专利名称：稳压变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能够稳定二次绕组输出电压的变压器，尤其是将同一相铁心磁柱上的多个一次绕组或二次绕组单独或并联应用稳定二次绕组输出电压的变压器。
背景技术：
目前，公知的变压器由铁芯、一次和二次绕组组成，一次或二次绕组可由多个绕组串联组成，可用调压器切换分接头改变二次绕组输出电压，这种调压方式调压器价格较高、调压速度较慢；中国02135780.3发明专利提出一种由同一铁心主磁柱上的两个二次绕组并联实现稳压的变压器，但这种变压器对负载变化引起的输出电压变化稳压效果较好，对电源电压变化无稳压效果。
发明内容
为了克服现有由调压器换接串联绕组分接头的变压器调压速度较慢、中国02135780.3专利所述同一铁心柱上两个二次绕组并联对电源电压变化无稳压效果的不足，本实用新型提出一种在同一铁心柱上装有多个一次或二次绕组、各一次或二次绕组可由开关元件的常开或常闭触点切换并联关系改变并稳定二次绕组输出电压的变压器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案 在变压器同一铁芯柱上安装几个一次或二次绕组，同一铁芯柱上各一次或二次绕组的一组同名端全部连接在一起用一根导线引出，同一铁芯柱上各一次或二次绕组的另一端各自分别接一个开关元件的常开或常闭触点，各常开或常闭触点的另一端全部连接在一起用另一根导线引出；在负载或电源上并联电压互感器的一次绕组，电压互感器的二次绕组接入电压检测电路，电压检测电路根据所测得电压大小投切不同的一次或二次绕组所接的常开或常闭触点改变所述绕组并联关系，稳定二次绕组输出电压。
如果变压器同一铁芯柱上安装了2个一次绕组和2个二次绕组，2个二次绕组单独输出可得到2种不同输出电压，2个二次绕组并联输出可得到1种输出电压，所以当一次绕组不变时改变二次绕组并联关系共可得到3种不同输出电压，相同道理当变压器二次绕组不变时改变一次绕组并联关系共可得到3种不同输出电压比，改变一次绕组和二次绕组的并联关系最多可得到9种不同输出电压。
当多个一次或二次绕组并联时，因多个一次或二次绕组是并联关系，投入切除一次或二次绕组既不会使向负载供电中断，也不会造成一次或二次绕组彼此之间或本身短路，所以可以直接投切一次或二次绕组。当同一铁心柱上的一个高压二次绕组与一个低压二次绕组并联时，有一个电流从高压二次绕组流入低压二次绕组，因高压二次绕组的匝数多于低压二次绕组的匝数，高、低压二次绕组内部流动的电流在所在变压器磁柱内产生的磁通量方向与所述磁柱内主磁通量方向相反，所述铁心磁柱内主磁通量下降，高压二次绕组电压下降；当高、低压并联二次绕组端电压平衡时，低压二次绕组内部电动势方向流入低压二次绕组电流方向相反，低压二次绕组两端电压降在内部电动势和内部阻抗上，当高、低压二次绕组空载电压相差不是很大时，高、低压二次绕组内部流动电流不会很大，实测这个电流较小。
当同一铁心柱上的一个多匝一次绕组与一个少匝一次绕组并联时，因多匝与少匝一次绕组并联电压为电源电压，多匝与少匝一次绕组之间没有电流，当多匝与少匝一次绕组绕相相同时，流入多匝与少匝一次绕组电流产生磁通量的方向相同，当多匝与少匝一次绕组并联时二次绕组电压最高，当接入少匝一次绕组断开多匝一次绕组时二次绕组电压次高，当接入多匝一次绕组断开少匝一次绕组时二次绕组电压最低。
因当多个二次绕组并联时，各并联二次绕组都无输出电流，电源流入一次绕组的电流仅用于一次绕组励磁和补偿各并联二次绕组内部流动电流造成的铁损与铜损。
当多个二次绕组并联时并联二次绕组对负荷变化引起的负荷电压变化具有稳压效果，稳压原理为①流入低压二次绕组电流产生的磁通量与同一铁心磁柱内主磁通量的方向相同，只要高、低压二次绕组并联电压高于低压二次绕组内部电动势，流入低压二次绕组电流产生的磁通量就对同一铁心磁柱内主磁通量起加强作用，铁心磁柱内主磁通量就高于仅有一个二次绕祖时铁心磁柱内主磁通量；②当高、低压二次绕组并联电压高于低压二次绕组内部电动势，负荷增加、铁心磁柱内主磁通量下降时，低压二次绕组内的感应电动势下降，使流入低压二次绕组的电流比低压二次绕组内感应电动势不下降时大，低压二次绕组对铁心磁柱内主磁通量的加强作用比低压二次绕组内感应电动势不下降时大；③当高、低压二次绕组并联电压低于低压二次绕组内部电动势、负荷增加时，流入负荷的电流由高、低压二次绕组共同提供，负荷变化相同时高、低压二次绕组并联电压下降量比仅一个二次绕组时电压的下降量少。
