專利名稱：部分控制變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變壓器，尤其是控制部分電壓實現(xiàn)穩(wěn)壓的變壓器。
背景技術：
目前，公知的變壓器由鐵芯和裝在鐵芯外的原、副繞組構成，原、副繞組內的鐵芯 磁路相同，電源輸入原繞組的能量通過所述鐵芯磁路基本能夠完全輸向副繞組。常見的穩(wěn) 壓_隔離電源有串連變壓器_開關電源_隔離變壓器補償式穩(wěn)壓電源，這種方式需要兩臺 功率基本相同的變壓器和一臺功率與所述變壓器基本相同的開關電源；CN02135780. 3實
用新型專利提出一種在變壓器鐵芯主磁路上加裝補償繞組，用開關電源作用于補償繞組實 現(xiàn)穩(wěn)壓，這種方法主要用于補償負載變化引起的負載電壓變化，對電源變化引起的負載電 壓變化較難以補償、實現(xiàn)穩(wěn)壓目的。 實際使用中變壓器都有一個穩(wěn)壓范圍，如從電源電壓比額定電壓降低20%到增高 15%，在這個范圍內能夠保證輸出電壓接近額定值即可，所以可以考慮僅對變壓器部分功 率即部分電壓進行控制即可實現(xiàn)穩(wěn)壓，可比控制全部功率或部分電壓實現(xiàn)穩(wěn)壓節(jié)省。

實用新型內容為了克服現(xiàn)有串連變壓器-開關電源-隔離變壓器補償式穩(wěn)壓電源需用兩臺變壓 器，和CN02135780. 3實用新型專利所提出方法難以補償電源電壓變化引起負載電壓變化 的不足，達到控制部分功率即部分電壓目的，本實用新型提出采用大小兩個原繞組，大原繞 組與供電電源直接連接不控制，對小原繞組控制，達到控制部分功率即部分電壓實現(xiàn)穩(wěn)壓 的組合變壓器；或用一大一小兩個變壓器，所述大小兩個變壓器的輸出繞組順次串聯(lián)，所述 大變壓器原繞組與供電電源連接，所述小變壓器原繞組與開關電源連接，僅控制所述小變 壓器實現(xiàn)穩(wěn)壓的組合變壓器。 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案 對于單相變壓器，將兩個"口 "字型鐵芯的一對磁柱疊合，兩個"口 "字型鐵芯組成 不在一個平面的"日"字型，"日"字型的中間橫線為疊合磁柱；將變壓器第2部分副繞組裝 在所述疊合的磁柱外，即裝在所述"日"字型的中間橫線外；將變壓器第1、第2兩個原繞組 分別裝在所述副繞組所在磁柱以外的磁柱外，即裝在所述"日"字上、下兩根橫線外；第1原 繞組的兩端分別與兩根單相供電電源線連接，這個原繞組在自身所在鐵芯磁路中產生磁通 量①"第2原繞組的兩端分別與開關電源的兩個輸出極連接，這個原繞組在自身所在鐵芯 磁路中產生磁通量。2，第2部分副繞組中的磁通量。3就是。3 = c^+c^ ;若第2部分副 繞組匝數(shù)為^2，第2部分副繞組內產生感應電動勢632 = ^(103/(^ 二^d(^+①》/dt ;為 了減小原繞組漏感，將第1部分副繞組^裝在第1原繞組所在磁柱上，N^內產生感應電動 勢e31 = N^d①乂dt ;將第3部分副繞組N33裝在第2原繞組所在磁柱上，N33內產生感應電 動勢e33 = N33d02/dt dfN31、N32、N33順次串聯(lián)，U32、N33的總輸出電動勢就是e31+e32+e33， 當供電電源電壓一定時①i基本確定，開關電源產生磁通量①2的大小和相位都可由開關電
4源控制，所以e32、e33的大小就可由開關電源控制，總輸出電動勢就可部分控制。 上述兩個"口 "字型鐵芯的一對磁柱也可并排安裝，兩個"口 "字型鐵芯組成在一
個平面的"日"字型，"日"字型的中間橫線為并排磁柱，兩個"口 "字型鐵芯磁柱截面可按設
計功率確定以節(jié)省材料；將變壓器部分副繞組裝在所述并排磁柱外，即裝在所述"日"字型
