[發(fā)明專利]多功能變壓節(jié)能裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210062503.2
• 申請(qǐng)日: 2012-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN103295739A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁士來;丁世東;郭國(guó)勤;李曉利;丁顯;李振中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 丁士來
• 主分類號(hào): H01F27/24
• 分類號(hào): H01F27/24;H01F27/30;H01F27/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁感應(yīng)領(lǐng)域，確切的說是多功能變壓節(jié)能裝置。

背景技術(shù)

在電磁感應(yīng)領(lǐng)域電磁感應(yīng)現(xiàn)象分為兩種形式，一種是導(dǎo)電回路上的感生電流是由穿過該回路的磁通變化引起的；一種是導(dǎo)電回路上的感生電流是由組成回路的導(dǎo)體作切割磁力線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。互感現(xiàn)象表示的是第一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象的作用與反作用的兩個(gè)方面，變壓器就是運(yùn)用了這一原理來工作的。從用途上變壓器通常是將某一電壓值的交流電變換為同頻率的另一電壓值的裝備使用，變壓器又有單相和三相之分。從結(jié)構(gòu)上當(dāng)變壓器作為升壓裝備使用時(shí)，單相變壓器中一個(gè)低壓線圈為勵(lì)磁線圈一個(gè)高壓線圈為感應(yīng)線圈；三相變壓器中的三個(gè)低壓線圈為勵(lì)磁線圈三個(gè)高壓線圈為感應(yīng)線圈。當(dāng)變壓器作為降壓裝備使用時(shí)，單相變壓器中一個(gè)高壓線圈為勵(lì)磁線圈一個(gè)低壓線圈為感應(yīng)線圈；三相變壓器中的三個(gè)高壓線圈為勵(lì)磁線圈三個(gè)低壓線圈為感應(yīng)線圈。變壓器在電壓變換過程中能量只能有所損耗，損耗的大小與變壓器容量的大小、鐵心的幾何尺寸及磁導(dǎo)率等因素有關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及多功能變壓節(jié)能裝置，為了說明本發(fā)明的工作原理，先做下列實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一：參照附圖1，繞在鐵心1上的兩個(gè)線圈3a、3b，其線規(guī)相同、匝數(shù)相等。當(dāng)閉合電源開關(guān)2a給線圈3a連接交流電源4、斷開電源開關(guān)2b時(shí)，在鐵心1的材質(zhì)選用抗磁質(zhì)或順磁質(zhì)的情況下，通過線圈3a的電流很大且在很短的時(shí)間內(nèi)線圈3a便被燒斷；當(dāng)鐵心1的材質(zhì)選用鐵磁質(zhì)時(shí)通過線圈3a的電流很小；當(dāng)鐵心1所用的材質(zhì)為鐵磁質(zhì)但磁導(dǎo)率不同時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)磁導(dǎo)率較大時(shí)通過線圈3a的電流較小磁導(dǎo)率較小時(shí)電流較大。

在實(shí)驗(yàn)一中，線圈3a所包圍的磁介質(zhì)不同通過線圈的交流電流強(qiáng)度的強(qiáng)弱不同，即當(dāng)線圈所包圍的介質(zhì)的磁導(dǎo)率低時(shí)通過線圈的交流電流大、當(dāng)線圈所包圍的介質(zhì)的磁導(dǎo)率高時(shí)通過線圈的交流電流小；從線圈所包圍面積顯示的磁性來看則是，當(dāng)線圈所包圍面積的磁通小時(shí)通過線圈的交流電流大，當(dāng)線圈所包圍面積的磁通大時(shí)通過線圈的交流電流小。如果將線圈和線圈所包圍面積的磁通獨(dú)立開來分析兩者之間的關(guān)系、再結(jié)合電磁定律及右手螺線管定則就不難得到下面結(jié)果：線圈所包圍面積的磁通會(huì)阻止線圈內(nèi)交流電流的變化。所以在電源電壓一定的情況下，影響線圈內(nèi)交流電流強(qiáng)度的強(qiáng)弱與線圈所包圍面積的磁介質(zhì)有關(guān)，這一現(xiàn)象可用鐵磁質(zhì)的磁疇理論來解釋；穿過線圈所包圍面積的磁場(chǎng)越強(qiáng)線圈內(nèi)的交流電流越小，穿過線圈所包圍面積的磁場(chǎng)越弱線圈內(nèi)的交流電流越大。可見當(dāng)有交流電流通過線圈時(shí)電流強(qiáng)度的強(qiáng)弱與鐵心內(nèi)磁通的大小成反比。

