专利名称：多功能三相参数稳压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源稳压器、特别是用于工频电源由矽钢片构成的多功能三相参数稳压器。
在现有技术中，目前国内外三相交流稳压器，主要有两种1、直接自耦调节式，例如TNS系列，这是一种自动调节三相自耦调压器上的炭刷触点来实现稳压的。2、间接自耦调节式，例如STW系列(又称西德西奥根技术)，这种稳压器是在负载与电网之间接入补偿变压器，但补偿电压仍然由自耦调压器上取得，然后间接耦合加入的。
显然以上这些三相稳压电源均是通过电子电路取样，比较，再驱动伺服马达来改变自耦变压器抽头来实现稳压的。其对电网电压从取样到稳压都是一个慢应变过程，通常为2～3秒，再快也在1秒以上。在如此长的应变过渡时间内，对于电网电压的频繁波动，在大容量感性负载投入的瞬间，电网出现的浪涌峰压冲击，以及雷电瞬间经常出现的高压尖峰及欠压缺口，对用户设备来说都是直通的，因为对电网所出现的异常瞬态，这种稳压器尚来不及反应，致于用户仪器设备所检测的各种讯号。电平及自动化控制的电脑脉冲，显然，不是丢失，就要被打乱。严格地说，这类稳压器的静态稳压指标，在电网电压不断变化的情况下，对今天高速发展的电子器件来说，实际上是没有意义的，也不具备抗干扰的能力。
以上此类稳压器还有一个致命的弱点，均使用电子零件较多，联动机械复杂，运转频繁，因而可靠性低。联动机构的失控是常有发生的，他会直接危及用户设备，显然它的安全性也是欠佳的，目前国内外普遍使用的以及市场上充斥的大都是这种传统稳压器产品。
相同步调节式稳压器的采样均只能取自某一相，因而对电网本身出现的三相电压不平衡是无能为力的，即使作单相独立调节，但也只能分别稳定相电压，而不能防止电网因一相或两相电压参差波动所引起的相角偏移，因而也就无法同时保持相、线电压的平衡。
除了上述稳压器之外，还有磁放大型、脉冲调宽型、数控型、磁和恒压型……等，以上多属单相稳压电源。但也有由单相组合而构成的所谓三相稳压器。然而，由于各相之间在电路上彼此不沟通，在磁路上整体不协调，三相之间没有平衡互补设计，而是以各相各自为本的单相稳压电源组合而成的三相稳压器，均不具有防止相角偏移，保持三相之间相、线电压平衡的条件，更不可能具有在电网断缺相输入的情况下，能自动保持三相负荷供电的功能，在不增加外设电路的情况下，也不会具有负载短路自动保护的特性。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，提供一种稳压性能好，耐用可靠，抗干扰能力强，对电压波动应变反应快，结构简单，运行可靠，在三相电压不平衡，甚至断缺相输入的条件下，也能保持相、线电压平衡或基本平衡的多功能三相参数稳压器。
为实现本实用新型的目的，本多功能三相参数稳压器，由铁芯和线圈构成，在铁芯上包括有二个横轭和三个间隔排布在横轭之间的主磁芯，有三个分磁芯与主磁芯间隔排布，联在所述的横轭上，分磁芯与横轭的联结处设有磁路间隙，或者在分磁芯中设有磁路间隙，形成相磁分路，在所述的主磁芯上分别设有输入初级绕组和次级谐振绕组，在所述的分磁芯上设有输入补偿绕组和输出补偿绕组，所述的初级绕组与所述的输入补偿绕组串联，所述的次级谐振绕组与所述的输出补偿绕组串联，在所述的次级谐振绕组的二端并接有由电容和电感串接而构成的相电压谐振回路。
为实现本实用新型的目的，本多功能三相参数稳压器，还可以是由铁芯和线圈构成，在铁芯上包括二个横轭和三个间隔排布在横轭之间的主磁芯，有三个分磁芯与主磁芯间隔排布，联在所述的横轭上，分磁芯与横轭的联结处设有磁路间隙，或者在分磁芯中设有磁路间隙，形成相磁分路，在所述的主磁芯上分别设有输入初级绕组和次级谐振绕组，在所述的分磁芯上设有输入补偿绕组和输出补偿绕组，所述的初级绕组与所述的输入补偿绕组串联，所述的次级谐振绕组与所述的输出补偿绕组串联，在所述的次级谐振绕组与输出补偿绕组的连接点之间并接有由电容和电感串接而构成的线电压谐振回路。
附图的图面说明如下
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
图2为本实用新型实施例1的电路原理图。
图3为本实用新型实施例2的结构示意图。
图4为本实用新型实施例2的电路原理图。
图5为本实用新型实施例3的电路原理图。
图6为本实用新型实施例3的结构示意图。
图7为本实用新型实施例4的结构示意图。
图8为本实用新型实施例4的电路原理图。
图9为本实用新型实施例5的电路原理图。
