调压机构及变磁调压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及调压机构及变磁调压器，其中变磁调压器的调压机构，包括平行设置的两根铁芯，每根所述铁芯上设有至少两个分内、外或上、下绕在所述铁芯上的高压绕组，其特征在于：其中一根所述铁芯上的两个所述高压绕组之间连接有晶闸管。本实用新型提出的变磁调压器的调压机构，其铁芯和高压绕组固定不变，起动参数的调整和控制是靠改变接在高压绕组上的晶闸管导通角大小来实现，由于采用单只晶闸管接在高压绕组上，性能稳定、安全可靠性高、容易批量生产且生产成本更低廉，其参数设定调整灵活方便，可控可调性好；变磁调压器中既可以使用一个调压机构，又可以使用组合后的三个调压机构，兼容性强，便于维护。本实用新型还提供了一种变磁调压器。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电器设备领域，具体地说，涉及变磁调压器的调压机构、变磁调压 器。 调压机构及变磁调压器
【背景技术】
[0002] 目前，为了降低电网无功损耗，需要采取无功补偿装置提高电能使用效率，传统采 取在回路串或并入电容加电抗器的方式实现，补偿效果差。另外，高压交流电动机的降压软 起动，一是采用液态软起动，其起动性能受环境温度影响大，安全可靠性低，维护麻烦；二是 采用晶闸管软起动，其安全可靠性受在不同环境温度下晶闸管的均流均压问题影响，且触 发绝缘处理技术(特别是高压）难度大，故障率高；三是采用他励式磁饱和电抗器，因为漏磁 大，其可控可调性差，且需要单独提供直流电源，整体投资成本较高。 实用新型内容
[0003] 为了克服上述技术问题，本实用新型提供了一种变磁调压器的调压机构。
[0004] 本实用新型的另一目的在于提供一种变磁调压器。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型提出了一种变磁调压器的调压机构，包括平行设 置的两根铁芯，每根所述铁芯上设有至少两个分内、外或上、下绕在所述铁芯上的高压绕 组，其中一根所述铁芯上的两个所述高压绕组之间连接有晶闸管。
[0006] 优选地，所述两根铁芯为第一铁芯和第二铁芯，所述高压绕组为绕在所述第一铁 芯上的第一高压绕组和第二高压绕组，以及绕在所述第二铁芯上的第三高压绕组和第四高 压绕组，所述第一高压绕组上形成有第一抽头，所述第二高压绕组的首端形成有第二抽头， 所述第一高压绕组的末端形成有第三抽头，所述第三高压绕组的末端形成有第四抽头，所 述第三抽头与所述第四抽头之间设有正极与所述第三抽头连接且负极与所述第四抽头连 接的二极管，所述第一高压绕组的首端形成有第五抽头，所述第三高压绕组的首端形成有 第六抽头，所述第五抽头与所述第六抽头跨接形成第一公共端，所述第二高压绕组的末端 形成有第七抽头，所述第四高压绕组的末端形成有第八抽头，所述第七抽头与所述第八抽 头跨接形成第二公共端，所述第四高压绕组的首端形成有第九抽头，所述第三抽头与所述 第九抽头跨接，所述第二抽头与所述第四抽头跨接，所述第一抽头与所述第二抽头之间设 有阳极与所述第一抽头连接且阴极与所述第二抽头连接的所述晶闸管；或
[0007] 所述第四高压绕组上形成有第十抽头，所述晶闸管的阳极与所述第十抽头连接， 该晶闸管的阴极与所述第四抽头连接。
[0008] 优选地，所述第一铁芯上绕有第五高压绕组，所述第二铁芯上绕有第六高压绕组， 所述第五高压绕组的首端形成第十一抽头，该第五高压绕组的末端形成第十二抽头，所述 第六高压绕组的首端形成第十三抽头，该第六高压绕组的末端形成第十四抽头。
[0009] 具体地，所述第五高压绕组位于所述第一高压绕组或所述第二高压绕组的内、夕卜 或上、下位置。
[0010] 具体地，所述第六高压绕组位于所述第三高压绕组或所述第四高压绕组的内、夕卜 或上、下位置。
[0011] 进一步，本实用新型还提供了一种变磁调压器，包括至少一个所述调压机构，该调 压机构为上述实施方式中所述的变磁调压器的调压机构。
[0012] 具体地，包括三个所述调压机构。
[0013] 具体地，每个所述调压机构还包括围在所述第一铁芯与所述第二铁芯周边形成框 架结构的上轭、下轭和两个旁轭，所述上轭搭设在所述第一铁芯与所述第二铁芯的上端，所 述下轭搭设在所述第一铁芯与所述第二铁芯的下端，每个所述旁轭搭设在所述上轭与所述 下轭的同侧端外。
