(xù)步進式的逐級升高(或降低)降壓調(diào)壓比率或逐級升高(或降低)升壓調(diào)壓比率，且在不需要調(diào)壓時實現(xiàn)直通模式，使輸出電壓維持在規(guī)定的范圍內(nèi)。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種三相交流不停電連續(xù)步進式調(diào)壓裝置，它包括控制裝置和調(diào)壓裝置。其控制裝置包括手動與自動轉(zhuǎn)換開關(guān)SK1，旁路接觸器M00，模式轉(zhuǎn)換接觸器M11、M12，手動轉(zhuǎn)換開關(guān)SK2，自動控制線路。自控線路輸出端Y00、Y11、Y12、Y1～7與接觸器M00、M11、M12、M21～27相聯(lián)，控制其電源通斷，接觸器各自的接點控制調(diào)壓裝置的對應(yīng)控制端頭；SK1、SK2與自控線路及接觸器M00、M11、M12、M21～27設(shè)在控制線路上；調(diào)壓裝置是一個特殊繞制的可調(diào)壓的自耦變壓器，在三相自耦變壓器中，在其芯式鐵心上繞有與負(fù)載相串聯(lián)的各相輸出繞組和對應(yīng)的基本勵磁繞組及與其串聯(lián)的調(diào)壓繞組，自耦變壓器的各相輸出繞組分兩部分串聯(lián)W111——W112；W121——W122；W131——W132，分別繞在芯式鐵心的相鄰兩鐵心上；接觸器M11、M12的接點接在輸出繞組與勵磁繞組之間，這樣接觸器M11、M12分別接通改變輸出繞組與相鄰兩相勵磁繞組的接法時就改變了調(diào)壓裝置的升降模式；當(dāng)接觸器M11、M12斷開時，調(diào)壓裝置被旁路為直通模式，接觸器M00接點分別與自耦變壓器三相輸出繞組并聯(lián)，控制在直通模式時將自耦變壓器的輸出繞組短路，調(diào)壓繞組特征是調(diào)壓繞組W211、W212、W213；W221、W222、W223；W231、W232、W233與基本勵磁繞組W210、W220、W230首尾相互串聯(lián)同相繞在各自同一鐵心上組成各相總的勵磁繞組，其串聯(lián)的接點是調(diào)壓工作節(jié)點，這些節(jié)點受接觸器M21、M23、M25、M27的接點控制，各自接通形成各自的調(diào)壓裝置；每支調(diào)壓繞組中有一個抽頭，每個抽頭上外接一個電阻器R11～13、R21～23、R31～33，電阻器的另一端點作為電壓調(diào)整過渡接點，這些過渡接點受橋轉(zhuǎn)接觸器M22、M24、M26接點控制，在調(diào)壓過程中過渡接點先后與要退出和要接通的調(diào)壓工作節(jié)點并聯(lián)橋轉(zhuǎn)切除(或接入)一組調(diào)壓繞組，切換為新的調(diào)壓裝置；電壓檢測電路(圖中未畫出)檢測到輸出電壓超出允許的范圍時，電壓調(diào)整裝置將自動(或手動)地轉(zhuǎn)換調(diào)壓工作模式及調(diào)壓比率，逐級增加或減少降壓(或升壓)比率，使輸出電壓符合負(fù)載的要求，在進行自動控制調(diào)壓時，自動控制電路中設(shè)置有一個門限及時間延遲，保證線路穩(wěn)定工作；當(dāng)輸入電壓符合輸出電壓的要求時，不需要降壓和升壓，此時接觸器M11、M12斷電，接觸器M00通電，輸出繞組被接觸器M00接點短路而旁路，電壓調(diào)整裝置停在直通狀態(tài)。對應(yīng)輸入電壓可能升、降變化的范圍，可以設(shè)計出多級臺階的電壓調(diào)整率，每一步階可以在±1％～±5％之間變化，總的升、降壓比率可以在1％～20％范圍內(nèi)變化。為了使手動轉(zhuǎn)換調(diào)壓方便地進行，特別改制一種轉(zhuǎn)換開關(guān)SK2，它由以(00)位為中心沿圓周左右對稱等間距排列在絕緣基體上的靜觸頭(1)，及隨著安裝在基體中心的軸(7)同步轉(zhuǎn)動的動觸頭(5)組成，動觸頭(5)由導(dǎo)電臂(4)與集電刷(2)固接為同一個導(dǎo)電體，集電刷(2)在集電環(huán)(3)上滑動，動觸頭(5)是開關(guān)公共接點通過集電環(huán)(3)聯(lián)通外電路。