下面将结合附图对本实用新型的五个实施例作进一步详述如图中所示，本实用新型多功能三相参数稳压器由铁芯和线圈构成，在铁芯上包括二个横轭(1)、主磁芯(2)，分磁芯(3)。而线圈包括有输入初级绕组WA1、WB1、WC1(4)和次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)，输入补偿绕组WAj、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)。三个分磁芯(3)与主磁芯(2)间隔排布，联接在横轭(1)上，分磁芯(3)与横轭(1)的联结处设有磁路间隙(8)，在磁路间隙(8)中设有介质(9)，输入初级绕组(4)与输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)串联，三组输入补偿绕组(6)的另一端连在一起作为输入零点O人，次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)与输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)串联，三组输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)的另一端连在一起作为输出零点O出电容CA、CB、CC分别与电感LA、LB、LC串联后连在三组次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)的两端。它是利用L、C电路的充放电，引起电感参数在正弦的四个转折点上，周期性地产生2f(电网频率)磁链激励振荡，从而达到磁、电能量的转换，并使磁路在较高安匝的磁强作用下进入相对饱和的非线性区。
在输入电压变化时，谐振回路的XL与XC在电源频率的调制下，再通过逆向二次耦合(阻抗反对)改变输入电流相角，使L、C上被此相对应的参数，在调整的输入相角线上从新维持平衡，也即是使L、C上被此相差180°的周期性函数的绝对值仍然相等，从而在输入电压变化时，仍然继续维持电路与电源频率的协调谐振，显然这是受电源频率调制下的强迫振荡电路。
参数稳压器动态工作过程，就是一个复变函数的变化过程，当电网输入电压高于额定工作电压，电路呈感性，输入电流相角滞后，反之，则呈容性，输入电流相角超前。输入电流相角将随输入电压变化而变化，因此，电流相角也即是输入电压函数，随着角的变化，电路上各参数也均有一个与此相对应的函数变量，通过对其中的函数变量进行合成，取得一个对应于输入电压变化的线性跟踪量叠加到输出端。
实施例1铁芯上的分磁芯(3)为“T”状，有二端是与横轭(1)相联的，有一端是与主磁芯(2)相联的，在分磁芯(3)的三端与主磁芯(2)和横轭(1)之间分别设有三个磁路间隙(8)，在磁路间隙(8)内设有环氧酚醛玻璃布板，一方面将分磁芯(3)固定，另将一方面将作为介质(9)填充在磁路间隙(8)内，输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)叠层绕制在骨架上，再套于分磁芯(3)上，便于安装和磁路的调整。电容CA1与电感LA1串联、电容CA2与电感LA2串联并在次级谐振绕组WA2上，用于滤除奇次谐波分量，本实施例主要是滤除三次(150Hz )和五次(250Hz)谐波分量，同样，电容CB1、CB2、CC1、CC3与电感LB1、LB2、LC1、LC2的组合也是设置在滤除三次和五次谐波分量的参数上。
实施例2铁芯上的分磁芯(3)为“L”状，一端与横轭(1)相联，另一端是与主磁芯(2)相联，在与主磁芯(2)相联处设有磁路间隙(8)内，输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)叠层绕制在分磁芯(3)上，各绕组的电路连接以及电容与电感的连接与实施例1相同。
实施例3铁芯上的分磁芯(3)为“I”状，其二端分别与横轭(1)相联，在分磁芯(3)的中部设有磁路间隙(8)，输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)分上下绕制在分磁芯(3)上，各绕组的电路连接以及电容与电感的连接与实施例1相同。
实施例4的结构示意图与实施例1的结构示意图基本相同，区别在于主磁芯(2)上输入初级绕组(4)和次级谐振绕组(5)所处的两部分的截面积可以不同，在分磁芯(3)中设有两个磁路间隙(8)，在次级谐振绕组WA2、WB2、WC2上还多并联了一组电容CA3与电感LA3、电容CB3与电感LB3、电容CC3与电感LC3串联组成的七次谐波谐振吸收回路。
