专利名称：三相有载自动调压器的制作方法
技术领域：
多少年来人们用电磁原理及电子线路来解决稳压问题，例如磁饱和稳压器，稳定变压器，三相有载可调变压器以及磁调器，可控硅稳压电路等等大功率方面交流稳压装置。
众所周知，目前不仅是我国，在世界各地普遍存在着电力不足，反应在电网上是电压过低，频率下浮，由于交流不能储存运输，故当用电容量急剧增加，而电网容量不足时，就会产生输出电压降低的现象。
电压下降的百分数与用电设备的力矩关系是V2＝M，很明显当电压下降20％，力矩已下降36％，对于用电设备十分不利。
但目前大功率有载调压器如SZL7等用高压线圈抽头，以电压差为信号，经放大线路后控制小型电动机，使其左右转动，从而达到自动调压。至于SFZ3特大型有载调压双线圈电力变压器更是价格十分昂贵。仅以SZL－1600KVA／10KV为例，1982年公布参考价为33800元，而1989年已突破10万。就这种变压器来说，产地少，用电子控制，易出故障，难维修。
此外也有采用磁放大器原理作稳压器，或采用双向可控硅调感稳压(即净化电源)，以及采用带伺服电机全自动补偿式稳压，但价格太高。优点是稳压精度高，但有很多场合不需要。如1988年公布参考价格以JA型三相稳压器为例如下1.5KVA1900元3KVA2200元5KVA3300元10KVA4500元15KVA5300元30KVA9000元50KVA135000元100KVA21000元
150KVA30000元200KVA415000元而本产品的优点如下1、主电路无触点切换，也无火花。
2、可以不必更换正在运行的普通变压器，而作为一个用电器接上便可使用。
3、当电网电压波动时，可以自动地进行补偿，可以使电网电压160伏特时输出电压基本是额定值，相电压为220伏。
4、原边绕组不需要使用10千伏电源。(利用此原理制造特高电压的本产品，另有说明)。
5、本产品无电子放大元件，线路比较简单，又是电磁原理不易出故障，要求维修技术低，坚固耐用使用寿命长。
6、可以与任何普通电力变压器(即无载调压器)进行配套，保证用户正常用电。
7、其主要磁路系统的容量仅为电力变压器的三分之一。
8、对直接投入电网的各种大功率用电器进行系列设计，以满足各种用电器的要求。
9、有极大的过载能力。
10、本产品从160伏特到220伏特相电压波动范围内自动调压，不需要人工控制。与目前有载调压变压器相比，可减少许多麻烦。
11、本产品成本低，售价廉。
电磁结构本产品的主磁路系统由两个几何尺寸稍有差别的四柱铁芯磁路构成A、B两个磁路系统。
其中，A磁路系统是主要磁路系统，而B磁路系统为辅助储能系统，如
图1所示。图2所示是主电磁路系统，每个磁路系统只有三个铁柱上有绕组，而第四个铁柱上没有任何绕组。
如图3所示，A系统的初级绕组为Woa、Wob、Woc，次级绕组为W1a、W1b、W1c，它们的始端与末端联在三相电源A、B、C端。A系统付边绕组末端接在三相电源上，而另一端接在输出端a、b、c。
B系统所初级绕组为W’oa、W’ob、W’oc在主电路中没有次级绕组，而有直流绕组。两个系统的初级绕组最后均组成星形绕组。
从宏观上来看，这是用两段磁路组成的降压式自耦变压器，电源A、B、C成为中心轴头，a、b、c是始端，再组成星形电路。但使用时却是一个升压式的自耦变压器电路。
图4是本产品的直流控制电路图，在A系统的各主绕组的铁柱上，再绕有三相付边绕组W2a、W2b、W2c，注意它们是同向串联。而后由ab端输出。这样的效果，是在每相直流绕组内均因磁路内三相磁通的交变而产生交流感应电动势这三相的合成等于零，成为一个纯粹的直流绕组。由于直流方向相同，故各铁柱磁通相加后，必须有傍路磁路，使其磁通构成回路。这便是为什么要附加一个铁柱磁路的道理。并且可以看出，这个磁路仅通过直流磁通，它是直流磁路。而不通过交流磁通。
在B系统上的直流附加绕组W3a、W3b、W3c的结构作用，工作原理与A系统一样，故不重述。其直流端，即输入端为c、d。
图5是每一相中的磁通量变化的情况，在A、B磁路系统中的反映。现说明如下(在μ＝常数)1、GH是相电压从160伏－220伏变化时，每相磁通的变化情况。如果220伏时，磁通为100％，那么在160伏电压时，只有72.72％的额定磁通了。
2、GE是A系统内的磁通，在整个电网电压变化过程中，无论是外部“挤”进来，还是本磁路内旧有的磁通按此斜线变化。
3、AH是B系统内的磁通在整个电网电压变化过程中，无论是外部挤进来，还是本磁路内旧有的磁通，均应按此斜线变化。
4、BD是一条假想的线，故用点划线表示，它是GH的中心线，表示A及B系统内的磁通分配。
