本实用新型属于电源技术领域，具体涉及一种水燃料裂解用调磁调压电源。
背景技术：
水燃料是一种新型清洁能源，如果能够高效地制备出来，能够广泛地应用于汽车发动机的能源、焊切割气体能源、发电气体代替能源、家庭暖气燃烧气体能源、日用燃料能源等，水燃料的开发和利用对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是石化能源)枯竭问题具有重要意义。
但是，目前水燃料的开发和利用还处在研发阶段，虽然国内外已研发了一些水燃料裂解用电弧炉、电弧炉供电系统等。但是，现有技术中的供电系统在使用过程中，存在如下问题：1、电源功率因数低；2、该电源结构复杂；3、当电极短路时，会产生很大的短路电流，引起供电系统故障，操作时需分外小心；4、设备成本高。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种水燃料裂解用调磁调压电源，其电路结构简单，实现方便且成本低，性能可靠稳定，可长期正常工作，操作简便，控制精度高，维护方便，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种水燃料裂解用调磁调压电源，其特征在于：包括电源变压器、与电源变压器的初级线圈连接的调压线圈和与调压线圈同铁芯设置的调磁线圈，以及用于给调磁线圈供电的可控整流电源和用于控制可控整流电源的输出电压值的PID控制仪，所述电源变压器的次级线圈上接有平衡电抗器且连接构成了带平衡电抗器的双反星型整流电路，所述带平衡电抗器的双反星型整流电路包括与电源变压器的次级线圈连接的整流及阻容吸收电路，所述带平衡电抗器的双反星型整流电路的输出端接有电压及电流采样电路，所述电压及电流采样电路的输出端与PID控制仪的输入端连接。
上述的水燃料裂解用调磁调压电源，其特征在于：所述电源变压器的初级线圈包括初级线圈CH1、初级线圈CH2和初级线圈CH3，所述调压线圈包括与初级线圈CH1连接的调压线圈TY1、与初级线圈CH2连接的调压线圈TY2和与初级线圈CH3连接的调压线圈TY3，所述调磁线圈包括与调压线圈TY1同铁芯设置的调磁线圈TC1、与调压线圈TY2同铁芯设置的调磁线圈TC2和与调压线圈TY3同铁芯设置的调磁线圈TC3，所述调压线圈TY1、调压线圈TY2和调压线圈TY3通过接触器KM和分别与接触器KM内的三个开关连接的保险F1、保险F2和保险F3与三相电源的三相电压输出端连接。
上述的水燃料裂解用调磁调压电源，其特征在于：所述可控整流电源包括三相变压器T1、可控硅SCR1、可控硅SCR2、可控硅SCR3、开关二极管D7、开关二极管D8、开关二极管D8和续流二极管D10，所述三相变压器T1的初级线圈的数量为三个且采用星形接法，所述三相变压器T1的次级线圈的数量为三个且采用三角形接法，所述三相变压器T1的第一个初级线圈通过保险F4与调压线圈TY1与接触器KM连接的一端连接，所述三相变压器T2的第二个初级线圈通过保险F5与调压线圈TY2与接触器KM连接的一端连接，所述三相变压器T2的第三个初级线圈通过保险F6与调压线圈TY3与接触器KM连接的一端连接，所述可控硅SCR1的阳极与开关二极管D7的阴极连接后与三相变压器T1的第一个次级线圈连接，所述可控硅SCR2的阳极与开关二极管D8的阴极连接后与三相变压器T1的第二个次级线圈连接，所述可控硅SCR3的阳极与开关二极管D9的阴极连接后与三相变压器T1的第三个次级线圈连接，所述可控硅SCR1的控制极和阴极、所述可控硅SCR2的控制