[發(fā)明專利]電壓控制裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 96192536.1
• 申請(qǐng)日: 1996-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN1178597A
• 公開（公告）日: 1998-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西格弗里德·普洛布斯特;羅伯特·本納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西格弗里德·普洛布斯特;羅伯特·本納
• 主分類號(hào): H01F29/04
• 分類號(hào): H01F29/04;H01F30/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 蹇煒

本發(fā)明涉及一種用自耦變壓器進(jìn)行不停電電壓調(diào)節(jié)的裝置。

路燈設(shè)備通常在晚上交通高峰期間以全光強(qiáng)度工作，即以線路電壓工作，在夜間交通低谷期間以減小的電壓工作。對(duì)氣體放電燈泡來說，從線路電壓到減小的電壓以及從減小的電壓到線路電壓的開關(guān)轉(zhuǎn)換必須在不停電情況下進(jìn)行，否則燈泡將會(huì)損壞。

在已有技術(shù)中，人們將連續(xù)可調(diào)節(jié)的變壓器用于這種場合。例如，用鐵芯上僅繞一個(gè)繞組的自耦變壓器，繞組輸入端與電網(wǎng)的相線和中線連接，繞組的輸出端與變壓器繞組的引出端子和中線連接。通過在繞組線圈上引出連接到用電裝置的導(dǎo)線得到引出電壓。引出電壓與額定電壓之比等于繞組輸出端和引出點(diǎn)之間的匝數(shù)與繞組的總匝數(shù)之比。因此整個(gè)繞組組成了自耦變壓器的初級(jí)繞組，而引出端和中線之間的繞組區(qū)組成了自耦變壓器的次級(jí)繞組。電網(wǎng)相線和引出端之間的初級(jí)繞組區(qū)也稱為負(fù)載區(qū)。

為了使變壓器可調(diào)節(jié)，公知的方法是用裸線作繞組，用沿著繞組在裸線上滑動(dòng)的集電刷作引出端。由于整個(gè)負(fù)載電流流過集電刷，因此集電刷必須精心設(shè)計(jì)。此外，需要用一個(gè)電機(jī)來移動(dòng)電刷，電刷與繞組之間的滑動(dòng)接觸使集電刷受到磨損。

繞組上裝有引出端的調(diào)壓變壓器也是公知的。為了防止在開關(guān)轉(zhuǎn)換期間發(fā)生停電和要連接及斷接的匝數(shù)間的短路，引出端與到用電裝置的饋電線之間的每一條支路上都裝有兩個(gè)開關(guān)元件，第二開關(guān)元件上并聯(lián)一個(gè)電阻。開關(guān)轉(zhuǎn)換過程以接通被連接支路即第一支路中的電阻開始，然后經(jīng)另一支路上的等值電阻建立起第一支路與新引出端的連接關(guān)系。這時(shí)兩個(gè)引出端之間繞組被短路，但在該短路電路中有兩個(gè)電阻從而限制了短路電流。這時(shí)當(dāng)?shù)谝恢返牡谝婚_關(guān)元件斷開時(shí)，新引出端已經(jīng)連接上了。最后通過閉合第二支路上的第二開關(guān)元件得到變壓器與外部饋電線路的直接連接。公知的具有分檔開關(guān)(steping?switch)的調(diào)壓變壓器由于每個(gè)引出端上有兩個(gè)開關(guān)元件和一個(gè)電阻因而需精心制作，因此價(jià)格比較昂貴。

為節(jié)約供電費(fèi)用，公知的方法是通過輸出控制來分配因多個(gè)設(shè)備同時(shí)接通而引起的峰值功率。為了這一目的，以前的技術(shù)是：設(shè)計(jì)一個(gè)針對(duì)每個(gè)用電設(shè)備的控制線路來直接干預(yù)單個(gè)設(shè)備的運(yùn)行，例如用定時(shí)關(guān)掉設(shè)備的方法進(jìn)行干預(yù)。然而，接踵而來的是控制線路設(shè)備費(fèi)用昂貴。還有，這種調(diào)節(jié)方式不適合用于具有復(fù)雜運(yùn)行模式的設(shè)備。

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單的調(diào)壓變壓器，它允許在用電裝置不停電的情況下進(jìn)行開關(guān)轉(zhuǎn)換。

根據(jù)本發(fā)明，用具有權(quán)利要求1所述特征的裝置可實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。從屬權(quán)利要求2到7描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。權(quán)利要求8到10描述了本發(fā)明裝置的優(yōu)選應(yīng)用。

本發(fā)明裝置中的變壓器的第一開關(guān)元件最好用于旁路變壓器的負(fù)載區(qū)，另外一個(gè)開關(guān)元件用于使初級(jí)繞組停止工作。還可以在控制區(qū)提供它?？紤]開關(guān)轉(zhuǎn)換來改變用電裝置上的電壓，因而這樣控制兩個(gè)開關(guān)元件：使負(fù)載區(qū)形成一個(gè)電感，這樣在開關(guān)轉(zhuǎn)換過程中用電裝置總被提供最小電壓。

當(dāng)兩個(gè)獨(dú)立開關(guān)元件之間的開關(guān)轉(zhuǎn)換同時(shí)進(jìn)行時(shí)幾乎沒有電感影響，短路狀態(tài)存在的時(shí)間很短以至于短路電流不可能上升。因此，開關(guān)元件可以這樣控制使短路時(shí)間很有限以防止開關(guān)元件或線路損壞。

就可調(diào)變壓器來說，初級(jí)和/或次級(jí)繞組最好至少部分地由單區(qū)(singleportion)構(gòu)成，這些單區(qū)可相互連接成一個(gè)與引出電壓相適應(yīng)的組合繞組。至少一個(gè)單區(qū)在其電流通路上有第一開關(guān)元件，在其輸入端和輸出端之間有另外的開關(guān)元件。開關(guān)元件最好由接觸器組成。每一個(gè)單區(qū)可以有一個(gè)電阻、一個(gè)電感和/或一個(gè)熔斷器。其中一個(gè)開關(guān)元件最好放置在連接用電裝置與電網(wǎng)相線的線路上。另外一個(gè)開關(guān)元件可以放置在將輸出端的負(fù)載區(qū)與用電裝置相連的線路上。

自耦變壓器的變壓器繞組最好在輸入端上有一個(gè)與電網(wǎng)相線相連、在輸出端上與用電裝置相連的負(fù)載區(qū)，在輸出端一個(gè)與中線相連以及至少部分由單區(qū)構(gòu)成的控制區(qū)，單區(qū)可與中線連接成一個(gè)與引出電壓相適應(yīng)的組合繞組?？刂茀^(qū)最好包括一個(gè)第一部分和一個(gè)第二部分。第二部分放置在第一部分與負(fù)載區(qū)之間。與中線相連的第二部分的匝數(shù)是恒定的，而可與中線相連的第一部分的的匝數(shù)是可變的。