当用开关元件常开触点切换一次或二次绕组并联时，若控制电路故障造成开关元件常开触点不能正常吸合，会中断向负荷供电；为了保证控制电路故障时不中断向负荷供电，可用开关元件常闭主触点切换一次或二次绕组的并联。
本实用新型的有益效果 可自动调整因负荷或电源变化造成的二次绕组输出电压变化，调压速度快，当多个二次绕组并联时对负载变化造成的负载电压变化具有自动稳压效果；当用开关元件常闭主触点切换一次或二次绕组并联时可在控制电路故障下保持向负荷供电不中断。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的具有两个二次绕组单相变压器电路及磁路原理图； 图2是本实用新型的具有两个二次绕组单相变压器的第一个实施例原理图； 图3是本实用新型的具有两个二次绕组单相变压器的负载变化自动稳压反馈过程图； 图4是本实用新型的具有两个二次绕组单相变压器的负载变化自动稳压实验曲线； 图5是本实用新型的具有三个二次绕组单相变压器的第二个实施例原理图； 图6是本实用新型的具有两个二次绕组三相变压器的第三个实施例原理图； 图7是本实用新型的具有三个二次绕组三相变压器的第四个实施例原理图； 图8是本实用新型的具有二个一次绕组和二个二次绕组的三相变压器的第五个实施例原理图。
在图1、2中，1.一次电源电压，2.一次绕组，3.铁芯主磁路，4.铁芯内主磁通，5.二次绕组1，6.负载，7.二次绕组2，8.电压互感器，9.电压检测电路，10.开关元件常开或常闭触点控制电路，11.二次绕组1常开或常闭触点，12.二次绕组2常开或常闭触点。
在图5中，1~12与图1中的相同.13.二次绕组3，14.二次绕组3常开或常闭触点。
在图6中，1.三相电源一次电压，2.三相变压器一次绕组，3.三相变压器铁芯主磁路，4.三相变压器铁芯内主磁通，5.三相变压器二次绕组1，6.三相负载，7.三相变压器二次绕组2，8.电压互感器，9.电压检测电路，10.开关元件常开或常闭触点控制电路，11.三相变压器二次绕组1常开或常闭触点，12.三相变压器二次绕组2常开或常闭触点。
在图7中，1~12与图6中的相同.13.三相变压器二次绕组3，14.三相变压器二次绕组3常开或常闭触点。
在图8中，1.三相电源一次电压，2.三相变压器一次绕组1，3.三相变压器铁芯主磁路，4.三相变压器铁芯内主磁通，5.三相变压器一次绕组2，6.三相负载，7.三相变压器二次绕组1，8.电压互感器，9.电压检测电路，10.开关元件常开或常闭触点控制电路，11.三相变压器一次绕组2常开或常闭触点，12.三相变压器二次绕组1常开或常闭主触点，13.三相变压器二次绕组2，14.三相变压器二次绕组2常开或常闭触点，15.三相变压器一次绕组1常开或常闭触点。
具体实施方式
在图1中，单相变压器二次绕组2(7)与二次绕组1(5)的一组同名端连接用导线引出，二次绕组2(7)的另一端与常开或常闭触点(11)连接，二次绕组1(5)的另一端与常开或常闭触点(12)连接，常开或常闭触点(11)与(12)的另一端用导线引出，两根引出导线之间为输出电压v2；电压互感器(8)的一次绕组接在两根引出导线之间，电压互感器(8)的二次绕组接入电压检测电路(9)，电压检测电路(9)的输出接入开关元件常开或常闭触点控制电路(10)，开关元件常开或常闭触点控制电路(10)控制常开主触点(11)和(12)开闭，常开或常闭触点(11)、(12)可各用一个单相接触器、继电器、双向晶闸管或两个单向晶闸管的反并联，常开或常闭触点(11)和(12)都处于断开状态。
