專利名稱：電能平衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種電能平衡裝置，特別是指一種可以控制電壓與平衡相位及過濾諧波的電能平衡裝置。
背景技術(shù)：
一般來說，電費的計算方式為用電功率(單位:每小時千瓦)乘上電費單價，而用電功率取決于電壓與電流的乘積，且根據(jù)歐姆定律，電流的大小與電壓和電阻大小有關(guān)，當電阻固定時，電壓越大則用電功率越大，電費計算金額越高。然而，電力公司(例如:臺灣電力公司)所提供的交流電相位并不平衡，導(dǎo)致一時間內(nèi)相位落后令電壓大小產(chǎn)生不同，導(dǎo)致電力公司以超過標準電壓來供電，造成電力損失并同時增加電費的開銷。因此，如何通過一種手段或機制平衡不同相位來控制電壓，以減少超壓供電的浪費，如此電力公司(發(fā)電廠)能減少超壓供電，自然就可減輕發(fā)電負荷，有助于節(jié)能減碳，保護環(huán)境，也藉此進一步的達到節(jié)省電費支出的效果，成為了相關(guān)廠商努力的目標。
實用新型內(nèi)容本實用新型的一目的在于提供一種電能平衡裝置，其通過平衡不同相位來控制電壓，以減少超壓供電的浪費，藉此進一步的達到節(jié)省電費支出的效果。本實用新型的另一目的在于提供一種特殊繞線方式，來平衡三相交流電源的相位電磁勢，進而提升用電效率，降低電感性負載功率因數(shù)(duty factor)過低的現(xiàn)象。根據(jù)本實用新型所揭露的一實施例，電能平衡裝置是設(shè)置于電力公司的電源開關(guān)與用電負載之間，其包括多個主線圈、多個調(diào)節(jié)線圈、至少一個三相電容與一鐵心。該鐵心為一多柱結(jié)構(gòu)，其包括多數(shù)個軸，以供對應(yīng)的主線圈與調(diào)節(jié)線圈纏繞于其上，其中，各該主線圈的一端連接于該電源開關(guān)，另一端則連接至對應(yīng)的該調(diào)節(jié)線圈與該用電負載，各該調(diào)節(jié)線圈依序纏繞于各該軸上且相互并聯(lián)。因此，根據(jù)上述所揭露的結(jié)構(gòu)，本實用新型的電能平衡裝置于電力系統(tǒng)中，其通過主線圈與調(diào)節(jié)線圈合流的輸出端，來達到電壓控制的作用，并且通過同一個鐵心所產(chǎn)生感應(yīng)磁場的平衡特性，讓各軸上的調(diào)節(jié)線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓達到相位平衡效果，以及消除噪音、突波、浪涌、諧波等功效，進而增加功率因數(shù)。

圖1為本實用新型電能平衡裝置應(yīng)用于一電力系統(tǒng)的方塊示意圖。圖2為本實用新型電能平衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。主要元件符號說明10電力公司12電源開關(guān)[0014]14用電負載16 電表20電能平衡裝置22主線圈220第一主線圈222第二主線圈224第三主線圈24調(diào)節(jié)線圈240第一調(diào)節(jié)線圈242第二調(diào)節(jié)線圈244第三調(diào)節(jié)線圈26 鐵心260 第一軸262 第二軸264第三軸28Or-S三相電容282s_t三相電容284r_t三相電容
具體實施方式
以下僅以實施例來詳細說明本實用新型。請參考圖1及圖2所示，圖1為本實用新型電能平衡裝置應(yīng)用于一電力系統(tǒng)的方塊不意圖。此電力系統(tǒng)為一般的電力公司供電架構(gòu)，其包括一電表16、一電源開關(guān)12與至少一用電負載14。圖2為本實用新型電能平衡裝置的示意圖。于本實施例，電能平衡裝置是設(shè)置于電力公司10的電源開關(guān)12與用電負載14之間。該電能平衡裝置20包括多個主線圈22、多個調(diào)節(jié)線圈24、一鐵心26、一 r_s三相電容280、一 s-t三相電容282與一 r-t三相電容284。該些主線圈22的一端連接于該電源開關(guān)12。該鐵心26為一多柱結(jié)構(gòu)，其包括多數(shù)個軸，以供對應(yīng)的主線圈22與調(diào)節(jié)線圈24纏繞于其上，其中，各該主線圈22的一端連接于該電源開關(guān)12，另一端則連接至對應(yīng)的該調(diào)節(jié)線圈24、該r-s三相電容280、該s_t三相電容282、該r_t三相電容284與該用電負載14，各該調(diào)節(jié)線圈24依序纏繞于各該軸上且相互并聯(lián)。如圖2所不,于一實施例中，該主線圈22具有一第一主線圈220、一第二主線圈222與一第三主線圈224，該第一主線圈220、該第二主線圈222與該第三主線圈224分別纏繞于該鐵心26的一第一軸260、一第二軸262與一第三軸264。各該主線圈220、222、224對應(yīng)連接該電力公司10的電源開關(guān)12的一端分別定義為輸入端R、T、S。該調(diào)節(jié)線圈24具有一第一調(diào)節(jié)線圈240、一第二調(diào)節(jié)線圈242與一第三調(diào)節(jié)線圈244，并分別連接于該第一主線圈220、該第二主線圈222與該第三主線圈224的另一端(相對電源開關(guān)12的另一側(cè))，該主線圈220、222、224的另一端于此分別定義為輸出端r、t、s。該r-s三相電容280、該s_t三相電容282與該r_t三相電容284為供應(yīng)補償?shù)碾娙荩撔╇娙莸娜萘颗c電壓大小成正比。