[0014] 具体地，三个所述调压机构还包括公共上轭和公共下轭，每个所述调压机构的所 述第一铁芯与所述第二铁芯的上端分别与所述公共上轭连接，每个所述调压机构的所述第 一铁芯与所述第二铁芯的下端分别与所述公共下轭连接。
[0015] 本实用新型提出的变磁调压器的调压机构，其铁芯和高压绕组固定不变，起动参 数的调整和控制是靠改变接在高压绕组上的晶闸管导通角大小来实现，由于采用单只晶闸 管接在高压绕组上，性能稳定、安全可靠性高、容易批量生产且生产成本更低廉，其参数设 定调整灵活方便，可控可调性好；变磁调压器中既可以使用一个调压机构，又可以使用组合 后的三个调压机构，兼容性强，便于维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型实施方式提供的第一种调压机构的线路图；
[0017] 图2为本实用新型实施方式提供的第二种调压机构的线路图；
[0018] 图3为本实用新型实施方式提供的第五和第六高压绕组的线路图；
[0019] 图4为本实用新型实施方式提供的第五和第六高压绕组在第一铁芯以及第二铁 芯上的第一种位置关系示意图；
[0020] 图5为本实用新型实施方式提供的第五和第六高压绕组在第一铁芯以及第二铁 芯上的第二种位置关系示意图；
[0021] 图6为本实用新型实施方式提供的第五和第六高压绕组在第一铁芯以及第二铁 芯上的第三种位置关系示意图；
[0022] 图7为本实用新型实施方式提供的带上轭、下轭和旁轭的调压机构的结构示意 图；
[0023] 图8为本实用新型实施方式提供的带公共上轭和公共下轭的调压机构的结构示 意图。
[0024] 标记说明
[0025] 1第一铁芯 11第一公共端
[0026] 12第二公共端 13上轭
[0027] 14下轭 15旁轭
[0028] 16公共上轭 17公共下轭
[0029] 2第二铁芯 3第一高压绕组
[0030] 31第五抽头 32第三抽头
[0031] 33第一抽头 4第二高压绕组
[0032] 41第二抽头 42第七抽头
[0033] 5第三高压绕组 51第六抽头
[0034] 52第四抽头 6第四高压绕组
[0035] 61第九抽头 62第八抽头
[0036] 63第十抽头 7二极管
[0037] 8晶闸管 9第五高压绕组
[0038] 91第^^一抽头 92第十二抽头
[0039] 10第六高压绕组 101第十三抽头
[0040] 102第十四抽头
【具体实施方式】
[0041] 下面参考附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施 方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征 相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普 通技术人员已知的部件或处理的表示和描述。
[0042] 下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
[0043] 如图1所示，本实用新型提出的变磁调压器的调压机构，包括平行设置的两根铁 芯，每根铁芯上设有至少两个分内、外或上、下绕在铁芯上的高压绕组，其中一根铁芯上的 两个高压绕组之间连接有晶闸管。通过改变连接在高压绕组上的晶闸管导通角的大小来调 节电流的大小，使调压机构的可控性能更好，调节时更灵活方便。
[0044] 另外，每根铁芯上高压绕组的缠绕方式可以是多种，以一根铁芯上缠绕两个高压 绕组举例，两个高压绕组可以是顺着铁芯的长度方向从上至下依次排列，也可以是其中一 个高压绕组缠绕在另一个高压绕组的外部，同样的结构，也可以是一个高压绕组被另一个 高压绕组包裹缠绕在其内部。高压绕组的数量不限于两个，也可以是更多，而高压绕组之间 的缠绕方式都可以是上述几种情况，沿铁芯的长度方向，或一个高压绕组缠绕于另一个高 压绕组外部，若是三个高压绕组，则上述几种缠绕方式可以任意组合，例如，三个高压绕组 沿着同一铁芯的长度方向依次缠绕；或两个高压绕组沿着同一铁芯的长度方向依次缠绕， 第三个高压绕组缠绕在其中任意一个高压绕组之外；或三个高压绕组叠加，也就是第一个 高压绕组缠绕在铁芯上，第二个高压绕组缠绕在第一个高压绕组之外，第三个高压绕组缠 绕在第二个高压绕组之外。