的中間橫線外，其它與上述相同。 也可用一大一小兩個變壓器，所述大小兩個變壓器的輸出繞組順次串聯(lián)，總輸出 電壓為大小兩個變壓器輸出電壓之和；所述大變壓器原繞組與供電電源連接，所述小變壓 器原繞組與開關電源連接，僅控制所述小變壓器實現(xiàn)穩(wěn)壓。 對于三相變壓器，將兩個"日"字型鐵芯的三對磁柱疊合，兩個"日"字型鐵芯組成 不在一個平面的"ra"型，"面"型的中間"日"為兩個"日"字型鐵芯疊合部分；將三個變壓 器第2部分副繞組N32分別裝在所述疊合的"日"字型三根磁柱外，即分別裝在所述疊合的 "日"字型鐵芯的三根中間橫線外；將三個變壓器第1原繞組^分別裝在所述"K"型的左 邊"日"字型鐵芯的三根中間橫線外；將三個變壓器第2原繞組分別裝在所述"昍"型的右 邊"日"字型鐵芯的三根中間橫線外；左邊"日"字型鐵芯的三根中間橫線外的三個原繞組K 分別與三相供電電源線連接，這三個原繞組&在自身所在鐵芯磁柱中產生磁通量①p右邊 "日"字型鐵芯的三根中間橫線外的三個原繞組N2分別與三相開關電源的三個輸出電極連 接，這三個原繞組N2在自身所在鐵芯磁柱中產生磁通量。2，三個副繞組^2中的磁通量。32
就是。32 = ^+①2，一個副繞組N32內產生感應電動勢e32 = N32d03/dt = N32d(^+①2)/
dt ;為了減小原繞組漏感，將三個變壓器第1部分副繞組N^裝在第1原繞組所在磁柱上，N^ 內產生感應電動勢e31 = N^d①/dt ;將三個變壓器第3部分副繞組N33裝在第2原繞組所 在磁柱上，N33內產生感應電動勢e33 = N33d02/dt ;將三相變壓器同相的N31、N32、N33順次串 聯(lián)，三相變壓器的N31、 N32、 N33的總輸出電動勢就是e31+e32+e33，當三相供電電源電壓一定時 ①i基本確定，三相開關電源產生磁通量。2的大小和相位都可由開關電源控制，所以三相 變壓器的e^、^大小就可由三相開關電源控制，三相變壓器總輸出電動勢就可部分控制。 也可用一大一小兩個三相變壓器，所述大小兩個三相變壓器的同相輸出繞組順次 串聯(lián)，三相變壓器的總輸出電壓為大小兩個三相變壓器同相輸出電壓之和；所述大變壓器 三相原繞組與三相供電電源連接，所述小變壓器三相原繞組與三相開關電源連接，僅控制 所述三相小變壓器實現(xiàn)三相穩(wěn)壓。 本實用新型的有益效果 與現(xiàn)有串連變壓器_開關電源_隔離變壓器補償式穩(wěn)壓電源相比，具有節(jié)省鐵芯、 繞組的優(yōu)點；與CN02135780. 3實用新型專利所提出方法相比，具有副繞組輸出電壓可遠高 于或遠低于供電電源電壓的優(yōu)點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的部分控制單相變壓器第一個實施例原理圖； 圖2是本實用新型的部分控制單相變壓器第一個實施例鐵芯側面圖； 圖3是本實用新型的部分控制單相變壓器第二個實施例原理圖； 圖4是本實用新型的部分控制單相變壓器第三個實施例原理圖；變壓器第一、三個實施例帶失電保護原理圖； 圖6是本實用新型的帶失電保護的第四個實施例原理圖； 圖7是本實用新型的部分控制三相變壓器第五個實施例原理圖； 圖8是本實用新型的部分控制三相變壓器第五個實施例側面圖； 圖9是本實用新型的三相變壓器第五個實施例帶失電保護原理圖； 圖10是本實用新型的帶失電保護的第六個實施例原理圖。 在圖1中，1.第1原繞組電流，2.第1原繞組，3.第1原繞組電流的磁通量，4.第 l原繞組內鐵芯柱，5.兩個"口"字型鐵芯相疊的磁柱，6.第2原繞組內鐵芯柱，7.開關電 源，8.副繞組總輸出電壓，9.供電線路，IO.相疊鐵芯柱內第l原繞組電流磁通量，ll.相疊 鐵芯柱內第2原繞組電流磁通量，12.相疊鐵芯柱外第2副繞組，13.第2原繞組電流磁通 量，14.第2原繞組，15.開關電源電流，16.第1原繞組內鐵芯柱外第1副繞組，17.第2原 繞組內鐵芯柱外第3副繞組。 在圖2中，4.第1原繞組內鐵芯，6.第2原繞組內鐵芯。 在圖3中，5.兩個"口"字型鐵芯的并排磁柱，IO.