[發明專利]交流永磁增益變壓裝置及其調壓控制方法

有效

• 申請號: 201310584381.8
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103559981B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 戴珊珊;朱石柱
• 申請（專利權）人: 戴珊珊
• 主分類號: H01F27/00
• 分類號: H01F27/00;H01F27/245;H01F27/28;H02P13/00
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本發明涉及一種交流永磁增益變壓裝置及其調壓控制方法，該裝置是在傳統變壓器的結構中，增加了永磁體或永磁體組件，永磁體的磁極面緊貼疊片鐵芯，使永磁體固有的永磁磁勢能夠在初級繞組激勵電流激勵下引出，并與勵磁磁勢在閉環疊片鐵芯總磁路中疊加復合，進而在次級繞組輸出端即可感應出勵磁磁通與永磁磁通疊加后形成的感應電動勢。本發明調壓控制方法是：向初級繞組輸入一定幅值的脈沖電流，以保證產生復合勵磁效果，并通過改變脈沖電流在單位時間內的脈沖數，從而改變和調整該交流永磁增益變壓裝置的輸入和輸出功率。本發明進一步提升了變壓裝置的功率傳遞效率，從而彌補傳統繞組線圈和疊片鐵芯所固有的損耗，節省了能源。

技術領域

本發明涉及一個電子變壓器件，尤其為一種具有永磁增益效果的節能型變壓裝置及其調壓控制方法。

背景技術

電子變壓器是應用范圍很廣的常規電子器件，它通常起到了電壓變換、電路隔離保護以及阻抗匹配的作用，傳統電子變壓器的線圈和軟磁體不可避免的存在損耗，使功率的傳遞效率降低。

發明內容

本發明的目的是，在傳統由疊片鐵芯和繞組線圈構成變壓器的結構中，增加永磁體，使永磁體固有的永磁磁勢與初級繞組激勵電流形成的勵磁磁勢在疊片鐵芯總磁回路中疊加復合，進而在次級繞組輸出端產生復合勵磁感應電動勢，并通過特定的調壓控制方法來保證永磁增效效果，從而降低變壓器自身損耗，提升變壓器的功率傳遞效率，節省能源。

為實現上述目的，本發明第一技術方案是，一種交流永磁增益變壓裝置，其構成包括有矩形閉環狀疊片鐵芯、初級繞組和次級繞組，其特征在于：其構成中還包括有永磁體組件，所述初級繞組分為L1和L2兩組，L1和L2分別繞于矩形閉環狀疊片鐵芯的兩個垂直邊框外圍，所述次級繞組為L，L繞于矩形閉環狀疊片鐵芯水平邊框外圍，所述永磁體組件有兩個，一個永磁體組件的磁極S和磁極N分別跨過初級繞組L1，其磁極S與初級繞組L1上方的矩形閉環狀疊片鐵芯垂直邊框連接，其磁極N與初級繞組L1下方的矩形閉環狀疊片鐵芯垂直邊框連接，同樣，另一個永磁體組件的磁極S和磁極N分別跨過初級繞組L2，其磁極S與初級繞組L2上方的矩形閉環狀疊片鐵芯垂直邊框連接，其磁極N與初級繞組L2下方的矩形閉環狀疊片鐵芯垂直邊框連接，即兩個永磁體組件磁場方向與其并聯設置的繞組在電激勵時的磁場方向相同，而兩個永磁體組件與各自并聯設置的繞組電激勵時所產生的疊加磁場方向, 但在閉合磁回路中這兩個反向脈沖電流所產生的磁場方向相反。

在上述第一技術方案中，所述永磁體組件由兩個永磁體和一個導磁體構成，該導磁體的上端連接一個永磁體磁極N，該磁體的下端連接另一個永磁體磁極S，一個永磁體組件跨過初級繞組L1，該永磁體組件上端磁極S與初級繞組L1上方的矩形閉環狀疊片鐵芯垂直邊框連接，該永磁體組件下端磁極N與初級繞組L1下方的矩形閉環狀疊片鐵芯垂直邊框連接，另一個永磁體組件跨過初級繞組L2，該永磁體組件上端磁極S與初級繞組L2上方的矩形閉環狀疊片鐵芯垂直邊框連接，該永磁體組件下端磁極N與初級繞組L2下方的矩形閉環狀疊片鐵芯垂直邊框連接。

在上述第一技術方案中，所述初級繞組L1和L2相互獨立，初級繞組L1和L2輪流交替輸入單向脈沖電流，初級繞組L1的繞制方式會使得其通入電流時所產生電勵磁磁場方向與跨過初級繞組L1的永磁體組件所產生的磁場方向相同，初級繞組L2的繞制方式會使得其通入電流時所產生電勵磁磁場方向與跨過初級繞組L2的永磁體組件所產生的磁場方向相同；或者，所述初級繞組L1和L2串聯，初級繞組L1和L2的繞制方式會使得在同一個閉合磁回路中，當初級繞組L1和L2輸入正向脈沖電流時，初級繞組L1和L2所產生的電勵磁磁場方向一致，當初級繞組L1和L2輸入反向脈沖電流時，初級繞組L1和L2所產生的電勵磁磁場方向仍一致，但在閉合磁回路中的磁場方向相反。

在上述第一技術方案中，所述矩形閉環狀疊片鐵芯的疊層面平行于紙面，永磁體組件的磁極S和磁極N緊貼于矩形閉環狀疊片鐵芯疊層斷面。或者，所述矩形閉環狀疊片鐵芯的疊層面垂直于紙面，永磁體組件的磁極S和磁極N緊貼于矩形閉環狀疊片鐵芯疊層斷面。