[發明專利]單相節電的單卷變壓器及控制方法

無效

• 申請號: 201210303153.4
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN102832027A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 陸靜
• 申請（專利權）人: 南京埃爾喬億自控設備有限公司
• 主分類號: H01F30/10
• 分類號: H01F30/10;H01F27/28;H02P13/00;H02J3/18
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 曾少麗

技術領域

本發明屬于用電節能的技術領域，具體為一種單相節電的單卷變壓器及控制方法。

背景技術

電壓升高鐵損增加，因此電器設備在較高電壓狀態下運行，鐵芯損耗與電壓的平方成正比，同時也降低了電器設備的使用壽命。例如：白熾燈電壓每升高5%，壽命降低47%，水銀燈電壓每升高10%，壽命降低15%。

通常用戶三相受電電壓處于不平衡狀態；既使負載阻抗平衡，也會造成三相電流不平衡，在這種供電狀態下，對一個三相馬達，就必需以正序電流所產生的正向轉動力矩克服負序電流所產生的反向轉動力矩，才能保證馬達的正常運轉，此時馬達勢必向電力系統吸收更多的能量用以克服反向力矩，因此增加了用電消耗。

發明內容

本發明目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種單相節電的單卷變壓器及控制方法。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

本發明單相節電的單卷變壓器，其特征在于包括兩個電流線圈和兩個輔助線圈，兩個電流線圈的一端分別接主電流，兩個電流線圈的另一端分別與對應的輔助線圈的一端連接，兩個輔助線圈的另一端分別作為輸出和輸入端。

單相節電的單卷變壓器的控制方法如下：

首先將主電流藉由兩個電流線圈的一端經過電流線圈的阻抗產生壓降，其次將經過壓降的主電流藉由輔助線圈的磁束來引導反相側的電流產生電壓，輔助線圈的另一端相接相互之間從反相側線圈來的能源做輸出與輸入。

本發明本身不產生諧波，同時能有效抑制從電源和負載侵入的諧波。諧波的來源很多，如大功率整流、換流設備的開停等均可能形成諧波。

本發明能改善系統的功率因子，由于本發明采用了特殊的結構設計，通過吸收反向電流，補償虛功功率，從而達到提高系統功率因子之目的。改善系統功率因子，勢必減少了電能在傳輸過程中的損失，這也是本發明能夠發揮省電的作用之一。

附圖說明

圖1：本發明結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，(A)(B)為電流線圈，(C)(D)為輔助線圈，(A)(B)電流線圈處有R相及T相主電流，藉由(A)(B)電流線圈的阻抗及電壓使電壓產生若干下降并將電流送往UV方向（電壓下降1）。(A)(B)與輔助線圈相接，藉由(C)(D)輔助線圈到C1&C2點的磁束來引導反相側的電流產生電壓，C1&C2相接，相互之間從反相側線圈來的能源做輸出與輸入(消除噪音+電壓下降2)。

電動機的損耗：

a.可變損耗：是指隨負載變化的，包括定子及轉子的損耗。

b.固定損耗：是指與負載無關的，包括鐵損和機械損。鐵損由磁滯損和渦流損組成，與電壓平方成正比，其中磁滯損與頻率成反比。

c.其它雜散損耗：通常包括軸承、風扇及轉子等的損耗，是由旋轉所引起的風阻損失。

d.特別是電力系統中存在的高次諧波和浪涌電流，使電動機的銅損和鐵損激增，異常發熱，使電動機快速老化，甚至損壞。實驗證明，諧波和浪涌電流使銅損和鐵損最高增量達40%。

根據上述電動機的工作特點，本發明具有如下方法：

a.通過主線圈和輔助線圈的特殊接線方法，改變電流與電壓的相位，提高功率因素，降低電流，從而降低線損。

b.通過電磁作用原理，抑制電力系統中的諧波電流和浪湧電流，減少銅損和鐵損，減少發熱，保護電動機。

c.根據電壓與銅損、鐵損的關系曲線（如圖所示），本能自動給電動機提供一個最佳工作電壓值，如圖中V0,在此電壓下運行的電動機，可獲得最小的銅損和鐵損總和，從而使電動機的工作效率最高，即是最佳的省電狀況。

最合適電壓為額定電壓的94%。

平均節電率：8–12%。

照明設備損耗特點：

目前使用的照明燈具有：白熾燈，鹵素燈，高壓鈉燈，水銀燈和發光二極管等。各種燈具都具有各自的優缺點和使用范圍，發光效率也各不相同。燈具所消耗的電能，一部分用來發光照明，以供人們工作和生活的需要；另一部分以發熱的形式浪費掉。實驗證明，發光率和發熱率都隨電壓值的變化而改變。

根據人們生活和工作內容的不同，對照明程度即所謂的照度（指單位面積上接收的光通量，單位為Lux）的要求也不同，且具有一定的調整范圍，如工廠生產線照明適宜的照度為300~750Lux；閱讀環境需要500~1000Lux;而辨清人的臉部只需要20Lux。

另一方面，對于燈具的發熱，通常來講，都是有害的，是我們設法要減少的。本發明正是基于上述照明設備的工作特點而設計制造的。