并排鐵芯磁柱內第1原繞組電 流磁通量，ll.并排鐵芯磁柱內第2原繞組電流磁通量，12.并排鐵芯磁柱外副繞組，其它的 與圖1中的相同。 在圖4中，5.兩個"口"字型鐵芯的并排磁柱，IO.并排鐵芯磁柱內第1原繞組電 流磁通量，ll.并排鐵芯磁柱內第2原繞組電流磁通量，12.并排鐵芯磁柱外第2副繞組，其 它的與圖1中的相同。 在圖5中，1. 14.與圖1中的相同，15.接觸器或繼電器吸合線圈，16.開關電 源控制電路，17.吸合線圈導線，18.接觸器或繼電器常閉觸點，19.吸合線圈對常閉觸點的 控制，20.負載電壓采樣電路，21.負載電壓采樣電路的輸出，22.第1副繞組，23.第3副繞 組。 在圖6中，1.主變壓器原繞組電流，2.主變壓器原繞組，3.主變壓器鐵芯，4.主變 壓器副繞組，5.補償變壓器原繞組，6.補償變壓器鐵芯，7.補償變壓器副繞組，8.變壓器 輸出總電壓，9.供電線路，IO.開關電源，15.接觸器或繼電器吸合線圈，16.開關電源控制 電路，17.吸合線圈導線，18.接觸器或繼電器常閉觸點，19.吸合線圈對常閉觸點的控制， 20.負載電壓采樣電路，21.負載電壓采樣電路的輸出。 在圖7中，1. A相第1原繞組，2. A相第1原繞組所在鐵芯柱，3. B相第1原繞組， 4. B相第1原繞組所在鐵芯柱，5. C相第1原繞組，6. C相第1原繞組所在鐵芯柱，7.三相第 1原繞組星點，8.三相副繞組總輸出，9. A相第2副繞組，10. A相第2副繞組所在鐵芯柱， 11. B相第2副繞組，12. B相第2副繞組所在鐵芯柱，13. C相第2副繞組，14. C相第2副繞組 所在鐵芯柱，16. A相第2原繞組，17. A相第2原繞組所在鐵芯柱，18. B相第2原繞組，19. B 相第2原繞組所在鐵芯柱，20. C相第2原繞組，21. C相第2原繞組所在鐵芯柱，22.三相第 2原繞組星點，23.三相供電線路，24.三相開關電源，25. A相第1副繞組，26. B相第1副繞 組，27. C相第1副繞組，28. A相第3副繞組，29. B相第3副繞組，30. C相第3副繞組，31.三 相第3副繞組星點。 在圖8中，1.第1原繞組，2.第1原繞組內鐵芯，3.第2副繞組，4.第2副繞組內 疊合鐵芯，5.第2原繞組，6.第2原繞組內鐵芯，7.第1副繞組，8.第3副繞組。[0032] 在圖9中，1. 31.與圖6中的相同，32.三相輸出電壓采樣電路，33.三相輸出 電壓采樣電路輸出，34.開關電源控制電路，35.控制電路對開關電源的控制，36.接觸器或 繼電器吸合線圈，37.接觸器或繼電器吸合線圈導線，38.吸合線圈對三相常閉主觸點的控 制，39.接觸器或繼電器三相常閉主觸點，40.三相電源通過三相常閉主觸點與三相第2原 繞組的連接。 在圖10中，1.三相主變壓器A相原繞組，2.三相主變壓器A相鐵芯柱，3.三相主 變壓器B相原繞組，4.三相主變壓器B相鐵芯柱，5.三相主變壓器C相原繞組，6.三相主變 壓器C相鐵芯柱，7.三相主變壓器三相原繞組星點，8.總輸出三相電壓，9.三相主變壓器 A相副繞組，IO.三相主變壓器B相副繞組，ll.三相主變壓器C相副繞組，12.三相補償變 壓器A相原繞組，13.三相補償變壓器A相鐵芯柱，14.三相補償變壓器B相原繞組，15.三 相補償變壓器B相鐵芯柱，16.三相補償變壓器C相原繞組，17.三相補償變壓器C相鐵芯 柱，18.三相補償變壓器A相副繞組，19.三相補償變壓器B相副繞組，20.三相補償變壓器 C相副繞組，21.三相補償變壓器副繞組星點，22.三相補償變壓器原繞組星點，24.開關電 源，32.三相輸出電壓采樣電路，33.三相輸出電壓采樣電路輸出，34.開關電源控制電路， 35.控制電路對開關電源的控制，36.接觸器或繼電器吸合線圈，37.接觸器或繼電器吸合 線圈導線，38.吸合線圈對三相常閉主觸點的控制，39.接觸器或繼電器三相常閉主觸點， 40.三相電源通過三相常閉主觸點與三相第2原繞組的連接。