同一铁芯上三个以上高压绕组的缠绕方式以此类推，自由组合。 [0045] 本实用新型实施方式列举出一种调压机构的具体结构：两根铁芯为第一铁芯1和 第二铁芯2,高压绕组为绕在第一铁芯1上的第一高压绕组3和第二高压绕组4,以及绕在 第二铁芯2上的第三高压绕组5和第四高压绕组6,第一高压绕组3上形成有第一抽头33， 第二高压绕组4的首端形成有第二抽头41，第一高压绕组3的末端形成有第三抽头32,第 三高压绕组5的末端形成有第四抽头52,第三抽头32与第四抽头52之间设有正极与第三 抽头32连接且负极与第四抽头52连接的二极管7,第一高压绕组3的首端形成有第五抽 头31，第三高压绕组5的首端形成有第六抽头51，第五抽头31与第六抽头51跨接形成第 一公共端11，第二高压绕组4的末端形成有第七抽头42,第四高压绕组6的末端形成有第 八抽头62,第七抽头42与第八抽头62跨接形成第二公共端12,第四高压绕组6的首端形 成有第九抽头61，第三抽头32与第九抽头61跨接，第二抽头41与第四抽头52跨接，第一 抽头33与第二抽头41之间设有阳极与第一抽头33连接且阴极与第二抽头41连接的晶闸 管8 ;或
[0046] 如图2所示，第四高压绕组6上形成有第十抽头63,晶闸管8的阳极与第十抽头 63连接，该晶闸管8的阴极与第四抽头52连接。
[0047] 进一步，如图3所示，为了实现调压机构能够适应更多设备的安装环境，还可以在 第一铁芯1上绕有第五高压绕组9,第二铁芯2上绕有第六高压绕组10,第五高压绕组9的 首端形成第十一抽头91，该第五高压绕组9的末端形成地十二抽头92,第六高压绕组10的 首端形成第十三抽头101，该第六高压绕组10的末端形成第十四抽头102。第五高压绕组 9与第六高压绕组10在第一铁芯1以及第二铁芯2上的缠绕位置可以有多种方式，例如 ：
[0048] 如图4所示，第五高压绕组9位于第一高压绕组3与第二高压绕组4的任意一侧， 或位于第一高压绕组3与第二高压绕组4之间；也就是可以位于第一高压绕组3的上方，或 第二高压绕组4的下方，当然也可以位于第一高压绕组3与第二高压绕组4之间的相间隔 处；
[0049] 如图5所示，还可以是，第五高压绕组9位于第一高压绕组3或第二高压绕组4的 内部，也就是第五高压绕组9首先缠绕在第一铁芯1上，之后再在第五高压绕组9的外部缠 绕第一高压绕组3或第二高压绕组4 ;
[0050] 如图6所示，还可以是，第五高压绕组9位于第一高压绕组3或第二高压绕组4的 外部，也就是将第五高压绕组9缠绕在第一高压绕组3或第二高压绕组4的外部。
[0051] 另外，第五高压绕9组还可以如上述事实方式中所述的与第一高压绕组3和第二 高压绕组4相互组合缠绕，此处不再赘述。
[0052] 当然，第六高压绕组10在第二铁芯2上的缠绕位置也可以与第五高压绕组9的缠 绕位置相同，如图4所示，第六高压绕组10位于第三高压绕组5与第四高压绕组6的任意 一侧，或位于第三高压绕组5与第四高压绕组6之间；
[0053] 如图5所示，第六高压绕组10位于第三高压绕组5或第四高压绕组6的内部；
[0054] 如图6所示，第六高压绕组10位于第三高压绕组5或第四高压绕组6的外部等。 另外，第六高压绕组10还可以如上述事实方式中所述的与第三高压绕组5和第四高压绕组 6相互组合缠绕，此处不再赘述。进一步，第五高压绕组9与第六高压绕组10的缠绕位置也 可以变换组合，使缠绕方式多样化。
[0055] 进一步，本实用新型还提供了一种变磁调压器，包括至少一个调压机构，该调压机 构为上述实施方式中的变磁调压器的调压机构。也就是说，变磁调压器内可以只安装一个 调压机构。当然，本实用新型中还列举出了一种变磁调压器，其中包括三个调压机构，此种 结构的调压机构是当变磁调压器为三相组合使用时使用此两绕组，具体结构将在以下实施 方式中详细说明。
[0056] 具体地，如图7所示，每个调压机构还包括围在第一铁芯1与第二铁芯2周边形成 框架结构的上轭13、下轭14和两个旁轭15,上轭13搭设在第一铁芯1与第二铁芯2的上 端，下轭14搭设在第一铁芯1与第二铁芯2的下端，每个旁轭15搭设在上轭13与下轭14 的同侧端外，上轭、下轭与旁轭围城框架结构，将铁芯与高压绕组围在其中，起到支撑和保 护作用。