本實用新型的優(yōu)點是當(dāng)供電電源電壓變化較大時可以實現(xiàn)在負(fù)載不斷電且輸出電壓無大幅波動的條件下，能連續(xù)步進式的逐級升高或降低升壓(或降壓)調(diào)壓比率，且在不需要調(diào)壓時可以實現(xiàn)直通模式將調(diào)壓裝置旁路，使輸出電壓維持在規(guī)定的范圍內(nèi)，提高了供電質(zhì)量。


圖1是本實用新型的繞組接線電路示意圖；圖2是本實用新型的自動及手動控制電路示意圖；圖3是本實用新型的轉(zhuǎn)換開關(guān)SK2的轉(zhuǎn)換接點平面結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
請參閱圖1和圖2，圖中W111、W112；W121、W122；W131、W132，是與負(fù)載相串聯(lián)的輸出繞組，分別繞在自耦變壓器芯式鐵心的相鄰的兩個鐵心上；R、S、T為供電電源輸入端，U1代表輸入相電壓，r、s、t為輸出至負(fù)載的輸出端，U2代表輸出相電壓，旁路接觸器M00的接點與輸出繞組并聯(lián)，模式轉(zhuǎn)換接觸器M11、M12的對應(yīng)接點，接在自耦變壓器輸出繞組與勵磁繞組之間，它切換接入勵磁繞組相位，改變輸出電壓為升、降壓模式；M11、M12全部斷開時，是直通模式，此時M00的接點將輸出繞組短路；繞組W210、W220、W230為基本勵磁繞組，繞組W211、W212、W213；W221、W222、W223；W231、W232、W233為串聯(lián)在各基本勵磁繞組上的調(diào)壓繞組，其相互串聯(lián)的接點是調(diào)壓工作節(jié)點(271、272、273；251、252、253；231、232、233；211、212、213)由接觸器M27、M25、M23、M21控制，分別接通形成各自調(diào)壓裝置；調(diào)壓繞組W211～213、W221～223、W231～233中的抽頭上，分別接有電阻R11～13、R21～23、R31～33，電阻外端接點分別為261、241、221；262、242、222；263、243、223；它們受橋轉(zhuǎn)接觸器M26、M24、M22控制，在調(diào)壓過程中橋轉(zhuǎn)連續(xù)步進式切換各自調(diào)壓裝置；SK1為手動與自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，SK2(SK2～1、SK2～2)為同步轉(zhuǎn)動的專用雙聯(lián)轉(zhuǎn)換開關(guān)，在手動控制時用此開關(guān)控制有關(guān)接觸器的接通與斷開。
1、手動工作說明手動工作時，SK1置手動工作，接觸器由220V交流電源供電，通過開關(guān)SK2切換通電與斷電。
(1)直通工作模式UH+ΔUH＞U1＞UH-ΔUH，假定通電之初手動開關(guān)置00位置，當(dāng)電源通電之后，由于開關(guān)SK2～2(SK2～1、SK2～2同步轉(zhuǎn)動)的作用只有M00有電，此時只有輸出繞組W111、W112；W121、W122；W131、W132被串聯(lián)在電源與負(fù)載之間，且被M00短路，所以自耦變壓器被旁路在負(fù)載供電電路之外，供電電源電壓直接加在負(fù)載上，即所謂直通(旁路)模式。此時如果供電電源的電壓U1位于負(fù)載所要求的范圍內(nèi)(如要求輸出電壓U2＝UH±ΔUH，下述以此為例)，則不需對開關(guān)作任何操作，維持這個狀態(tài)即可。