具體實施方式在圖1中，將2個"口 "字形鐵芯的2個磁柱疊合成一個粗磁柱(5)，在所述粗磁 柱(5)外套裝第2副繞組N32 (12);在主"口 "字形鐵芯未疊合磁柱(4)外套裝第1原繞組 ,和第1副繞組l(16)，所述第1原繞組NJ2)的兩根導線與兩根供電線路(9)連接， 從所述供電線路(9)流入所述第1原繞組NJ2)電流(1)在所述原繞組NJ2)和第1副繞 組1(16)內產生主磁通①J3)，所述第1副繞組l(16)具有減小主磁通0\(3)漏磁作 用；在補償"口"字形鐵芯未疊合磁柱(6)外套裝第2原繞組NJ14)和第3副繞組NJ17)， 所述第2原繞組NJ14)的兩根導線與開關電源(7)的兩個輸出電極連接，從所述開關電源 (7)流入所述第2原繞組NJ14)電流(15)在所述原繞組NJ14)和第3副繞組N33 (17)內 產生補償磁通。2(13)，所述第3副繞組&3(17)具有減小補償磁通。2(13)漏磁作用；將所 述第1副繞組K16)、第2副繞組N^(12)和第3副繞組K17)順次串聯(lián)；所述主磁通(3) 在疊合粗磁柱(5)內成為磁通①J10)，所述補償磁通(13)在疊合粗磁柱(5)內成為磁通 02(11)，所述第2副繞組^(12)內總磁通O為所述主磁通OJIO)與補償磁通。2(11)之 和，用所述開關電源(7)改變所述補償磁通02(11)、(13)，就可改變所述第2副繞組^(12) 內總磁通①和第3副繞組N33(17)內補償磁通02 (13)，就可改變所述第1副繞組N31 (16)、 第2副繞組N^(12)和第3副繞組N^(17)串聯(lián)的輸出電壓(8);所述2個"口"字形鐵芯截 面積、第1原繞組K (2)、第2原繞組N2 (14)、第1副繞組N31 (16)、第2副繞組N32 (12)和第3 副繞組K17)設計原則為①當所述供電線路(9)電壓為額定電壓、所述開關電源(7)輸 出電壓相位和大小與所述供電線路(9)額定電壓的相同時，所述第1副繞組N^ (16)、第2副 繞組N^(12)和第3副繞組&3(17)串聯(lián)輸出電壓(8)為額定輸出電壓；②電源額定電壓下 主鐵芯(4)和第1原繞組(2)承擔80%額定負載功率，補償鐵芯(6)和第2原繞組(14)承
7擔20%額定負載功率； 若電源電壓最高值為115%額定值，此時全部負載功率都由主鐵
芯(4)和第1原繞組(2)提供，主鐵芯(4)和第1原繞組(2)按100%額定負載功率設計； ④若電源電壓最小值為80%額定電壓，此時主鐵芯(4)和第1原繞組(2)承擔64%額定負 載功率，補償鐵芯(6)和第2原繞組(14)達到36%額定負載功率可使輸出電壓(8)達到額 定值，補償鐵芯(6)和第2原繞組(14)按36%額定負載功率設計。 在圖3中，將圖1所述2個"口 "字形鐵芯的2個磁柱并排組成一個粗磁柱(5)，在 所述粗磁柱(5)外套裝副繞組N"12)，在主磁柱外僅套裝第1原繞組()無副繞組，在補償 磁柱外僅套裝第2原繞組()無副繞組，其它與圖1所述的相同。 在圖4中，將圖1所述2個"口 "字形鐵芯的2個磁柱并排組成一個粗磁柱(5)，在 所述粗磁柱(5)外套裝第2副繞組&2(12)，其它與圖l所述的相同。 在圖5中，在所述圖1、圖3基礎上，增加開關電源控制電路(16)、帶常閉主觸點的 接觸器或繼電器、電壓采樣電路(20);所述電壓采樣電路(20)檢測負載電壓(8)，所述控 制電路(16)根據(jù)負載電壓(8)的大小改變所述開關電源(7)輸出電壓大小和相位，改變補 償磁通量(13)和(ll)，達到控制所述副繞組(22)、 (12)、 (23)串聯(lián)輸出電壓(8)的目的； 所述開關電源控制電路(16)還控制所述接觸器或繼電器的吸合線圈(15)通電或斷電，當 所述開關電源控制電路(16)正常工作時先使所述接觸器或繼電器的吸合線圈(15)通電， 所述接觸器或繼電器常閉主觸點(18)斷開，第2原繞組(14)內補償電流由開關電源(7) 提供；當所述開關電源控制電路(16)工作不正?