[0057] 或者，如图8所示，三个调压机构还包括公共上轭16和公共下轭17,每个调压机 构的第一铁芯1与第二铁芯2的上端分别与公共上轭16连接，每个调压机构的第一铁芯1 与第二铁芯2的下端分别与公共下轭17连接，其作用是将三组铁芯架构在一起形成整体结 构，便于整体安装和更换。
[0058] 以上是三个调压机构在变磁调压器中的具体结构，下面描述一下三个调压机构在 变磁调压器中的连接方式。
[0059] 将三个调压机构划分为A相调压机构、B相调压机构和C相调压机构，当变磁调压 器为三相星型接法时，每个调压机构上的第一铁芯1上的第五绕组末端上的第十二抽头92 和第六绕组首端上的第十三抽头101跨接；进一步，A相调压机构的第五绕组首端上的第 十一抽头91与B相调压机构的第六绕组末端的第十四抽头102跨接，B相调压机构的第五 绕组首端上的第十一抽头91与C相调压机构的第六绕组末端上的第十四抽头102跨接，C 相调压机构的第五绕组首端上的第十一抽头91与A相调压机构的第六绕组末端的第十四 抽头102跨接。
[0060] 变磁调压器接入电网时，变磁调压器与电容器组并联组成无功补偿回路，与电网 上其他其它组件一起并联使用，具体可采用下述接法：变磁调压器A、B、C相调压机构的第 一公共端11对应并接入电网三相电源，A、B、C相调压机构的第二公共端12短接；
[0061] 第二种接入方式是变磁调压器的A、B、C相调压机构对应并接入电网三相电源；同 时A相调压机构的第一公共端11与B相调压机构的第二公共端12端相连接，B相调压机 构的第一公共端11与C相调压机构的第二公共端12相连接，C相调压机构的第一公共端 11与A相调压机构的第二公共端12相连接（即采用三角形接法)。
[0062] 变磁调压器接入电机软起动回路时，A、B、C相调压机构的第一公共端11和第二公 共端12接入交流电动机的回路。
[0063] 变磁调压器接入交流电动机的回路时，采用下述三种接法：
[0064] 第一种是变磁调压器串接在交流电动机的前端，A、B、C相调压机构的第一公共端 11对应接三相高压电源，A、B、C相调压机构的第二公共端12对应接入交流电动机。
[0065] 第二种是新型变磁调压器串接在交流电动机的末端，A、B、C相调压机构的第一公 共端11对应接交流电动机，A、B、C相调压机构的第二公共端12短接在一起。
[0066] 第三种是变磁调压器串接在交流电动机的末端，A、B、C相调压机构的第一公共端 11对应接交流电动机，同时A相调压机构的第一公共端11与B相调压机构的第二公共端 12相连接，B相调压机构的第一公共端11与C相调压机构的第二公共端12相连接，C相调 压机构的第一公共端11与A相调压机构的第二公共端12相连接（即采用三角形接法。） [0067] 变磁调压器接入电网时，可采用下述接法：
[0068] 新型变磁调压器与电容器组并联组成无功补偿回路，与电网上其他组件一起并联 使用，具体可采用下述接法：变磁调压器的A、B、C相调压机构的第一公共端11对应并接入 电网三相电源，A、B、C相调压机构的第二公共端12短接（即采用星形接法）；
[0069] 二是变磁调压器A、B、C相调压机构的第一公共端11对应并接入电网三相电源； 同时A相调压机构的第一公共端11与B相调压机构的第二公共端12相连接，B相调压机 构的第一公共端11B端与C相调压机构的第二公共端12相连接，C相调压机构的第一公共 端11与A相调压机构的第二公共端12相连接（即采用三角形接法)。
[0070] 通过调整晶闸管8导通角的大小，控制绕组铁芯的磁状态，使其饱和度受晶闸管8 导通角控制，从而使高压交流绕组的感抗受晶闸管8到导通角大小的控制。
[0071] 变磁调压器接入工作回路时，对应接入工作回路的三组高压绕组，因受晶闸管8 导通角导通后直流电流大小的控制，其等效感抗自动无级变化，变磁调压器端电压亦随之 变化即可实现电网无功补偿或电动机软起动。通过调整晶闸管8导通角的大小，控制绕组 铁芯的磁状态，使其饱和度受晶闸管8导通角控制，从而使高压交流绕组的感抗受晶闸管8 到导通角大小的控制。