极和阴极以及所述可控硅SCR3的控制极和阴极均与PID控制仪的输出端连接，所述可控硅SCR1的阴极、可控硅SCR2的阴极和可控硅SCR3的阴极连接且为可控整流电源的正极输出端B+，所述开关二极管D7的阳极、开关二极管D8的阳极和开关二极管D9的阳极连接且为可控整流电源的负极输出端B-，所述续流二极管D10的阳极与可控整流电源的负极输出端B-连接，所述续流二极管D10的阴极与可控整流电源的正极输出端B+连接，所述调磁线圈的两端分别与可控整流电源的正极输出端B+和负极输出端B-连接。
上述的水燃料裂解用调磁调压电源，其特征在于：所述PID控制仪为型号为XM-806T的智能PID控制仪。
上述的水燃料裂解用调磁调压电源，其特征在于：所述电源变压器的次级线圈包括次级线圈CJ1、次级线圈CJ2、次级线圈CJ3、次级线圈CJ4、次级线圈CJ5和次级线圈CJ6，所述平衡电抗器为平衡电抗器DL1，所述整流及阻容吸收电路包括与次级线圈CJ1连接的第一整流及阻容吸收电路、与次级线圈CJ2连接的第二整流及阻容吸收电路、与次级线圈CJ3连接的第三整流及阻容吸收电路、与次级线圈CJ4连接的第四整流及阻容吸收电路、与次级线圈CJ5连接的第五整流及阻容吸收电路和与次级线圈CJ6连接的第六整流及阻容吸收电路，所述第一整流及阻容吸收电路包括整流二极管D1以及用于构成阻容吸收电路的电阻R10和电容C7，所述整流二极管D1的阳极和电容C7的一端均与次级线圈CJ1的一端连接，所述电阻R10的一端与电容C7的另一端连接，所述整流二极管D1的阴极和电阻R10的另一端连接且为第一整流及阻容吸收电路的输出端；所述第二整流及阻容吸收电路包括整流二极管D2以及用于构成阻容吸收电路的电阻R11和电容C8，所述整流二极管D2的阳极和电容C8的一端均与次级线圈CJ2的一端连接，所述电阻R11的一端与电容C8的另一端连接，所述整流二极管D2的阴极和电阻R11的另一端连接且为第二整流及阻容吸收电路的输出端；所述第三整流及阻容吸收电路包括整流二极管D3以及用于构成阻容吸收电路的电阻R12和电容C9，所述整流二极管D3的阳极和电容C9的一端均与次级线圈CJ3的一端连接，所述电阻R12的一端与电容C9的另一端连接，所述整流二极管D3的阴极和电阻R12的另一端连接且为第三整流及阻容吸收电路的输出端；所述第四整流及阻容吸收电路包括整流二极管D4以及用于构成阻容吸收电路的电阻R13和电容C10，所述整流二极管D4的阳极和电容C10的一端均与次级线圈CJ4的一端连接，所述电阻R13的一端与电容C10的另一端连接，所述整流二极管D4的阴极和电阻R13的另一端连接且为第四整流及阻容吸收电路的输出端；所述第五整流及阻容吸收电路包括整流二极管D5以及用于构成阻容吸收电路的电阻R14和电容C11，所述整流二极管D5的阳极和电容C11的一端均与次级线圈CJ4的一端连接，所述电阻R14的一端与电容C11的另一端连接，所述整流二极管D5的阴极和电阻R14的另一端连接且为第五整流及阻容吸收电路的输出端；所述第六整流及阻容吸收电路包括整流二极管D6以及用于构成阻容吸收电路的电阻R15和电容C12，所述整流二极管D6的阳极和电容C12的一端均与次级线圈CJ4的一端连接，所述电阻R15的一端与电容C12的另一端连接，所述整流二极管D6的阴极和电阻R15的另一端连接且为第六整流及阻容吸收电路的输出端；所述次级线圈CJ1的另一端、次级线圈CJ2的另一端和次级线圈CJ3的另一端均与平衡电抗器DL1的一端连接，所述次级线圈CJ4的另一端、次级线圈CJ5的另一端和次级线圈CJ6的另一端均与平衡电抗器DL1的另一端连接，所述平衡电抗器DL1的中间抽头为带平衡电抗器的双反星型整流电路的负极输出端，所述第一整流及阻容吸收电路的输出端、第二整流及阻容吸收电路的输出端、第三整流及阻容吸收电路的输出端、第四整流及阻容吸收电路的输出端、第五整流及阻容吸收电路的输出端和第六整流及阻容吸收电路的输出端连接且为带平衡电抗器的双反星型整流电路的正极输出端。
