[實用新型]正交磁場調壓裝置

有效

• 申請號: 201720642007.2
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN206848848U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 朱東柏;崔康;王震;湯曉先
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙)23209
• 代理人: 李曉敏

技術領域

本實用新型涉及調壓器領域，具體涉及一種正交磁場調壓裝置。

背景技術

變壓器調壓是通過調壓開關(分接開關)調接變壓器一側線圈(一般為高壓線圈，電流小，)的分接頭來改變線圈的匝數，達到改變輸出電壓的目的。變壓器調壓分為無載調壓和有載調壓兩種。無載調壓就是先把變壓器的電源斷開，然后調分接開關，再接上電源讓變壓器正常工作。有載調壓就是不斷開電源，讓變壓器在正常工作狀態下，帶負載調節分接開關。它的原理就是，在開關的動觸頭從一檔尚未完全離開時，接通過渡電路(由過渡電阻限制兩檔之間的電流)，以保證變壓器不失電，當動觸頭到達另一檔后，再斷開過渡電路，調節就完成了。有載調壓開關除了有過度電路外，還必須有良好的滅弧性能。

傳統有載調壓方式存在以下缺點：通過改變匝數變比調壓，電壓不能做到平滑連續調壓。倒換分接頭的方式，使得操作繁瑣且調壓響應速度很慢。帶負荷調整電壓，不可避免的產生電弧，安全性得不到保證。因此設計一款有載電壓器并且能使得電壓平滑快速連續調整是很有必要的。

實用新型內容

本實用新型為了解決目前的有載調壓方式無法實現平滑連續調壓，且倒換分接頭的方式，使得操作繁瑣且調壓響應速度很慢的問題，提出一種正交磁場調壓裝置。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種正交磁場調壓裝置，包括：調壓器、采樣模塊、A/D轉換器、CPU控制模塊、直流模塊、逆變模塊；

所述調壓器包括主磁路和輔助磁路，所述主磁路包括一次側線圈、二次側線圈、平衡線圈、中柱鐵芯、側柱鐵芯和負載Z_L；

所述輔助磁路包括輔助磁路鐵芯和輔助磁路線圈；

所述側柱鐵芯為一矩形線框，所述一次側線圈、二次側線圈分別纏繞在側柱鐵芯的左側豎直柱和右側豎直柱上；

所述中柱鐵芯為一棱柱，位于側柱鐵芯的左右兩側豎直柱中間且與側柱鐵芯的左右兩側豎直柱平行，所述平衡線圈纏繞在側柱鐵芯的左、右兩側豎直柱和中柱鐵芯上；側柱鐵芯的右側豎直柱和中柱鐵芯分別提供兩條磁分路；

所述輔助磁路鐵芯為一矩形線框，所述輔助磁路線圈纏繞在輔助磁路鐵芯一個豎直柱上；

所述調壓器工作時，輔助磁路鐵芯嵌套入側柱鐵芯套在輔助磁路鐵芯內和中柱鐵芯外，輔助磁路鐵芯所表示的平面與側柱鐵芯表示的平面垂直。

所述調壓器的一次側接入電網，調壓器的二次側連接負載Z_L，所述負載Z_L的兩端接入采樣模塊的輸入端，所述采樣模塊的輸出端連接A/D轉換器的輸入端，所述A/D轉換器的輸出端連接CPU控制模塊的輸入端，所述CPU控制模塊的輸出端連接逆變模塊的輸入端，所述逆變模塊的輸入端同時連接直流模塊的輸出端，所述逆變模塊的輸出端連接輔助磁路線圈；

所述平衡線圈用于平衡調壓器主體中短路阻抗，所述采樣模塊用于采集調壓器二次側輸出的電壓和電流數據，所述A/D轉換器用于處電壓和電流的模擬信號轉換為數字信號，并將數字信號傳輸給CPU控制模塊，所述CPU控制模塊用于發出信號，控制逆變模塊，所述直流模塊通過逆變裝置輸出特定的電流，控制輔助磁路與調壓器的正交部分磁阻的大小。

進一步地，所述輔助磁路鐵芯與中柱鐵芯正交部分的截面積小于輔助磁路鐵芯其他部分的截面積。

進一步地，所述平衡線圈包括第一繞組、第二繞組和第三繞組，第一繞組纏繞在側柱鐵芯的左側豎直柱上，所述第二繞組和纏繞在中柱鐵芯上，所述第三繞組纏繞在側柱鐵芯的右側豎直柱上，所述第二繞組下端引出線與第三繞組的上端引出線相連，所述第二繞組的上端引出線與第一繞組的下端引出線相連，所述第一繞組的上端引出線與第三繞組的下端引出線相連。

有益效果：

第一，本實用新型調壓器主體相比較于傳統的二鐵芯柱結構變壓器多出了中柱部分與輔助磁路，兩部分為正交結構，中柱部分是為了給一次側提供的磁通多出一條磁分路，對輔助磁路的線圈施加可控電流I，電流越大正交部分的磁阻就變得越大，一次側流過中柱的磁通將會依據磁路定理減少，從而二次側流過的磁通增加，即二次側的電壓升高，從而達到調壓的目的，通過控制輔助磁路線圈中電流的大小，調節二次側電壓，這種調壓方式能夠實現平滑連續調壓。

第二，裝置采用磁化方式調節磁阻，從而控制流經二次側的磁通，故響應速度快。

附圖說明

圖1本實用新型的結構圖；

圖2本實用新型的輔助磁路鐵芯與側柱柱鐵芯位置關系的主視圖；

圖3本實用新型的輔助磁路鐵芯與側柱鐵芯位置關系的左視圖；