[發(fā)明專利]帶氣隙的自調(diào)電抗的變壓器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 88103600.5
• 申請日: 1988-05-05
• 公開（公告）號: CN1037427A
• 公開（公告）日: 1989-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萊那德·鮑爾杜克;格利高里·派爾
• 申請（專利權(quán)）人: 海德羅-魁北克公司
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F27/28;H01F27/42;G05F1/325
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 陸麗英

本發(fā)明涉及一種變壓器，這種變壓器通過自動(dòng)調(diào)節(jié)所吸收的無功功率而實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。

更具體地說，本發(fā)明涉及一種自調(diào)電抗的變壓器，這種變壓器安裝在電感可調(diào)的三柱磁芯上，這種可調(diào)電感器在本申請人的4，620，144號美國專利（1986年10月28日審定公告）中已經(jīng)說明并得到保護(hù)。

實(shí)際上，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在上述4，620，144號美國專利中所說明并得到保護(hù)的可調(diào)電感器的磁芯上繞上附加的繞組就能獲得一個(gè)有效且自動(dòng)地調(diào)節(jié)電壓的裝置，或者獲得一個(gè)能用交流電流源例如容性源給負(fù)載供電的變壓器，同時(shí)有效并自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)電源電壓和其供給負(fù)載的電壓的調(diào)節(jié)。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種變壓器，這種變壓器包括一個(gè)由第一柱、第二柱和第三柱組成的磁芯，每個(gè)柱上都有第一端和第二端。三個(gè)柱的第一端通過磁芯的第一公共點(diǎn)連在一起，而三個(gè)柱的第二端通過磁芯的第二公共點(diǎn)連在一起。這種變壓器還包括第一繞組（所謂的初級繞組）以及第二繞組，第一繞組繞在至少一個(gè)磁芯柱上并且由電源供給交流電流，第二繞組也繞在至少一個(gè)磁芯柱上并且被電源電流感應(yīng)產(chǎn)生交流電流。第一繞組和第二繞組如此布置在磁芯上，使得第一和第二繞組中的兩個(gè)交流電流在第二和第三柱的每一個(gè)柱中產(chǎn)生一個(gè)交流磁通。控制繞組被通以直流電流，并且如此布置在磁芯上，使得上述直流電流在第二和第三柱的每一柱中都產(chǎn)生直流磁通。當(dāng)交流磁通和直流磁通在第二和第三柱的一個(gè)柱中方向相同時(shí)，則在第二和第三柱的另一個(gè)柱中方向相反。這種變壓器還包括將第二繞組的交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流的裝置，這直流電流用來供給控制繞組。因此，供給控制繞組的直流電流的大小隨著第二繞組中交流電流的幅度變化而變化，以便使第二和第三柱中的直流磁通的磁力線密度也隨之變化并控制第二和第三柱對于交流磁通的導(dǎo)磁率。次級繞組受第二和第三柱中的交流磁通的感應(yīng)并與負(fù)載相連以便給其供電。

更優(yōu)越地，第二柱上帶有第一氣隙，第三柱上帶有第二氣隙，第一氣隙橫切第二柱中產(chǎn)生的總磁通的磁力線，第二氣隙橫切第三柱中的總磁通的磁力線。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，電流轉(zhuǎn)換裝置為一個(gè)二極管橋式電路，這個(gè)電路用來將第二繞組中的交流電流整流，并給控制繞組提供整流后的電流，這個(gè)整流后的電流就是供給控制繞組的直流電流。這種變壓器可以進(jìn)一步包括一個(gè)與第二繞組并聯(lián)的固定電感器，和/或一個(gè)響應(yīng)于第二繞組的交流電流的交流互感器，這個(gè)交流電流互感器的次級繞組的兩端分別與二極管橋式電路的輸入端和輸出端相連，其交流電流供給二極管橋式電路。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)最佳實(shí)施例，初級繞組繞在第一柱上，第二繞組包括第一和第二交流線圈。第一和第二交流線圈相互串聯(lián)，并分別繞在第二柱和第三柱上。而且，控制繞組包括第一和第二控制線圈，它們也是相互串聯(lián)并分別繞在第二和第三柱上。從而，初級繞組和第二繞組的第一和第二交流線圈中的交流電流產(chǎn)生一個(gè)由第一和第二柱所確定的閉合磁路的第一交流磁通，以及一個(gè)沿著由第一和第二柱所確定的閉合磁路的第二交流磁通。而第一和第二控制線圈中的直流電流產(chǎn)生一個(gè)沿著由第二和第三柱所確定的閉合磁路的直流磁通。

次級繞組最好繞在第一柱上，并且包括（a）一個(gè)與外部負(fù)載相連的繞組，（b）一個(gè)與第二繞組中彼此串接的第一和第二交流線圈相并聯(lián)的繞組，以便給彼此串接的第一和第二交流線圈提供交流電流，（c）既包括與外部負(fù)載相連的第一繞組又包括與第二繞組的兩個(gè)線圈并聯(lián)的第二繞組。

可以通過單繞組中間帶抽頭而形成初級繞組和次級繞組。

在閱讀了下面這種自調(diào)電抗的變壓器的最佳實(shí)施例的具體說明以后，就可以更加清楚地了解本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)及其它特征，下面僅參照附圖對本發(fā)明作具體說明。

圖1表頸痙⒚韉拇兜目傻韉緲溝謀溲蠱韉牡諞桓鍪凳├?

圖2表示圖1所示的變壓器的三個(gè)磁芯柱上的繞組疊繞情況。

圖3表示本發(fā)明的帶氣隙的可調(diào)電抗的變壓器的第二個(gè)實(shí)施例。

圖4表示本發(fā)明的可調(diào)電抗的變壓器的第三個(gè)實(shí)施例的等效電路。

圖5表示帶氣隙的可調(diào)電抗的變壓器的等效電路，用來說明其工作原理。

圖6表示根據(jù)圖5所示的電路所獲得的本發(fā)明的變壓器的特性曲線。

圖7表示本發(fā)明的變壓器在不同負(fù)載下的幾條有代表性的特性曲線。

首先應(yīng)該說明，在不同的附圖中，相同的元部件用同一參考數(shù)字表示。