(2)降壓工作模式U1＞UH+ΔUH，在直通工作模式中，如發(fā)現(xiàn)輸入電壓升高而使U2＞UH+ΔUH，則需將電路轉(zhuǎn)入降壓模式工作，此時順時針轉(zhuǎn)動開關(guān)SK2(SK2～1、SK2～2同步轉(zhuǎn)動)即可。在降壓工作模式中，SK2的轉(zhuǎn)動是可逆的。當(dāng)電源電壓降到U1≤UH+ΔUH時，可轉(zhuǎn)換為直通模式。
(3)升壓工作模式U1＜UH-ΔUH，在直通工作模式下，若發(fā)生輸入電壓U1下降至U1＝UH-ΔUH，且將繼續(xù)下降時，則將電路轉(zhuǎn)入升壓模式工作，只要將SK2逆時針轉(zhuǎn)動即可。在升壓工作模式中，SK2的轉(zhuǎn)動也是可逆的。
當(dāng)電源電壓U1升到U1≥UH-ΔUH時，可以轉(zhuǎn)換為直通模式。
2、自動工作說明針對圖示SK1置自動，接觸器由自控線路依據(jù)電壓檢測電路(圖中未畫出)的檢測來判別哪些接觸器接通電源，繼而使電路工作在理想的調(diào)壓裝置。
設(shè)想負(fù)載供電要求的理想電壓為U2＝UH±ΔUH，UH為理想設(shè)定值，ΔUH＝UH為允許偏差值。那么在輸入電壓U1的不同狀態(tài)下，自控線路會選擇不同的調(diào)壓模式，滿足負(fù)載的要求。
(1)直通模式UH+ΔUH＞U1＞UH-ΔUH時，自控電路選擇直通模式，Y00接通電源，M00通電閉合短路輸出繞組，使電源電壓直接加到負(fù)載，輸出電壓與輸入電壓相等，自耦變壓器被旁路。
(2)降壓模式U1＞UH+ΔUH，自控電路選擇降壓模式，Y00斷電，M00斷電接點斷開；Y11通電，M11通電接點接通，調(diào)壓裝置工作在降壓模式。并依據(jù)U2與UH±ΔUH的對比差別來選擇最終接入哪個調(diào)壓接觸器(M21、M23、M25、M27)。自控電路中設(shè)有動作門限及時間延遲，針對U2與UH±ΔUH的關(guān)系來選擇是否轉(zhuǎn)換電壓調(diào)整率，其轉(zhuǎn)換過程與順序與手動時繼電器及節(jié)點閉合順序是一樣的，不會跳變，總是逐次向鄰近的階梯變化，直到滿足U2在UH±ΔUH范圍內(nèi)為止。在降壓模式中隨U1的變化，電路調(diào)整與手動類似是可逆的。
(3)、升壓模式U1＜UH-ΔUH，自控電路選擇升壓模式Y(jié)00、Y11斷電，M00、M11斷電，Y12接通電源，M12通電，其接點接通，調(diào)壓裝置工作在升壓模式。依據(jù)U2與UH±ΔUH的對比差別來選擇最終接入哪個調(diào)壓接觸器(M21、M23、M25、M27)。
請參閱圖3，其中(1)為靜觸頭，以(00)位為中心左右對稱沿圓周排列在絕緣基體上，間距為18°，圖中(-0——-7)(00)(+0——+7)共17點是開關(guān)的分接點；動觸頭(5)由導(dǎo)電臂(4)與集電刷(2)固接為同一個導(dǎo)電體，隨安裝在基體中心的軸(7)同步轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動范圍288°，由止動檔塊(6)阻擋，不會過位。動觸頭(5)對準(zhǔn)(00、±1、±3、±5、±7)位置時有定位彈簧碰珠窩(8)定位，而當(dāng)動觸頭在(±0、±2、±4、±6)位置時只是滑動渡過，集電刷(2)在集電環(huán)(3)上滑動接觸，動觸頭(5)是轉(zhuǎn)換開關(guān)的公共接點，通過集電環(huán)(3)連通外電路。動觸頭(5)與靜觸頭(1)的相對接觸面積為當(dāng)動觸頭(5)在任意相鄰兩靜觸頭(1)上滑動轉(zhuǎn)動過程中，有短時間兩靜觸頭(1)同時與動觸頭(5)并聯(lián)接通，而在動觸頭(5)與某一靜觸頭(1)對準(zhǔn)接通時，又保證與相鄰的兩靜觸頭(1)互相絕緣，有足夠間距，不短路，也無放電；此開關(guān)可以是單聯(lián)、雙聯(lián)或三聯(lián)。
