专利名称：三相交流不停电连续步进式调压装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电压调整装置，特别涉及一种三相交流不停电连续步进式调压装置。
背景技术：
近几年来公开的一些专利文献中介绍的电压调整装置，多改为调整自耦变压器励磁绕组(或称公共绕组)的匝数来改变输出电压。这种方法可以实现负载不断电调压且控制电路操作的电流比负载电流大大减小，从而使控制成本大大降低，控制装置的制造也变得容易方便，所以这种方法受到工业界的普遍重视，但上述装置调整励磁绕组匝数的方法，大多先要断开励磁回路，使励磁电流断路，然后接入新的励磁绕组接入点切除或接入部分新的调压绕组，改变到新的调压比率。在这个调整过程中，当断开励磁回路时，负载通过呈小电感状态的输出绕组与供电电源直接相连，实现了负载不停电，但是输出电压由断开励磁前的某一个调压比率跳回到全输入电压。此后，当接入新的励磁绕组接入点切除或接入新的调压绕组，改变到新的调压比率时，输出电压由输入的全电压又跳变一个幅度到新的调压比率输出。在一次调整过程中，输出电压前后发生两次较大幅度跳变，这种跳变会给负载带来不利影响。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种三相交流不停电连续步进式调压装置，该装置在负载不断电的条件下，当供电电源电压变化较大时能连续步进式的逐级升高(或降低)降压调压比率或逐级升高(或降低)升压调压比率，且在不需要调压时实现直通模式，使输出电压维持在规定的范围内。
本实用新型的目的是这样实现的一种三相交流不停电连续步进式调压装置，它包括控制装置和调压装置。其控制装置包括手动与自动转换开关SK1，旁路接触器M00，模式转换接触器M11、M12，手动转换开关SK2，自动控制线路。自控线路输出端Y00、Y11、Y12、Y1～7与接触器M00、M11、M12、M21～27相联，控制其电源通断，接触器各自的接点控制调压装置的对应控制端头；SK1、SK2与自控线路及接触器M00、M11、M12、M21～27设在控制线路上；调压装置是一个特殊绕制的可调压的自耦变压器，在三相自耦变压器中，在其芯式铁心上绕有与负载相串联的各相输出绕组和对应的基本励磁绕组及与其串联的调压绕组，自耦变压器的各相输出绕组分两部分串联W111——W112；W121——W122；W131——W132，分别绕在芯式铁心的相邻两铁心上；接触器M11、M12的接点接在输出绕组与励磁绕组之间，这样接触器M11、M12分别接通改变输出绕组与相邻两相励磁绕组的接法时就改变了调压装置的升降模式；当接触器M11、M12断开时，调压装置被旁路为直通模式，接触器M00接点分别与自耦变压器三相输出绕组并联，控制在直通模式时将自耦变压器的输出绕组短路，调压绕组特征是调压绕组W211、W212、W213；W221、W222、W223；W231、W232、W233与基本励磁绕组W210、W220、W230首尾相互串联同相绕在各自同一铁心上组成各相总的励磁绕组，其串联的接点是调压工作节点，这些节点受接触器M21、M23、M25、M27的接点控制，各自接通形成各自的调压装置；每支调压绕组中有一个抽头，每个抽头上外接一个电阻器R11～13、R21～23、R31～33，电阻器的另一端点作为电压调整过渡接点，这些过渡接点受桥转接触器M22、M24、M26接点控制，在调压过程中过渡接点先后与要退出和要接通的调压工作节点并联桥转切除(或接入)一组调压绕组，切换为新的调压装置；电压检测电路(图中未画出)检测到输出电压超出允许的范围时，电压调整装置将自动(或手动)地转换调压工作模式及调压比率，逐级增加或减少降压(或升压)比率，使输出电压符合负载的要求，在进行自动控制调压时，自动控制电路中设置有一个门限及时间延迟，保证线路稳定工作；当输入电压符合输出电压的要求时，不需要降压和升压，此时接触器M11、M12断电，接触器M00通电，输出绕组被接触器M00接点短路而旁路，电压调整装置停在直通状态。对应输入电压可能升、降变化的范围，可以设计出多级台阶的电压调整率，每一步阶可以在±1％～±5％之间变化，总的升、降压比率可以在1％～20％范围内变化。为了使手动转换调压方便地进行，特别改制一种转换开关SK2，它由以(00)位为中心沿圆周左右对称等间距排列在绝缘基体上的静触头(1)，及随着安装在基体中心的轴(7)同步转动的动触头(5)组成，动触头(5)由导电臂(4)与集电刷(2)固接为同一个导电体，集电刷(2)在集电环(3)上滑动，动触头(5)是开关公共接点通过集电环(3)联通外电路。