[0072] 本实用新型提出的变磁调压器的调压机构，其铁芯和高压绕组固定不变，起动参 数的调整和控制是靠改变接在高压绕组上的晶闸管导通角大小来实现，由于采用单只晶闸 管接在高压绕组上，性能稳定、安全可靠性高、容易批量生产且生产成本更低廉，其参数设 定调整灵活方便，可控可调性好；变磁调压器中既可以使用一个调压机构，又可以使用组合 后的三个调压机构，兼容性强，便于维护。
[〇〇73] 虽然已经详细说明了本实用新型及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利 要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本 申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域 内的普通技术人员从本实用新型的公开内容将容易理解，根据本实用新型可以使用执行与 在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被 开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这 样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
【权利要求】
1. 一种变磁调压器的调压机构，包括平行设置的两根铁芯，每根所述铁芯上设有至少 两个分内、外或上、下绕在所述铁芯上的高压绕组，其中一根所述铁芯上的两个所述高压绕 组之间连接有晶闸管，其特征在于：所述两根铁芯为第一铁芯和第二铁芯，所述高压绕组为 绕在所述第一铁芯上的第一高压绕组和第二高压绕组，以及绕在所述第二铁芯上的第三高 压绕组和第四高压绕组，所述第一高压绕组上形成有第一抽头，所述第二高压绕组的首端 形成有第二抽头，所述第一高压绕组的末端形成有第三抽头，所述第三高压绕组的末端形 成有第四抽头，所述第三抽头与所述第四抽头之间设有正极与所述第三抽头连接且负极与 所述第四抽头连接的二极管，所述第一高压绕组的首端形成有第五抽头，所述第三高压绕 组的首端形成有第六抽头，所述第五抽头与所述第六抽头跨接形成第一公共端，所述第二 高压绕组的末端形成有第七抽头，所述第四高压绕组的末端形成有第八抽头，所述第七抽 头与所述第八抽头跨接形成第二公共端，所述第四高压绕组的首端形成有第九抽头，所述 第三抽头与所述第九抽头跨接，所述第二抽头与所述第四抽头跨接，所述第一抽头与所述 第二抽头之间设有阳极与所述第一抽头连接且阴极与所述第二抽头连接的所述晶闸管；或 所述第四高压绕组上形成有第十抽头，所述晶闸管的阳极与所述第十抽头连接，该晶 闸管的阴极与所述第四抽头连接。
2. 根据权利要求1所述的变磁调压器的调压机构，其特征在于，所述第一铁芯上绕有 第五高压绕组，所述第二铁芯上绕有第六高压绕组，所述第五高压绕组的首端形成第十一 抽头，该第五高压绕组的末端形成第十二抽头，所述第六高压绕组的首端形成第十三抽头， 该第六高压绕组的末端形成第十四抽头。
3. 根据权利要求2所述的变磁调压器的调压机构，其特征在于，所述第五高压绕组位 于所述第一高压绕组或所述第二高压绕组的内、外或上、下位置。
4. 根据权利要求2所述的变磁调压器的调压机构，其特征在于，所述第六高压绕组位 于所述第三高压绕组或所述第四高压绕组的内、外或上、下位置。
5. -种变磁调压器，其特征在于：包括至少一个所述调压机构，该调压机构为权利要 求1-4任意一项所述的变磁调压器的调压机构。
6. 根据权利要求5所述的变磁调压器，其特征在于，包括三个所述调压机构。
7. 根据权利要求6所述的变磁调压器，其特征在于，每个所述调压机构还包括围在所 述第一铁芯与所述第二铁芯周边形成框架结构的上轭、下轭和两个旁轭，所述上轭搭设在 所述第一铁芯与所述第二铁芯的上端，所述下轭搭设在所述第一铁芯与所述第二铁芯的下 端，每个所述旁轭搭设在所述上轭与所述下轭的同侧端外。
8. 根据权利要求7所述的变磁调压器，其特征在于，三个所述调压机构还包括公共上 轭和公共下轭，每个所述调压机构的所述第一铁芯与所述第二铁芯的上端分别与所述公共 上轭连接，每个所述调压机构的所述第一铁芯与所述第二铁芯的下端分别与所述公共下轭 连接。
【文档编号】H01F29/02GK203883730SQ201420175362
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】范伟 申请人:武汉科普林电气有限公司