；蚴щ姇r，所述接觸器或繼電器吸合線圈 (15)斷電，所述接觸器或繼電器常閉主觸點(18)閉合，第2原繞組(14)內補償電流由供電 電源提供，如圖1說明所述，若此時供電線路電壓為額定電壓，所述副繞組(22) 、(12) 、(23) 串聯(lián)輸出電壓為額定輸出電壓。 在圖6中，用單相主變壓器和單相補償變壓器實現(xiàn)穩(wěn)壓。將單相主變壓器原繞組 (2)的兩端與單相供電線路連接，單相補償變壓器原繞組(7)的兩端與開關電源(10)的兩 輸出極連接，所述主變壓器副繞組(4)與補償變壓器副繞組(5)順次串聯(lián)，所述主變壓器副 繞組(4)與補償變壓器副繞組(5)未連接的兩端之間為輸出電壓(8);所述主變壓器和補 償變壓器的設計原則為①當所述供電線路電壓為額定電壓、所述開關電源(7)輸出電壓 相位和大小與所述供電線路額定電壓的相同時，所述主變壓器副繞組(4)與補償變壓器副 繞組(5)串聯(lián)輸出電壓為額定輸出電壓； 電源額定電壓下主變壓器承擔80%額定負載功 率，補償變壓器承擔20%額定負載功率；③若電源電壓最高值為115%額定值，此時全部負 載功率都由主變壓器，主變壓器按100%額定負載功率設計；④若電源電壓最小值為80% 額定電壓，此時主變壓器承擔64%額定負載功率，補償變壓器達到36%額定負載功率可使 輸出電壓(8)達到額定值，補償變壓器按36%額定負載功率設計。 在圖7中，將1個主和1個補償三相"日"字形鐵芯的3對磁柱相疊合，疊合后的 鐵芯磁柱具有3個區(qū)間，每個區(qū)間都可裝入3相繞組；疊合后鐵芯兩端各3根磁柱分別為所 述2個"日"字形鐵芯的磁柱，它們不在一個平面上；中間3根粗磁柱為所述2個"日"字形 鐵芯磁柱的疊和；在所述3相疊合粗磁柱(10) 、 (12) 、 (14)外分別套裝上3相第2副繞組 NA32(9)、NB32(11)、NC32(13);在主鐵芯的3根未疊合磁柱(2)、 (4)、 (6)上分別套裝上3相第 一原繞組NA1 (1) 、 NB1 (3) 、 NC1 (5)和3相第1副繞組NA31 (25) 、 NB31 (26) 、 NC31 (27);在補償鐵芯 的3根未疊合磁柱(17)、 (19)、 (21)上分別裝上3相第二原繞組^2(16)、&2(18)、&2(20)和3相第3副繞組NA33 ( 28) 、 NB33 ( 29) 、 NC33 ( 30);所述3相第一原繞組NA1 (1) 、 NB1 (3) 、 NC1 (5) 的一組同名端連接成星點(7)，所述NM(l)、NM(3)、Nd(5)的另一組同名端分別與三相供電 線路(23)的三根線路連接；所述3相第二原繞組^2(16)、^2(18)、^2(20)的一組同名端 連接成星點(22)，所述Na2(16)、Nb2(18)、Nc2(20)的另一組同名端分別與三相開關電源(24) 的三個輸出電極連接，所述開關電源(24)的三相輸入端分別與三相供電線路(23)連接；所 述3相第2副繞組NA32 (9) 、 NB32 (11) 、 NC32 (13)各繞組兩端分別與3相第1副繞組NA31 (25)、 NB31 (26) 、 NC31 (27) ， 3相第3副繞組NA33 ( 28) 、 NB33 ( 29) 、 NC33 ( 30)中的同相繞組順次串聯(lián)(即 相反極性連接)，所述3相第3副繞組NA33 (28) 、 NB33 ( 29) 、 NC33 ( 30)未連接的三個同名端組 成星點，從所述3相第1畐1」繞組^31(25)、&31(26)、&31(27)未連接的三個同名端輸出；用所 述開關電源(24)改變流入所述3相第二原繞組^2(16)、&2(18)、&2(20)的電流，就可改 變所述3相第2副繞組NA32 (9) 、 NB32 (11)、 NC32 (13)內的總磁通和3相第3副繞組NA33 ( 28)、 NB33 ( 29) 、NC33 ( 30)內的磁通，就可改變所述3相第1副繞組NA31 (25) 、NB31 (26) 、NC31 (27) ， 3相 第2副繞組NA32 (9) 、 NB32 (11)、 NC32 (13)和3相第3副繞組NA33 ( 28) 、 NB33 ( 29) 、 NC33 (30)同相 串聯(lián)輸出電壓(8)，達到穩(wěn)定輸出電壓(8)目的；所述2個三相"日"字形鐵芯磁柱截面積、 3相第一原繞組NA1 (1) 、NB1 (3) 、NC1 (5) ， 3相第二原繞組NA2 (16) 、NB2 (18) 、NC2 (20) ， 3相第1副 繞組NA31 (25) 、NB31 (26) 、NC31 (27) ， 3相第2副繞組NA32 (9) 、NB32 (11) 、NC32 (13)和3相第3副繞 組Na33 (28)、Nb33 (29)、Nc33 ( 30)設計原則為①當所述三相供電線路(23)電壓為額定電壓、 所述三相開關電源(7)輸出電壓相位和大小與所述三相供電線路(23)額定電壓的相同時， 所述3相第1副繞組NA31 (25) 、 NB31 (26) 、 NC31 (27) ， 3相第2副繞組NA32 (9) 、 NB32 (11)、 NC32 (13) 和3相第3副繞組NA33 ( 28)、NB33 (29)、Nc33 (30)同相繞組串聯(lián)輸出電壓(8)為額定輸出電壓; ②三相電源額定電壓下所述三相主鐵芯和三相第1原繞組承擔80%額定負載功率，所述三 相補償鐵芯和三相第2原繞組承擔20%額定負載功率；③若三相電源電壓最高值為115% 額定值，此時全部三相負載功率都由所述三相主鐵芯和三相第1原繞組提供，所述三相主 鐵芯和第1原繞組按100%額定負載功率設計；④若三相電源電壓最小值為80%額定電壓， 此時所述三相主鐵芯和三相第1原繞組承擔64%額定負載功率，所述三相補償鐵芯和三相 第2原繞組達到36%額定負載功率可使三相輸出電壓(8)達到額定值，所述三相補償鐵芯 和三相第2原繞組按36%額定負載功率設計。 在圖9中，在所述圖7基礎上，增加三相開關電源控制電路(34)、帶常閉主觸點的 三相接觸器或繼電器、負載電壓采樣電路(32);所述三相開關電源控制電路(34)根據(jù)所述 電壓采樣電路(32)對負載電壓(8)的檢測值，控制所述三相開關電源(24)輸出電壓大小 和相位，達到控制所述三相第2原繞組的三相補償磁通量，穩(wěn)定3相第1副繞組NA31 (25)、 N咖(26) 、 NC31 (27) ， 3相第2副繞組NA32 (9) 、 NB32 (11)、 NC32 (13)和3相第3副繞組NA33 ( 28)、 NB33 ( 29)、NC33 (30)同相繞組串聯(lián)三相輸出電壓(8)目的；所述開關電源控制電路(34)還通 過導線(37)控制所述接觸器或繼電器的吸合線圈(36)通電或斷電，當所述開關電源控制 電路(34)正常工作時，先使所述接觸器或繼電器吸合線圈(36)通電，所述接觸器或繼電器 三相常閉主觸點(39)斷開，由所述三相開關電源(24)對三相第2原繞組(17) 、 (19) 、 (21) 供電；當所述開關電源控制電路(34)工作不正常或失電時，所述接觸器或繼電器吸合線圈 (36)斷電，所述接觸器或繼電器三相常閉主觸點(39)閉合，根據(jù)圖7說明所述設計原則，若 此時所述三相供電線路(23)三相電壓為額定電壓，所述3相第1副繞組U25)、U26)、NC31 (27) ， 3相第2副繞組NA32 (9) 、 NB32 (11) 、 NC32 (13)和3相第3副繞組NA33 (28) 、 NB33 ( 29)、 NC33 ( 30)同相繞組串聯(lián)三相輸出電壓(8)為額定電壓。 在圖10中，用三相主變壓器和三相補償變壓器實現(xiàn)穩(wěn)壓。將三相主變壓器三相原 繞組(1)、 (3)、 (5)的一組同名端分別與三相供電線路連接，所述三相主變壓器三相原繞組