本实用新型的优点是当供电电源电压变化较大时可以实现在负载不断电且输出电压无大幅波动的条件下，能连续步进式的逐级升高或降低升压(或降压)调压比率，且在不需要调压时可以实现直通模式将调压装置旁路，使输出电压维持在规定的范围内，提高了供电质量。
图1是本实用新型的绕组接线电路示意图；图2是本实用新型的自动及手动控制电路示意图；图3是本实用新型的转换开关SK2的转换接点平面结构示意图；具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
请参阅图1和图2，图中W111、W112；W121、W122；W131、W132，是与负载相串联的输出绕组，分别绕在自耦变压器芯式铁心的相邻的两个铁心上；R、S、T为供电电源输入端，U1代表输入相电压，r、s、t为输出至负载的输出端，U2代表输出相电压，旁路接触器M00的接点与输出绕组并联，模式转换接触器M11、M12的对应接点，接在自耦变压器输出绕组与励磁绕组之间，它切换接入励磁绕组相位，改变输出电压为升、降压模式；M11、M12全部断开时，是直通模式，此时M00的接点将输出绕组短路；绕组W210、W220、W230为基本励磁绕组，绕组W211、W212、W213；W221、W222、W223；W231、W232、W233为串联在各基本励磁绕组上的调压绕组，其相互串联的接点是调压工作节点(271、272、273；251、252、253；231、232、233；211、212、213)由接触器M27、M25、M23、M21控制，分别接通形成各自调压装置；调压绕组W211～213、W221～223、W231～233中的抽头上，分别接有电阻R11～13、R21～23、R31～33，电阻外端接点分别为261、241、221；262、242、222；263、243、223；它们受桥转接触器M26、M24、M22控制，在调压过程中桥转连续步进式切换各自调压装置；SK1为手动与自动转换开关，SK2(SK2～1、SK2～2)为同步转动的专用双联转换开关，在手动控制时用此开关控制有关接触器的接通与断开。
1、手动工作说明手动工作时，SK1置手动工作，接触器由220V交流电源供电，通过开关SK2切换通电与断电。
(1)直通工作模式UH+ΔUH＞U1＞UH-ΔUH，假定通电之初手动开关置00位置，当电源通电之后，由于开关SK2～2(SK2～1、SK2～2同步转动)的作用只有M00有电，此时只有输出绕组W111、W112；W121、W122；W131、W132被串联在电源与负载之间，且被M00短路，所以自耦变压器被旁路在负载供电电路之外，供电电源电压直接加在负载上，即所谓直通(旁路)模式。此时如果供电电源的电压U1位于负载所要求的范围内(如要求输出电压U2＝UH±ΔUH，下述以此为例)，则不需对开关作任何操作，维持这个状态即可。
(2)降压工作模式U1＞UH+ΔUH，在直通工作模式中，如发现输入电压升高而使U2＞UH+ΔUH，则需将电路转入降压模式工作，此时顺时针转动开关SK2(SK2～1、SK2～2同步转动)即可。在降压工作模式中，SK2的转动是可逆的。当电源电压降到U1≤UH+ΔUH时，可转换为直通模式。
(3)升压工作模式U1＜UH-ΔUH，在直通工作模式下，若发生输入电压U1下降至U1＝UH-ΔUH，且将继续下降时，则将电路转入升压模式工作，只要将SK2逆时针转动即可。在升压工作模式中，SK2的转动也是可逆的。
当电源电压U1升到U1≥UH-ΔUH时，可以转换为直通模式。
2、自动工作说明针对图示SK1置自动，接触器由自控线路依据电压检测电路(图中未画出)的检测来判别哪些接触器接通电源，继而使电路工作在理想的调压装置。
设想负载供电要求的理想电压为U2＝UH±ΔUH，UH为理想设定值，ΔUH＝UH为允许偏差值。那么在输入电压U1的不同状态下，自控线路会选择不同的调压模式，满足负载的要求。
(1)直通模式UH+ΔUH＞U1＞UH-ΔUH时，自控电路选择直通模式，Y00接通电源，M00通电闭合短路输出绕组，使电源电压直接加到负载，输出电压与输入电压相等，自耦变压器被旁路。