權(quán)利要求1.一種三相交流不停電連續(xù)步進式調(diào)壓裝置，它包括控制裝置和調(diào)壓裝置，其中，控制裝置包括旁路接觸器(M00)，模式轉(zhuǎn)換接觸器(M11、M12)，手動與自動轉(zhuǎn)換開關(guān)(SK1)，手動轉(zhuǎn)換開關(guān)(SK2)和自控線路，其特征在于，調(diào)壓裝置的各相輸出繞組分兩部分串聯(lián)(W111——W112；W121——W122；W131——W132)分別繞在芯式鐵心的相鄰兩鐵心上，旁路接觸器M00分別與調(diào)壓裝置的三相輸出繞組并聯(lián)，調(diào)壓繞組(W211、W212、W213)(W221、W222、W223)(W231、W232、W233)與基本勵磁繞組(W210、W220、W230)同相繞制互相首尾相連串聯(lián)繞在各自的同一鐵心上，組成各相總的勵磁繞組，其串聯(lián)接點是調(diào)壓工作節(jié)點，受調(diào)壓接觸器(M21、M23、M25、M27)的接點控制節(jié)點各自接通形成各自調(diào)壓裝置，模式轉(zhuǎn)換接觸器(M11、M12)接在輸出繞組和勵磁繞組之間，每個調(diào)壓繞組中設(shè)有抽頭，每個抽頭上接有一個電阻器(R11～13、R21～23、R31～33)，電阻器外端是過渡接點，受橋轉(zhuǎn)接觸器(M22、M24、M26)或手動轉(zhuǎn)換開關(guān)(SK2)的控制，調(diào)壓時過渡接點先后與要退出和要接通的調(diào)壓工作節(jié)點并聯(lián)橋轉(zhuǎn)切換為新的調(diào)壓裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，調(diào)壓比率可以在多個階梯上連續(xù)步進式變化，每個階梯可以在±1％～±5％范圍內(nèi)變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，總的升、降壓比率可以在1％～20％范圍內(nèi)變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的手動轉(zhuǎn)換開關(guān)(SK2)，由以(00)位為中心沿圓周左右對稱等間距排列在絕緣基體上的靜觸頭(1)，及隨著安裝在基體中心軸(7)同步轉(zhuǎn)動的動觸頭(5)組成，動觸頭(5)由導(dǎo)電臂(4)與集電刷(2)固接為同一個導(dǎo)電體，集電刷(2)在集電環(huán)(3)上滑動，動觸頭(5)對準(zhǔn)(00、±1、±3、±5、±7)位置時有定位彈簧碰珠窩(8)定位，而當(dāng)動觸頭在(±0、±2、±4、±6)位置時只是滑動渡過，動觸頭(5)由阻擋塊(6)阻擋，動觸頭(5)通過集電環(huán)(3)聯(lián)通外電路。
專利摘要本實用新型涉及一種三相交流不停電連續(xù)步進式調(diào)壓裝置。它包括控制裝置及調(diào)壓裝置，其特征在于，串聯(lián)在各相基本勵磁繞組W
文檔編號H02M5/02GK2548358SQ0223546
公開日2003年4月30日 申請日期2002年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月14日
發(fā)明者何憲瑞 申請人:何憲瑞