(I) 、 (3)、 (5)的另一組同名端組成星點；三相補償變壓器三相原繞組(12)、 (14)、 (16)的 一組同名端分別與三相開關電源(24)的三相輸出極連接，所述三相補償變壓器三相原繞 組(12)、 (14)、 (16)的另一組同名端組成星點；所述三相主變壓器三相副繞組(9)、 (10)、
(II) 分別與三相補償變壓器三相副繞組(18)、 (19)、 (20)順次串聯(lián)，所述三相補償變壓器 三相副繞組(18)、 (19)、 (20)未連接的一組同名端組成星點，所述三相主變壓器三相副繞 組(9) 、 (10) 、 (11)未與三相補償變壓器三相副繞組(18) 、 (19) 、 (20)連接的一組同名端之 間為輸出電壓(8);所述三相主變壓器和三相補償變壓器的設計原則為①當所述三相供 電線路電壓為額定電壓、所述三相開關電源(24)輸出電壓相位和大小與所述三相供電線 路額定電壓的相同時，所述三相主變壓器與三相補償變壓器副繞組串聯(lián)三相輸出電壓(8) 為額定輸出電壓；@三相電源額定電壓下三相主變壓器承擔80%額定負載功率，三相補償 變壓器承擔20%額定負載功率；③若三相電源電壓最高值為115%額定值，此時全部負載 功率都由三相主變壓器承擔，三相主變壓器按100%額定負載功率設計；④若三相電源電 壓最小值為80%額定電壓，此時三相主變壓器承擔64%額定負載功率，三相補償變壓器達 到36%額定負載功率可使三相輸出電壓(8)達到額定值，三相補償變壓器按36%額定負載 功率設計。
權利要求一種部分控制變壓器，其特征是對于單相變壓器，將兩個“口”字型鐵芯的一對磁柱疊合，兩個“口”字型鐵芯組成不在一個平面的“日”字型，“日”字型的中間橫線為疊合磁柱；或將兩個“口”字型鐵芯的一對磁柱并排，兩個“口”字型鐵芯組成在一個平面的“日”字型，“日”字型的中間橫線為并排磁柱；將第2副繞組N32套裝在所述疊合或并排磁柱外，即套裝在所述“日”字型中間橫線磁柱外；將兩個原繞組N1、N2分別套裝在所述副繞組N32所在磁柱以外的兩個磁柱外，即套裝在所述“日”字上、下兩根磁柱橫線外；將第1、第3副繞組N31、N33也分別套裝在所述第1、第2原繞組N1、N2所在磁柱外，第1、第2、第3副繞組N31、N32、N33順次串聯(lián)(正、負極性相接)；第1原繞組N1的兩端分別與固定單相供電線路連接，原繞組N1在自身所在鐵芯磁路中產生磁通量Ф1；第2原繞組N2的兩端分別與可變電源的兩輸出極連接，原繞組N2在自身所在鐵芯磁路中產生磁通量Ф2；所述第2副繞組N32中的磁通量Ф3＝Ф1+Ф2，第2副繞組N32內感應電動勢e32＝N3dФ3/dt＝N3d(Ф1+Ф2)/dt，第1副繞組N31內感應電動勢e31＝N31dФ1/dt，第3副繞組N33內感應電動勢e33＝N32dФ2/dt，第1、第2、第3副繞組N31、N32、N33串聯(lián)感應電動勢e3＝e31+e32+e33；改變所述可變電源輸出電壓大小和相位，就可達到控制Ф2、控制Ф、控制第2副繞組N32和第3副繞組N33感應電動勢e32和e33、穩(wěn)定所述副繞組N31、N32、N33串聯(lián)輸出電壓目的；對于三相變壓器，將兩個“日”字型三相鐵芯的三對磁柱疊合，兩個“日”字型鐵芯組成不在一個平面的“”型，“”型的中間“日”為兩個“日”字型鐵芯疊合部分；將變壓器三相第2副繞組NA32、NB32、NC32分別套裝在所述中間疊合的“日”字型三根磁柱外，即分別套裝在所述中間疊合的“日”字型鐵芯的三根橫線外；將三相第1原繞組NA1、NB1、NC1分別套裝在所述“”型的左邊“日”字型鐵芯的三根中間橫線磁柱外；將三相第2原繞組NA2、NB2、NC2分別套裝在所述“”型的右邊“日”字型鐵芯的三根中間橫線磁柱外；將三相第1副繞組NA31、NB31、NC31分別套裝在所述三相第1原繞組NA1、NB1、NC1所在磁柱外，將三相第3副繞組NA33、NB33、NC33分別