上述的水燃料裂解用调磁调压电源，其特征在于：所述电压及电流采样电路包括用于进行电流采样并显示输出电流值的电流表分流器DL1和电流表A，用于进行电压采样的霍尔电压传感器KEN和电阻R16，用于显示输出电压值的电压表V，以及用于给霍尔电压传感器KEN供电的开关稳压电源，所述电流表分流器DL1的一端和电流表A的一端均与带平衡电抗器的双反星型整流电路的正极输出端和PID控制仪的反馈电流正极输入端连接，所述电流表分流器DL1的另一端和电流表A的另一端均与PID控制仪的反馈电流负极输入端连接；所述电压表V的正极与电流表分流器DL1的另一端和电流表A的另一端连接，所述电压表V的负极与双反星型整流电路的负极输出端连接，所述霍尔电压传感器KEN的正极通过电阻R16与电压表V的正极连接，所述霍尔电压传感器KEN的负极与电压表V的负极连接，所述霍尔电压传感器KEN的正极电源接线端和负极电源接线端分别与开关稳压电源的正极输出端和负极输出端连接，所述霍尔电压传感器KEN的输出端与PID控制仪的反馈电压正极输入端连接，所述PID控制仪的反馈电压负极输入端与开关稳压电源的零电位端连接。
上述的水燃料裂解用调磁调压电源，其特征在于：所述霍尔电压传感器KEN的型号为TBV5。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的电路结构简单，实现方便且成本低。
2、本实用新型采用电源变压器以及与其初级线圈串联的饱和电抗器(由调压线圈和调磁线圈构成调磁线圈)实现水燃料裂解用调磁调压电源，电源变压器的过载能力强，尤其是承受负载短路的能力是其他变压器不具备的，当电极短路时，不会造成调磁调压电源的损坏，使得调磁调压电源的工作稳定性和可靠性高。
3、本实用新型采用调磁线圈作为执行元件，时间常数大，使水燃料裂解用调磁调压电源的工作非常稳定，具有较高的抗干扰能力。
4、本实用新型作为调压电源设备，在合理的使用下，性能可靠稳定，可长期正常工作。
5、本实用新型使用时的操作简便，控制精度高，维护方便。
6、本实用新型的输出电流可随意调节，启动快，处于非线性工作状态，电流稳定效果好，当负载电流急剧减小时，输出电压急剧升高，配合水燃料裂解电弧炉电极位置伺服控制系统的动作，可快速恢复到正常工作状态，能够保证水燃料裂解电弧炉的稳定可靠工作。
7、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型的电路结构简单，实现方便且成本低，性能可靠稳定，可长期正常工作，操作简便，控制精度高，维护方便，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
图3为本实用新型可控整流电源的电路原理图。
附图标记说明:
1—电源变压器； 2—调压线圈； 3—调磁线圈；
4—可控整流电源； 5—PID控制仪；
6—带平衡电抗器的双反星型整流电路；