當電力公司10(例如:臺灣電力公司)的一交流電壓自該些輸入端R、T、S輸入時，由于各該調(diào)節(jié)線圈240、242、244依序纏繞于各該軸260、262、264上且相互并聯(lián)，交流電壓在進入主線圈22與調(diào)節(jié)線圈24所形成的激磁線圈現(xiàn)象，其磁通量會經(jīng)由各相位(各軸260、262、264)的激磁線圈交會，而使得鐵心26上各軸260、262、264的磁勢得到平衡，由于各軸260、262、264的磁勢獲得平衡，磁勢量也大致相同，使得輸出端r、t、s的電流與電壓也獲得平衡，令輸出的交流電壓得到控制。值得注意的是，為了讓磁勢量獲得平衡，調(diào)節(jié)線圈24纏繞于鐵心26各軸260、262、264顯得非常重要，舉例來說，假設(shè)第一調(diào)節(jié)線圈240纏繞于各軸260、262、264為3N匝，第二調(diào)節(jié)線圈242纏繞于各軸260、262、264為2N匝，第三調(diào)節(jié)線圈244纏繞于第一軸260與第二軸262為2N匝，但第三軸264纏繞的匝數(shù)只有N匝。此時，第一軸260與第二軸262的累計匝數(shù)各為7N匝，第三軸264的累計匝數(shù)為6N匝，使得各軸260、262、264的磁勢無法平衡，磁勢量也不相同。因此，為了讓磁勢平衡，單一調(diào)節(jié)線圈24纏繞于各軸260、262、264的匝數(shù)必須要相同。此外，上述圖2所示的實施例為一個三相交流電壓輸入，其鐵心26為三軸鐵心結(jié)構(gòu)，且主線圈22與調(diào)節(jié)線圈24的數(shù)量對應(yīng)鐵心26的軸數(shù)為三組。換言之，當交流電壓為單相時，僅需要具有二軸的鐵心26，而主線圈22與調(diào)節(jié)線圈24的數(shù)量為二組；由于此部分乃熟知本案技術(shù)領(lǐng)域的人士知悉，故不另外以圖式或另舉實施例詳之敘述。根據(jù)上述所揭露的結(jié)構(gòu)，本實用新型的電能平衡裝置于電力系統(tǒng)中，其通過主線圈22與調(diào)節(jié)線圈24合流的輸出端r、t、s，來達到電壓控制的作用，并且通過同一個鐵心26所產(chǎn)生感應(yīng)磁場的平衡特性，讓各軸上的調(diào)節(jié)線圈24所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓達到相位平衡效果，以及消除噪音、諧波等功效，進而增加功率因數(shù)。惟以上所述者，僅為本實用新型的較佳實施例，當不能用以限定本實用新型可實施的范圍，凡知悉本案領(lǐng)域具有通常技藝人士所明顯可做的變化與修飾，皆應(yīng)視為不悖離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種電能平衡裝置，其設(shè)置于一電力公司的一電源開關(guān)與至少一用電負載之間，并包括: 多個調(diào)節(jié)線圈； 多個主線圈；及 一鐵心，其包括多數(shù)個軸，以供對應(yīng)的該些主線圈與該些調(diào)節(jié)線圈纏繞于其上，其中，各該主線圈的一端連接于該電源開關(guān)，另一端則連接至對應(yīng)的該調(diào)節(jié)線圈與該用電負載，各該調(diào)節(jié)線圈依序纏繞于各該軸上且相互并聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的電能平衡裝置，其中，該鐵心為一多柱結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的電能平衡裝置，其中，該鐵心包括一第一軸、一第二軸與一第三軸。
4.如權(quán)利要求3所述的電能平衡裝置，其中，該主線圈包括一第一主線圈、一第二主線圈與一第三主線圈，其分別纏繞于該鐵心的該第一軸、該第二軸與該第三軸 '及 該調(diào)節(jié)線圈包括一第一調(diào)節(jié)線圈、一第二調(diào)節(jié)線圈與一第三調(diào)節(jié)線圈，并分別連接于該第一主線圈、該第二主線圈與該第三主線圈的相對該電源開關(guān)的一側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的電能平衡裝置，其中，該調(diào)節(jié)線圈纏繞于該鐵心的各該軸的匝數(shù)相等。
6.如權(quán)利要求1所述的電能平衡裝置，更包括至少一個三相電容，設(shè)置于該電能平衡裝置的輸出端。
專利摘要本實用新型揭露一種電能平衡裝置，其包括多個主線圈、多個調(diào)節(jié)線圈、至少一個三相電容與一鐵心。該鐵心為一多柱結(jié)構(gòu)，其包括多數(shù)個軸，以供對應(yīng)的主線圈與調(diào)節(jié)線圈纏繞于其上，其中，各該主線圈的一端連接于該電源開關(guān)，另一端則連接至對應(yīng)的該調(diào)節(jié)線圈與該用電負載，各該調(diào)節(jié)線圈依序纏繞于各該軸上且相互并聯(lián)。因此，本實用新型通過主線圈與調(diào)節(jié)線圈合流的輸出端，來達到電壓控制的作用，并且通過同一個鐵心所產(chǎn)生感應(yīng)磁場的平衡特性，讓各軸上的調(diào)節(jié)線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓達到相位平衡效果，以及消除噪音、突波、浪涌、諧波等功效，進而增加功率因數(shù)。
文檔編號H02J3/01GK202940595SQ20122055313
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者陳志明, 黃利向 申請人:碩豐綠能開發(fā)股份有限公司