在图2实施例中，两根引出导线之间接入负载(6)Z，常开或常闭触点(11)和(12)都处于闭合状态。
图3为图2实施例当高、低压绕组并联电压高于低压绕组内部电动势时的反馈稳压过程，其中φ1为N1的磁通量，φ2为N2的磁通量，φ3为N3的磁通量，φ为铁心内主磁通量。
图4的曲线(1)，(2)，(3)分别表示实验得到的仅由高压绕组N2输出、高压绕组N2和低压绕组N3并联输出而N3采用高阻抗的细导线、N3采用低阻抗的粗导线时，输出电压随负载阻抗变化的对应关系，V20为高压绕组N2空载电压、V30为低压绕组N3空载电压、V2为高、低压绕组N2、N3并联后空载电压。
在图5实施例中，单相变压器二次绕组2(7)、二次绕组1(5)与二次绕组3(13)的一组同名端相连接用导线引出；二次绕组2(7)的另一端与常开或常闭触点(11)连接，二次绕组1(5)的另一端与常开或常闭触点(12)连接，二次绕组3(13)的另一端与常开或常闭触点(14)连接，常开或常闭触点(11)、(12)与(14)的另一端用导线引出，两根引出导线之间为输出电压v2；电压互感器(8)的一次绕组接在两根引出导线之间，电压互感器(8)的二次绕组接入电压检测电路(9)，电压检测电路(9)的输出接入开关元件常开或常闭触点控制电路(10)，开关元件常开或常闭触点控制电路(10)控制常开或常闭触点(11)、(12)和(14)开闭，常开或常闭触点(11)、(12)和(14)可各用一个单相接触器、继电器、双向晶闸管或两个单向晶闸管的反并联，常开或常闭触点(11)和(12)都处于断开状态。
在图6实施例中，三相变压器二次绕组星形连接，三相变压器各磁柱上的二次绕组2(7)与二次绕组1(5)的一组同名端连接用导线引出，二次绕组2(7)的另一端与常开或常闭触点(11)连接，二次绕组1(5)的另一端与常开或常闭触点(12)连接，常开或常闭触点(11)与(12)的另一端用导线引出，同一磁柱上的两根引出导线之间为一相输出电压v2；电压互感器(8)的一次绕组接在一相上两根引出导线之间，电压互感器(8)的二次绕组接入电压检测电路(9)，电压检测电路(9)的输出接入开关元件常开或常闭触点控制电路(10)，开关元件常开或常闭触点控制电路(10)控制各相常开或常闭触点(11)和(12)开闭；三个常开或常闭触点(11)同时开闭，三个常开或常闭触点(12)同时开闭，三个常开主触点(11)和三个常开主触点(12)可各用一个三相接触器、三相继电器、三相双向晶闸管或三组两个单向晶闸管的反并联，常开或常闭触点(11)和(12)都处于断开状态。
在图7实施例中，三相变压器二次绕组星形连接，三相变压器一相磁柱上的二次绕组2(7)、二次绕组1(5)与二次绕组3(13)的一组同名端相连接用导线引出；一相磁柱上二次绕组2(7)的另一端与常开或常闭触点(11)连接，二次绕组1(5)的另一端与常开或常闭触点(12)连接，二次绕组3(13)的另一端与常开或常闭触点(14)连接，常开或常闭触点(11)、(12)与(14)的另一端用导线引出，一相磁柱上两根二次绕组引出导线之间为该相输出电压v2；电压互感器(8)的一次绕组接在一相二次绕组两根引出导线之间，电压互感器(8)的二次绕组接入电压检测电路(9)，电压检测电路(9)的输出接入开关元件常开或常闭触点控制电路(10)，开关元件常开或常闭触点控制电路(10)控制各相常开或常闭触点(11)、(12)和(14)开闭；三个常开或常闭触点(11)、三个常开或常闭触点(12)和三个常开或常闭触点(14)分别同时开闭，三个常开或常闭触点(11)、三个常开或常闭触点(12)和三个常开或常闭触点(14)可各用一个三相接触器、三相继电器、三相双向晶闸管或三组两个单向晶闸管的反并联，三个常开或常闭触点(11)、(12)和(14)都处于断开状态。