實(shí)驗(yàn)二：參照附圖1，繞在鐵心1上的兩個(gè)線圈3a、3b，其線規(guī)相同、匝數(shù)相等；線圈3a、3b并聯(lián)連接在同一頻率同一電源電壓的交流電源4上，線圈3b電路串聯(lián)有可調(diào)電阻7。在實(shí)驗(yàn)時(shí)我們分三種情況進(jìn)行：第一，當(dāng)閉合電源開關(guān)2a給線圈3a接通交流電源4，斷開電源開關(guān)2b切斷交流電源4時(shí)通過線圈3a的電流表5a顯示電流的大小為i₁。第二，當(dāng)先可調(diào)電阻7調(diào)至阻值最大、閉合電源開關(guān)2b，然后再調(diào)節(jié)可調(diào)電阻7逐漸減小阻值時(shí)電流表5b顯示的電流強(qiáng)度i₁會(huì)逐漸增大。第三，當(dāng)可調(diào)電阻7的阻值趨于為零時(shí)，那么線圈3a和線圈3b都會(huì)因電流過大而發(fā)熱燒斷。

在附圖1所示的三種試驗(yàn)中，當(dāng)閉合電源開關(guān)2a給線圈3a接通交流電源4，斷開電源開關(guān)2b切斷交流電源4時(shí)，由于通過線圈3a的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿鐵磁質(zhì)鐵心1形成環(huán)形閉合回路，此時(shí)線圈3a所包圍面積的磁場(chǎng)最強(qiáng)。如果將線圈和線圈所包圍面積的磁通獨(dú)立開來分析兩者之間的關(guān)系，再結(jié)合電磁定律及右手螺線管定則不難得到下面結(jié)果：線圈所包圍面積的磁通會(huì)阻止線圈3a內(nèi)交流電流的變化，所以線圈3a內(nèi)的電流較小。在第二中情況中，將可調(diào)電阻7調(diào)至阻值最大、閉合電源開關(guān)2b，然后調(diào)節(jié)可調(diào)電阻7使其阻值逐漸減小時(shí)，由于線圈3b內(nèi)的電流在鐵心1內(nèi)產(chǎn)生的磁通方向與線圈3a內(nèi)的電流在鐵心內(nèi)產(chǎn)生的磁通方向相反，會(huì)使鐵心1內(nèi)所顯示的磁性逐漸變?nèi)酰瑥亩鴮?dǎo)致阻值線圈3a內(nèi)交流電流的磁場(chǎng)變小，所以線圈3a在電源4電壓不變的情況下電流i₁逐漸變大。第三中情況，當(dāng)可調(diào)電阻7減小阻值逐漸趨于零時(shí)，線圈3a和線圈3b內(nèi)的電流在鐵心1內(nèi)產(chǎn)生的磁通方向相反大小相等使鐵心1不呈現(xiàn)磁性，線圈3a和線圈3b內(nèi)的電流也同時(shí)趨于最大，此時(shí)線圈3a和線圈3b在各自的線路中相當(dāng)于短路。由實(shí)驗(yàn)二可得：當(dāng)有交流電流通過線圈時(shí)電流強(qiáng)度的強(qiáng)弱與鐵心內(nèi)磁通的大小成反比。