[發明專利]一種直流勵磁自耦變壓器調壓裝置

在審

• 申請號: 201610368178.0
• 申請日: 2016-05-28
• 公開（公告）號: CN107437912A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 楊林
• 申請（專利權）人: 楊林
• 主分類號: H02P13/00
• 分類號: H02P13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種直流勵磁自耦變壓器調壓裝置。

背景技術

目前，交流電壓調節有變壓器、調壓器、電力電子變換器等方式，采用變壓器方式調節用電設備的輸入電壓，只能從一種電壓變換到另一種電壓，自耦變壓器調壓需要有載開關一級一級逐步調試，調節周期長，不能實現無級連續調節，不適用于需要連續調整輸入電壓的場合。采用調壓器方式調節用電設備的輸入電壓，是一種通過機械手段調節，不能直接通過電氣控制，使用不方便，機械手段調節的響應速度慢，動態性能差，損耗大。電力電子變換器是能實現高性能電壓調節，但成本高，控制復雜，電子變換器產生的諧波對電網影響大，故可靠性低。

發明內容

本發明的目的是提供一種直流勵磁自耦變壓器調壓裝置，調壓反應速度快，效率高，范圍大，靈敏可靠，實現了無極連續調節，以克服目前現有技術存在的上述不足。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種直流勵磁自耦變壓器調壓裝置，包括三個交流繞組組成的自耦變壓器和直流勵磁回路，每個所述交流繞組由串聯繞組、公共繞組以及單相鐵芯組成，每個所述串聯繞組的電源端與外在電網連接，每個所述串聯繞組的中間抽頭與用電器連接，所述直流勵磁回路包括直流電源、三個串聯的直流勵磁線圈、采樣器和控制器，所述三個串聯的直流勵磁線圈共同組成直流繞組，所述直流繞組的線圈套接于相應的所述交流繞組的線圈，所述直流電源的高電位流出的電流依次流經三個串聯的直流勵磁線圈后回到所述直流電源的低電位，所述直流電源的輸出端與控制器的電壓信號采集端連接，所述控制器的信號輸出端與采樣器通訊連接。

上述的直流勵磁自耦變壓器調壓裝置，還包括由單線圈相互串聯而成的限制諧波的平衡繞組，所述平衡繞組與所述公共繞組組成諧波平衡子系統。

上述的直流勵磁自耦變壓器調壓裝置，三個單相交流繞組分別套裝在三個相應的單芯柱帶旁軛鐵芯上，組成三相自耦變壓器。

本發明的有益效果為：結構簡單，投入資金少，調壓反應速度快，效率高，范圍大，靈敏可靠，實際應用前途廣泛，能夠廣泛應用于高壓電機降壓軟起動、調節各種電熱裝置、用于其節電領域和穩定電網電壓等，實現了無極連續調節。

附圖說明

下面根據附圖對本發明作進一步詳細說明。

圖1是本發明實施例所述直流勵磁自耦變壓器調壓裝置的電路原理示意圖；

圖2是本發明實施例所述直流勵磁自耦變壓器交流繞組和鐵芯的結構布置圖。

圖中：

1、交流繞組；2、串聯繞組；3、公共繞組；4、單相鐵芯；5、外在電網；6、中間抽頭；7、用電器；8、直流電源；9、直流勵磁線圈；10、直流繞組；11、平衡繞組；12、采樣器；13、控制器。

具體實施方式

如圖1-2所示，本發明實施例所述的一種直流勵磁自耦變壓器調壓裝置，包括三個交流繞組1組成的自耦變壓器和直流勵磁回路，每個所述交流繞組1包括串聯繞組2、公共繞組3以及單相鐵芯4，每個所述串聯繞組2的電源端與外在電網5連接，每個所述串聯繞組2的中間抽頭6與用電器7連接，所述直流勵磁回路由直流電源8和三個串聯的直流勵磁線圈9組成，所述三個串聯的直流勵磁線圈9共同組成直流繞組10，所述直流繞組10的線圈套接于相應的所述交流繞組1的線圈，所述直流電源8的高電位流出的電流依次流經三個串聯的直流勵磁線圈9后回到所述直流電源的低電位，由自耦變壓器按照用電器7額定電壓的65%供給用電器7，使用電器做自耦降壓起動，而后通過直流勵磁回路使用電器從65%的額定電壓逐漸升高至100%的額定電壓，用電器實現調壓軟起動過程。

所述的直流勵磁自耦變壓器調壓裝置還包括由單線圈相互串聯而成的限制諧波的平衡繞組11，所述平衡繞組11與所述公共繞組組成諧波平衡子系統。

所述直流勵磁回路還包括采樣器12和控制器13，所述直流電源8的輸出端與控制器13的電壓信號采集端連接，所述控制器13的信號輸出端與采樣器12通訊連接，采樣器12監測用電器7的輸入電壓和電流，并把檢測到的電壓信號或者電流信號傳遞給控制器13，控制器13內部預先設定理想工作電壓，控制器13在收到采樣器12傳輸的檢測到的電壓信號或者電流信號后，經過所述控制器13內置的比較器運算并與理想工作電壓相比較之后輸出控制信號，該控制信號調節直流電源8的輸出電流，進而改變自耦變壓器的交流電抗，最終實現對用電器7輸入電壓的調整；自耦變壓器的直流繞組10與直流電源8串聯，通過改變直流電源8輸出電流來調節自耦變壓器的鐵芯交流磁導率μ，從而改變自耦變壓器電抗，其自耦變壓器的輸出電壓也隨之變化。