(2)降压模式U1＞UH+ΔUH，自控电路选择降压模式，Y00断电，M00断电接点断开；Y11通电，M11通电接点接通，调压装置工作在降压模式。并依据U2与UH±ΔUH的对比差别来选择最终接入哪个调压接触器(M21、M23、M25、M27)。自控电路中设有动作门限及时间延迟，针对U2与UH±ΔUH的关系来选择是否转换电压调整率，其转换过程与顺序与手动时继电器及节点闭合顺序是一样的，不会跳变，总是逐次向邻近的阶梯变化，直到满足U2在UH±ΔUH范围内为止。在降压模式中随U1的变化，电路调整与手动类似是可逆的。
(3)、升压模式U1＜UH-ΔUH，自控电路选择升压模式Y00、Y11断电，M00、M11断电，Y12接通电源，M12通电，其接点接通，调压装置工作在升压模式。依据U2与UH±ΔUH的对比差别来选择最终接入哪个调压接触器(M21、M23、M25、M27)。
请参阅图3，其中(1)为静触头，以(00)位为中心左右对称沿圆周排列在绝缘基体上，间距为18°，图中(-0——-7)(00)(+0——+7)共17点是开关的分接点；动触头(5)由导电臂(4)与集电刷(2)固接为同一个导电体，随安装在基体中心的轴(7)同步转动，转动范围288°，由止动档块(6)阻挡，不会过位。动触头(5)对准(00、±1、±3、±5、±7)位置时有定位弹簧碰珠窝(8)定位，而当动触头在(±0、±2、±4、±6)位置时只是滑动渡过，集电刷(2)在集电环(3)上滑动接触，动触头(5)是转换开关的公共接点，通过集电环(3)连通外电路。动触头(5)与静触头(1)的相对接触面积为当动触头(5)在任意相邻两静触头(1)上滑动转动过程中，有短时间两静触头(1)同时与动触头(5)并联接通，而在动触头(5)与某一静触头(1)对准接通时，又保证与相邻的两静触头(1)互相绝缘，有足够间距，不短路，也无放电；此开关可以是单联、双联或三联。
权利要求1.一种三相交流不停电连续步进式调压装置，它包括控制装置和调压装置，其中，控制装置包括旁路接触器(M00)，模式转换接触器(M11、M12)，手动与自动转换开关(SK1)，手动转换开关(SK2)和自控线路，其特征在于，调压装置的各相输出绕组分两部分串联(W111——W112；W121——W122；W131——W132)分别绕在芯式铁心的相邻两铁心上，旁路接触器M00分别与调压装置的三相输出绕组并联，调压绕组(W211、W212、W213)(W221、W222、W223)(W231、W232、W233)与基本励磁绕组(W210、W220、W230)同相绕制互相首尾相连串联绕在各自的同一铁心上，组成各相总的励磁绕组，其串联接点是调压工作节点，受调压接触器(M21、M23、M25、M27)的接点控制节点各自接通形成各自调压装置，模式转换接触器(M11、M12)接在输出绕组和励磁绕组之间，每个调压绕组中设有抽头，每个抽头上接有一个电阻器(R11～13、R21～23、R31～33)，电阻器外端是过渡接点，受桥转接触器(M22、M24、M26)或手动转换开关(SK2)的控制，调压时过渡接点先后与要退出和要接通的调压工作节点并联桥转切换为新的调压装置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，调压比率可以在多个阶梯上连续步进式变化，每个阶梯可以在±1％～±5％范围内变化。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，总的升、降压比率可以在1％～20％范围内变化。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的手动转换开关(SK2)，由以(00)位为中心沿圆周左右对称等间距排列在绝缘基体上的静触头(1)，及随着安装在基体中心轴(7)同步转动的动触头(5)组成，动触头(5)由导电臂(4)与集电刷(2)固接为同一个导电体，集电刷(2)在集电环(3)上滑动，动触头(5)对准(00、±1、±3、±5、±7)位置时有定位弹簧碰珠窝(8)定位，而当动触头在(±0、±2、±4、±6)位置时只是滑动渡过，动触头(5)由阻挡块(6)阻挡，动触头(5)通过集电环(3)联通外电路。
专利摘要本实用新型涉及一种三相交流不停电连续步进式调压装置。它包括控制装置及调压装置，其特征在于，串联在各相基本励磁绕组W
文档编号H02M5/02GK2548358SQ0223546
公开日2003年4月30日 申请日期2002年5月14日 优先权日2002年5月14日
发明者何宪瑞 申请人:何宪瑞