7—电压及电流采样电路； 7-1—开关稳压电源。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的水燃料裂解用调磁调压电源，包括电源变压器1、与电源变压器1的初级线圈连接的调压线圈2和与调压线圈2同铁芯设置的调磁线圈3，以及用于给调磁线圈3供电的可控整流电源4和用于控制可控整流电源4的输出电压值的PID控制仪5，所述电源变压器1的次级线圈上接有平衡电抗器且连接构成了带平衡电抗器的双反星型整流电路6，所述带平衡电抗器的双反星型整流电路6包括与电源变压器1的次级线圈连接的整流及阻容吸收电路，所述带平衡电抗器的双反星型整流电路6的输出端接有电压及电流采样电路7，所述电压及电流采样电路7的输出端与PID控制仪5的输入端连接。
本实施例中，如图2所示，所述电源变压器1的初级线圈包括初级线圈CH1、初级线圈CH2和初级线圈CH3，所述调压线圈2包括与初级线圈CH1连接的调压线圈TY1、与初级线圈CH2连接的调压线圈TY2和与初级线圈CH3连接的调压线圈TY3，所述调磁线圈3包括与调压线圈TY1同铁芯设置的调磁线圈TC1、与调压线圈TY2同铁芯设置的调磁线圈TC2和与调压线圈TY3同铁芯设置的调磁线圈TC3，所述调压线圈TY1、调压线圈TY2和调压线圈TY3通过接触器KM和分别与接触器KM内的三个开关连接的保险F1、保险F2和保险F3与三相电源的三相电压输出端(A相电压输出端、B相电压输出端和C相电压输出端)连接。
本实施例中，如图3所示，所述可控整流电源4包括三相变压器T1、可控硅SCR1、可控硅SCR2、可控硅SCR3、开关二极管D7、开关二极管D8、开关二极管D8和续流二极管D10，所述三相变压器T1的初级线圈的数量为三个且采用星形接法，所述三相变压器T1的次级线圈的数量为三个且采用三角形接法，所述三相变压器T1的第一个初级线圈通过保险F4与调压线圈TY1与接触器KM连接的一端连接，所述三相变压器T2的第二个初级线圈通过保险F5与调压线圈TY2与接触器KM连接的一端连接，所述三相变压器T2的第三个初级线圈通过保险F6与调压线圈TY3与接触器KM连接的一端连接，所述可控硅SCR1的阳极与开关二极管D7的阴极连接后与三相变压器T1的第一个次级线圈连接，所述可控硅SCR2的阳极与开关二极管D8的阴极连接后与三相变压器T1的第二个次级线圈连接，所述可控硅SCR3的阳极与开关二极管D9的阴极连接后与三相变压器T1的第三个次级线圈连接，所述可控硅SCR1的控制极和阴极、所述可控硅SCR2的控制极和阴极以及所述可控硅SCR3的控制极和阴极均与PID控制仪5的输出端连接，所述可控硅SCR1的阴极、可控硅SCR2的阴极和可控硅SCR3的阴极连接且为可控整流电源4的正极输出端B+，所述开关二极管D7的阳极、开关二极管D8的阳极和开关二极管D9的阳极连接且为可控整流电源4的负极输出端B-，所述续流二极管D10的阳极与可控整流电源4的负极输出端B-连接，所述续流二极管D10的阴极与可控整流电源4的正极输出端B+连接，所述调磁线圈3的两端分别与可控整流电源4的正极输出端B+和负极输出端B-连接。
具体实施时，所述调磁线圈TC1的两端、调磁线圈TC2的两端和调磁线圈TC3的两端分别与可控整流电源4的正极输出端B+和负极输出端B-连接。
所述可控整流电源4中，续流二极管D10的作用是当调磁线圈3断电瞬间，调磁线圈3两端会产生5倍以上的反向电压，如果不采取措施，会对调磁线圈3自身造成绝缘损坏的危险，也会使可控整流电源4中整流元件承受的反向电压增高，使整流元件击穿损坏，加入续流二极管D10后，反向电压通过其构成的放电回路迅速放电，降低了反向电压，缩短了反向电压作用时间，能够有效保护整流元件和调磁线圈3免除过高的反向电压冲击。