实施例5的结构示意图与实施例4的结构示意图相同，铁芯上有二个横轭(1)和三个间隔排布在横轭(1)之间的主磁芯(2)，有三个分磁芯(3)与主磁芯(2)间隔排布，联在横轭(1)上，分磁芯(3)为“T”状，在分磁芯(3)中设有两个磁路间隙(8)，形成相磁分路，在主磁芯(2)上分别设有输入初级绕组WA1、WB1、WC1(4)和次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)，在分磁芯(3)上设有输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)，初级绕组WA1、WB1、WC1(4)与输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)串联，次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)与输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)串联，在次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)与输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)的连接点之间并接有由电容和电感串接而构成的谐振回路，滤除奇次谐波分量，如三次(150Hz)和五次(250Hz)谐波分量。而电容CA1CA2、CA3、CB1、CB2、CB3、CC1、CC2、CC3与电感LA1、LA2、LA3、LB1、LB2、LB3、LC1、LC2、LC3的组合也是与三个次级谐振绕组相连，设置在滤除三次、五次和七次谐波分量的参数上。初级绕组WA1、WB1、WC1(4)与次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)分别绕制在主磁芯(2)的上下部，输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)绕制在分磁芯(3)的上下部，各绕组的连接与实施例1相同。
由于输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)是与初级绕组WA1、WB1、WC1(4)与串连，接到输入电源的，为了使输出与原方输入隔离(减少电网干扰)，这个功能实际上由输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)来完成的，输入补偿绕组除了起抑制无功电流的过快增长外，在磁路间隙决定了后，相角的调整也是通过增减输入补偿绕组匝数来完成的。
这样由函数量变合成而来的线性跟踪补偿量就必须从输出补偿绕组上取得，但由于输出补偿绕组是与取得基本电压的次级谐振绕组串联的，因此当不接入负载时，该线圈是没有电流通过的，这时从输出补偿绕组上取得的仅是空载状态下，与角相对应的函数变量，叠加到输出端，但当接入负载后，这个函数合成量要发生变化，由于负载电流是通过该线圈的，因此在输出补偿绕组上的磁分路，便要产生个接近主磁路的相位磁通，因而必须要通过实际磁路调试，使得在输出补偿绕组上取得一个既与负载电流成一定比例的，同时也与输入电流相角有关的合成补偿电压，使稳压器的输出不受负载状态，与输入电压变化的影响，使输出电压对应于输入电压的任意变化均呈现出线性的函数量变化关系；从而确保稳压器在输入电压变化＞±50％的大幅度波动下，无论是空载或有载均有良好的稳压特性，并维持恒功率输出。
本实用新型多功能三相参数稳压器相比于现有技术，由于在铁芯上的三个主磁芯和分分间隔排布在二个横轭上，输入初级绕组与输入补偿绕组串联在一起，次级谐振绕组与输出补偿绕组在一起，形成互感，又各个线圈之间又保持相对独立，使得稳压器具有抗干扰能力强，对电压波动应变反应快，结构简单，运行可靠，在三相电压不平衡，甚至断缺相输入的条件下，也能保持相、线电压平衡或基本平衡的优点。
权利要求1.一种多功能三相参数稳压器由铁芯和线圈构成，在铁芯上包括二个横轭(1)和三个间隔排布在横轭(1)之间的主磁芯(2)，其特征是有三个分磁芯(3)与主磁芯(2)间隔排布，联在所述的横轭(1)上，分磁芯(3)与横轭(1)的联结处设有磁路间隙(8)，或者在分磁芯(3)中设有磁路间隙(8)，形成相磁分路，在所述的主磁芯(2)上分别设有输入初级绕组WA1、WB1、WC1(4)和次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)，在所述的分磁芯(3)上设有输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)，所述的初级绕组WA1、WB1、WC1(4)与所述的输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)串联，所述的次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)与所述的输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)串联，在所述的次级谐振绕组(5)的二端并接有由电容和电感串接而构成的相电压谐振回路。