在图8实施例中，三相变压器一次和二次绕组都是星形连接，三相变压器一相磁柱上的一次绕组1(2)与一次绕组2(5)的一组同名端相连接用导线引出；一相磁柱上一次绕组1(2)与常开或常闭触点(15)连接，一次绕组2(5)的另一端与常开或常闭触点(11)连接，一次绕组1(2)的另一端与常开或常闭触点(15)连接，常开或常闭触点(11)、(15)的另一端用导线引出，一相磁柱上两根一次绕组引出导线之间为该相输入电压v1；三相变压器一相磁柱上的二次绕组1(7)、与二次绕组2(13)的一组同名端相连接用导线引出；一相磁柱上二次绕组1(7)与常开或常闭触点(12)连接，二次绕组2(13)的另一端与常开或常闭触点(14)连接，二次绕组1(5)的另一端与常开或常闭触点(12)连接，常开或常闭触点(12)、(14)的另一端用导线引出，一相磁柱上两根二次绕组引出导线之间为该相输出电压v2；电压互感器(8)的一次绕组接在一相二次绕组两根引出导线之间，电压互感器(8)的二次绕组接入电压检测电路(9)，电压检测电路(9)的输出接入开关元件常开或常闭触点控制电路(10)，开关元件常开或常闭触点控制电路(10)控制各相常开或常闭触点(11)、(12)、(14)和(15)开闭；三个常开或常闭触点(11)、三个常开或常闭触点(12)、三个常开或常闭触点(14)和三个常开或常闭触点(15)分别同时开闭，三个常开或常闭触点(11)、三个常开或常闭触点(12)、三个常开或常闭触点(14)和三个常开或常闭触点(15)可各用一个三相接触器、三相继电器、三相双向晶闸管或三组两个单向晶闸管的反并联，四个常开或常闭触点(11)、(12)、(14)和(15)都处于断开状态。
权利要求1.一种在同一相铁心磁柱上装有多个一次或二次绕组的稳压变压器，其特征是各铁芯柱上安装的一次绕组的数量相同，各铁芯柱上相同位置处一次绕组匝数相同；各铁芯柱上安装的二次绕组的数量相同，各铁芯柱上相同位置处二次绕组匝数相同；同一相铁心磁柱上各一次绕组的一组同名端全部连接在一起用导线引出，所述同一相铁心磁柱上各一次绕组的另一端各自分别接一个开关元件的常开或常闭触点，所述同一相铁心磁柱上各一次绕组的常开或常闭触点的另一端全部连接在一起另用导线引出，一相铁心磁柱上一次绕组不同引出线之间接电源；三相变压器三相铁心磁柱上一次绕组的引出线可以接成星形，也可接成三角形，所述星形或三角形的三相引出接三相电源；同一相铁心磁柱上各二次绕组的一组同名端全部连接在一起用导线引出，所述同一相铁心磁柱上各二次绕组的另一端各自分别接一个开关元件的常开或常闭触点，所述同一相铁心磁柱上各二次绕组的常开或常闭触点的另一端全部连接在一起另用导线引出，一相铁心磁柱上二次绕组不同引出线之间接负载；三相变压器三相铁心磁柱上二次绕组的引出线可以接成星形，也可接成三角形，星形或三角形的三相引出线接三相负载；在变压器负载上并联电压互感器一次绕组，所述电压互感器二次绕组接入电压检测电路，所述电压检测电路根据所测得电压值和设定值比较后自动投切所述变压器一次或二次绕组的常开或常闭触点，改变所述变压器一次或二次绕组并联方式，稳定二次绕组输出电压。
2.根据权利要求1所述的一种在同一相铁心磁柱上装有多个一次或二次绕组的稳压变压器，其特征是所述同一相铁心磁柱上装有的多个一次绕组可单独、两个并联或多个并联与电源连接，多个二次绕组可单独、两个并联或多个并联向负荷供电。
3.根据权利要求1所述的一种在同一相铁心磁柱上装有多个一次或二次绕组的稳压变压器，其特征是所述开关元件为单相或三相接触器、单相或三相继电器、单相或三相双向晶闸管、单相或三相两个单向晶闸管的反并联。
专利摘要一种在同一相铁心磁柱上装有多个一次或二次绕组的稳压变压器，一相铁心磁柱上各绕组的一组同名端连接在一起用导线引出，各绕组的另一端分别接一个开关元件常开或常闭触点，常开或常闭触点的另一端连接在一起另用导线引出，一次绕组引出线接电源，二次绕组引出线接负载；在负载上并联电压互感器一次绕组，电压互感器二次绕组接入电压检测电路，电压检测电路根据测得电压和设定值比较自动投切各触点改变一次和二次绕组并联关系。
文档编号H01F27/00GK201298441SQ200820173448
公开日2009年8月26日 申请日期2008年10月27日 优先权日2008年10月27日
发明者明 魏 申请人:明 魏