本实施例中，所述PID控制仪5为型号为XM-806T的智能PID控制仪。具体实施时，所述PID控制仪5的电源正极接线端与调压线圈TY1与接触器KM连接的一端连接，所述PID控制仪5的电源负极接线端接三相电源的零线。
本实施例中，如图2所示，所述电源变压器1的次级线圈包括次级线圈CJ1、次级线圈CJ2、次级线圈CJ3、次级线圈CJ4、次级线圈CJ5和次级线圈CJ6，所述平衡电抗器为平衡电抗器DL1，所述整流及阻容吸收电路包括与次级线圈CJ1连接的第一整流及阻容吸收电路、与次级线圈CJ2连接的第二整流及阻容吸收电路、与次级线圈CJ3连接的第三整流及阻容吸收电路、与次级线圈CJ4连接的第四整流及阻容吸收电路、与次级线圈CJ5连接的第五整流及阻容吸收电路和与次级线圈CJ6连接的第六整流及阻容吸收电路，所述第一整流及阻容吸收电路包括整流二极管D1以及用于构成阻容吸收电路的电阻R10和电容C7，所述整流二极管D1的阳极和电容C7的一端均与次级线圈CJ1的一端连接，所述电阻R10的一端与电容C7的另一端连接，所述整流二极管D1的阴极和电阻R10的另一端连接且为第一整流及阻容吸收电路的输出端；所述第二整流及阻容吸收电路包括整流二极管D2以及用于构成阻容吸收电路的电阻R11和电容C8，所述整流二极管D2的阳极和电容C8的一端均与次级线圈CJ2的一端连接，所述电阻R11的一端与电容C8的另一端连接，所述整流二极管D2的阴极和电阻R11的另一端连接且为第二整流及阻容吸收电路的输出端；所述第三整流及阻容吸收电路包括整流二极管D3以及用于构成阻容吸收电路的电阻R12和电容C9，所述整流二极管D3的阳极和电容C9的一端均与次级线圈CJ3的一端连接，所述电阻R12的一端与电容C9的另一端连接，所述整流二极管D3的阴极和电阻R12的另一端连接且为第三整流及阻容吸收电路的输出端；所述第四整流及阻容吸收电路包括整流二极管D4以及用于构成阻容吸收电路的电阻R13和电容C10，所述整流二极管D4的阳极和电容C10的一端均与次级线圈CJ4的一端连接，所述电阻R13的一端与电容C10的另一端连接，所述整流二极管D4的阴极和电阻R13的另一端连接且为第四整流及阻容吸收电路的输出端；所述第五整流及阻容吸收电路包括整流二极管D5以及用于构成阻容吸收电路的电阻R14和电容C11，所述整流二极管D5的阳极和电容C11的一端均与次级线圈CJ4的一端连接，所述电阻R14的一端与电容C11的另一端连接，所述整流二极管D5的阴极和电阻R14的另一端连接且为第五整流及阻容吸收电路的输出端；所述第六整流及阻容吸收电路包括整流二极管D6以及用于构成阻容吸收电路的电阻R15和电容C12，所述整流二极管D6的阳极和电容C12的一端均与次级线圈CJ4的一端连接，所述电阻R15的一端与电容C12的另一端连接，所述整流二极管D6的阴极和电阻R15的另一端连接且为第六整流及阻容吸收电路的输出端；所述次级线圈CJ1的另一端、次级线圈CJ2的另一端和次级线圈CJ3的另一端均与平衡电抗器DL1的一端连接，所述次级线圈CJ4的另一端、次级线圈CJ5的另一端和次级线圈CJ6的另一端均与平衡电抗器DL1的另一端连接，所述平衡电抗器DL1的中间抽头为带平衡电抗器的双反星型整流电路6的负极输出端，所述第一整流及阻容吸收电路的输出端、第二整流及阻容吸收电路的输出端、第三整流及阻容吸收电路的输出端、第四整流及阻容吸收电路的输出端、第五整流及阻容吸收电路的输出端和第六整流及阻容吸收电路的输出端连接且为带平衡电抗器的双反星型整流电路6的正极输出端。