套裝在所述三相第2原繞組NA2、NB2、NC2所在磁柱外，所述三相第1、第2、第3副繞組NA31、NB31、NC31，NA32、NB32、NC32和NA33、NB33、NC33中的同相三個繞組順次串聯(lián)(正、負極性相接)；所述左邊“日”字型鐵芯的三根中間橫線外的三相第1原繞組NA1、NB1、NC1分別與三相供電電源線連接，所述三相第1原繞組在自身所在鐵芯磁柱中產生磁通量ФA1、ФB1、ФC1；所述右邊“日”字型鐵芯的三根中間橫線外的三相第2原繞組NA2、NB2、NC2分別與三相可變電源的三個輸出電極連接，所述三相第2原繞組在自身所在鐵芯磁柱中產生磁通量ФA2、ФB2、ФC2，所述三相第2副繞組中的磁通量Ф32＝Ф1+Ф2，一相第2副繞組內感應電動勢e32＝N32dФ32/dt＝N32d(Ф1+Ф2)/dt，一相第1副繞組內感應電動勢e31＝N31dФ31/dt＝N31dФ1/dt，一相第3副繞組內感應電動勢e33＝N33dФ33/dt＝N33dФ2/dt，所述第1、第2、第3副繞組NA31、NB31、NC31，NA32、NB32、NC32和NA33、NB33、NC33中的三個同相繞組順次串聯(lián)的總感應電動勢為e3＝e31+e32+e33，改變可變三相電源輸出電壓大小和相位，就可達到改變Ф2、改變Ф、改變e32和e33，穩(wěn)定所述三個同相繞組順次串聯(lián)總輸出電壓目的；當所述可變電源損壞或失電時使所述第2原繞組與供電電源直接連接；或者采用兩個單相或三相變壓器，所述兩個單相或三相變壓器的同相副繞組順次串聯(lián)，所述單相或三相變壓器一相總輸出電壓為兩個單相或三相變壓器同相副繞組輸出電壓之和；所述第1單相或三相變壓器原繞組與單相或三相供電電源連接，所述第2單相或三相變壓器原繞組與單相或三相可變電源連接，控制與所述單相或三相可變電源連接的第2單相或三相變壓器的副繞組輸出電壓實現(xiàn)穩(wěn)壓；當所述可變電源損壞或失電時所述第2變壓器的原繞組與供電電源直接連接。F2009200183191C00011.tif,F2009200183191C00012.tif,F2009200183191C00013.tif,F2009200183191C00014.tif
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種部分控制變壓器，其特征是在與所述可變電源連接的第2原繞組或第2變壓器原繞組的端點連接接觸器或繼電器常閉觸點的一端，所述接觸器或繼電器常閉觸點的另一端與供電導線連接，所述可變電源控制所述接觸器或繼電器的吸合線圈通電或斷電。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種部分控制變壓器，其特征是所述可變電源為開關電源或逆變電源；所述開關電源或逆變電源的能量輸入端接供電線路，所述開關電源或逆變電源的電壓采樣電路輸入端并聯(lián)在負載兩端，所述電壓采樣電路的輸出控制所述開關電源或逆變電源輸出電壓的大小和相位。
專利摘要一種控制部分電壓實現(xiàn)穩(wěn)壓的變壓器，將單相變壓器兩個“口”字型鐵芯的一對磁柱疊合或并排組成“日”字型，“日”字型的中間橫線為疊合或并排磁柱；將第2副繞組裝在疊合或并排磁柱外，將兩個原繞組分裝在另外兩個磁柱外，將第1、第3副繞組分裝在這兩個磁柱外，第1、第2、第3副繞組順次串聯(lián)；第1原繞組與供電線路連接，第2原繞組與可變電源連接；改變可變電源輸出電壓達到改變第2、第3副繞組內磁通量，穩(wěn)定第1、第2、第3副繞組串聯(lián)輸出電壓目的。
文檔編號H02P13/00GK201444443SQ200920018319
公開日2010年4月28日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權日2009年1月16日
發(fā)明者魏明 申請人:魏