2.根据权利要求1所述的多功能三相参数稳压器，其特征是所述的初级绕组(4)与次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)分别绕制在主磁芯(2)的上下部。
3.根据权利要求1所述的多功能三相参数稳压器，其特征是在所述的磁路间隙(8)中设有介质(9)。
4.根据权利要求1、2或3所述的多功能三相参数稳压器，其特征是所述的分磁芯(3)为“T”状，有二端是与所述的横轭(1)相联的，有一端是与所述的主磁芯(2)相联的，所述的输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)叠层绕制在分磁芯(3)上。
5.根据权利要求1、2或3所述的多功能三相参数稳压器，其特征是所述的分磁芯(3)为“L”状，一端与所述的横轭(1)相联，另一端是与所述的主磁芯(2)相联，所述的输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)叠层绕制在分磁芯(3)上。
6.根据权利要求1、2或3所述的多功能三相参数稳压器，其特征是所述的分磁芯(3)为“I”状，其二端分别与所述的横轭(1)相联，所述的输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)分上下绕制在分磁芯(3)上。
7.一种多功能三相参数稳压器，包括二个横轭(1)和三个间隔排布在横轭(1)之间的主磁芯(2)，其特征是有三个分磁芯(3)与主磁芯(2)间隔排布，联在所述的横轭(1)上，分磁芯(3)与横轭(1)的联结处设有磁路间隙(8)，或者在分磁芯(3)中设有磁路间隙(8)，形成相磁分路，在所述的主磁芯(2)上分别设有输入初级绕组WA1、WB1、WC1(4)和次级谐振绕组(5)，在所述的分磁芯(3)上设有输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)，所述的初级绕组(4)与所述的输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)串联，所述的次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)与所述的输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)串联，在所述的次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)与输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)的连接点之间并接有由电容和电感串接而构成的线电压谐振回路。
8.根据权利要求7所述的多功能三相参数稳压器，其特征是所述的初级绕组(4)与次级谐振绕组WA2、WB2、WC2(5)分别绕制在主磁芯(2)的上下部，所述的输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)绕制在分磁芯(3)上。
9.根据权利要求7所述的多功能三相参数稳压器，其特征是所述的分磁芯(3)为“T”状，有二端是与所述的横轭(1)相联的，有一端是与所述的主磁芯(2)相联的，所述的输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4、WB4、WC4(7)叠层绕制在分磁芯(3)上，在所述的输入补偿绕组WA3、WB3、WC3(6)和输出补偿绕组WA4，WH4、WC4(7)绕制的分磁芯(3)中设有介质(9)。
专利摘要一种由铁芯和线圈构成电源稳压器。解决现有技术中相、线电压不易平衡,抗干扰差等问题。有二个横轭和三个分别联在横轭上间隔排布的主磁芯和分磁芯,在分磁芯部设有磁路间隙,在主磁芯上分别设有三组输入初级绕组和次级谐振绕组,在分磁芯上也设有三组输入补偿绕组和输出补偿绕组,初级绕组与输入补偿绕组串联,次级谐振绕组与输出补偿线组串联,在次级谐振绕组的二端并接有由电容和电感串接而构成的谐振回路。有抗干扰能力强,响应快,结构简单,运行可靠,相、线电压平衡的优点。
文档编号G05F3/04GK2282700SQ9720873
公开日1998年5月27日 申请日期1997年2月28日 优先权日1997年2月28日
发明者彭维华 申请人:广东省罗定市无线电厂