平衡电抗器DL1的作用是保证带平衡电抗器的双反星型整流电路6中两组三相半波整流电路(次级线圈CJ1、次级线圈CJ2和次级线圈CJ3构成一组三相半波整流电路，次级线圈CJ4、次级线圈CJ5和次级线圈CJ6构成一组三相半波整流电路)同时供电，同时保证带平衡电抗器的双反星型整流电路6输出电流的平衡。
所述带平衡电抗器的双反星型整流电路6的负极输出端为水燃料裂解用调磁调压电源的负极输出端。
本实施例中，如图2所示，所述电压及电流采样电路7包括用于进行电流采样并显示输出电流值的电流表分流器DL1和电流表A，用于进行电压采样的霍尔电压传感器KEN和电阻R16，用于显示输出电压值的电压表V，以及用于给霍尔电压传感器KEN供电的开关稳压电源7-1，所述电流表分流器DL1的一端和电流表A的一端均与带平衡电抗器的双反星型整流电路6的正极输出端和PID控制仪5的反馈电流正极输入端连接，所述电流表分流器DL1的另一端和电流表A的另一端连接且为水燃料裂解用调磁调压电源的正极输出端，且均与PID控制仪5的反馈电流负极输入端连接；所述电压表V的正极与电流表分流器DL1的另一端和电流表A的另一端连接，所述电压表V的负极与双反星型整流电路的负极输出端连接，所述霍尔电压传感器KEN的正极通过电阻R16与电压表V的正极连接，所述霍尔电压传感器KEN的负极与电压表V的负极连接，所述霍尔电压传感器KEN的正极电源接线端和负极电源接线端分别与开关稳压电源7-1的正极输出端和负极输出端连接，所述霍尔电压传感器KEN的输出端与PID控制仪5的反馈电压正极输入端连接，所述PID控制仪5的反馈电压负极输入端与开关稳压电源7-1的零电位端连接。
具体实施时，所述开关稳压电源7-1的正极输入端通过保险F7与调压线圈TY1与接触器KM连接的一端连接，所述开关稳压电源7-1的负极输入端接三相电源的零线。水燃料裂解电弧炉的正电极与水燃料裂解用调磁调压电源的正极输出端连接，水燃料裂解电弧炉的负电极与水燃料裂解用调磁调压电源的负极输出端连接。
本实施例中，所述霍尔电压传感器KEN的型号为TBV5。霍尔电压传感器KEN用来将直流输出电压变换为PID控制仪5需求的低电压取样信号，与水燃料裂解用调磁调压电源输出的直流高电压隔离。
本实用新型使用时，通过PID控制仪5控制可控整流电源4的输出电压值，为调磁线圈3供电，调节调磁线圈3的励磁电流使处于调磁线圈3的铁芯磁化(饱和)程度发生变化，调压线圈2在铁芯磁化(饱和)程度不同时，调压线圈2的压降也同时发生变化，但是，调压线圈2与调磁线圈3只有磁的连接，没有电的连接；由于电源变压器1的初级线圈与调压线圈2连接，因此调压线圈2的压降直接影响电源变压器1的供电电压，从而使与电源变压器1的初级线圈处于同一磁路的电源变压器1的次级线圈的输出电压发生改变；当励磁电流增大时，调压线圈2的压降减小，电源变压器1的初级线圈的电压增高，电源变压器1次级线圈电压也同步增高；当励磁电流减小时，调压线圈2的压降增大，电源变压器1的初级线圈的电压降低，电源变压器1次级线圈电压也同步降低；这样，通过电压及电流采样电路7对电源变压器1的次级线圈的输出电压和电流进行实时检测并将检测到的信号输出给PID控制仪5，再通过PID控制仪5控制可控整流电源4的输出电压值，就达到了调节供给水燃料裂解电弧炉的正电极和负电极的电压的目的。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。