5、△CDE所包围的磁通范围是表示电网相电压从185伏－220伏时，从A系统中应向B系统转移的磁通量，也就是应从A系统中扣除的磁通量。
6、△ABC所包围的磁通范围是表示电网相电压从160伏－185伏时，从B系统中应向A系统转移的磁通量，也就是应从系统中扣除的磁通量，很明显△CDE＞△ABC。从A系统扣的多，补的少。
图6是说明A系统中的磁通变化情况，在185－220伏时，φ1直线下降，但160－185伏相电压时，是由B系统转过来的磁通△φ。
图7是本产品补加功率的情况。当相电压为160伏时补充功率最大，而220伏时补加功率为零。图8说明交直流在磁路中的外特性。
图9是本产品的A、B系统的磁路系统，主电路及直流系统电路图。
图10是本产品的辅助磁路系统电磁结构，它由二个“□”字型铁芯TB1及TB2所组成。TB1系统中W5是初级绕组，产生磁通φ1，它接在电源相电压220伏上。其付边绕组W4产生交流电动势，其大小与相电压有很大关系。经整流桥后转变成直流接入ab直流侧绕组，控制A磁路系统的磁导率μ1。W6是TB2的初级绕组，它直接接在输出端的相电压，所产生交流为φ2。W7是跨绕TB1及TB2两个铁芯磁路的共同交流绕组。由它经整流桥所产生的直流输出端，直接接cd直流绕组，用来控制B系统的磁导率μ2。但应注意的是φ1与φ2与W7相交链时，一个是正向，一个是反向，如果φ1＝φ2的话W7的输出电压为零。由于输出端的相电压是恒定的，故用此作为比较电压的标准电压。所产生的φ2也是不变的，只有φ1随电网被动而变化。当φ1越小则与φ2的差值越大，W7的输出也大，在设计中永远是φ1≤φ2这个基本原则。
图11所示本产品的工作原理。这是当三相电压的相电压为220伏时，用虚线表示的A磁路系统。因W5的电压为220伏，故W4感应的电压很高，经整流后所产生的直流激磁也十分强。故A磁路系统的导磁率μA此刻已等于零，那么Woa及W1a(其它各相一样)所分配电压及感应出来的电压均为零。相当于一根导线，故此时A与a基本上是一个点。因此a相的相电压与A相的相电压相同，是220伏。这是在正常送额定电压时的情况。
图12是三相的相电压为最低时(如160伏时)。用虚线表示了B磁路系统。因W5的电压已是160伏，W4所感应的电压很低很低。对A磁路系统的直流控制已失去作用。虽然A磁路系统内的导磁率μA很高，但由Woa所产生的磁通量确未达到额定状态，只有一半左右。
但从图10来看，W6仍保持比较高的电压，使φ2－φ1有很大差值。这差值使W7产生很大的感应电压，经整流桥输出很大的直流电动势，它直接用来控制B磁路系统，使其导磁率μB很小，接近于零，那么Woa相当于空芯线圈(W’ob及W’oc也是如此)。这样三相的160伏相电压就全加在Woa、Wob及Woc上，A系统此时因导磁率μA很高，加之初级绕组电压升高故磁路中的磁通量达到额定值。而此时2是组成升压式的自耦变压器，W1a也获得应该表现的电压值。那么a相的相电压就达到220伏了。
图13所示，是三相电网电压在160伏－220伏之间的任何一个相电压状态时所表示的工作状态。它有两方面说明比如三相相电压在185伏－220伏之间，W’oa分配的电压比较高，Woa分配很少，W1a上电压也只不多不少起到弥补电网相电压不足的电压差就够了；再如三相电压若在160－185伏之间，Woa’分配的电压比较少，Woa分配电压却很多，W1a上产生比较多的电压。这种分配多与少电压完全决定于W4、W7的直流电流多少。总之使W1a起到了弥补电网相电压不足的电压差的作用。
图14是表现了本产品的主电磁及辅助电磁路系统的总电路图。其中TB1及TB2的共用铁芯用一个，没有这种图例来示意，说明W7是绕在TB1及TB2共用磁路上。为使本产品总电路图表示更完整，清楚起见画制图15示意图表示W7。使产品的工作原理说明更完善一些。
权利要求1.一种“三相有载自动调压器”，其特征在于具有主磁系统路，辅助磁路系统。
2.如权利要求1所述的三相有载自动调压器，其特征在于主磁路系统具有两个尺寸不同的四柱铁芯A、B，在第二、三、四个铁柱上有初级绕组和直流绕组，铁芯A上有次级绕组，铁芯B没有，铁芯A的初级绕组始端与次级绕组末端接于三相电源，次级绕组始端接于输出端，初级绕组末端与铁芯B初级绕组相连。
3.如权利要求1所述的三相有载自动调压器，其特征在于辅助磁路系统具有两个“□”型铁芯，铁芯1的初级绕组接于相电压220伏上，次级绕组经整流桥与主磁路系统铁芯A直流绕组相连，铁芯2的初级绕组接于输初端，次级绕组跨越1和2，经整流桥与主磁路系统铁芯B的整流绕组相连。
专利摘要一种“三相有载自动调压器”，其电磁系统为两个四柱铁芯磁路，仅其中一个电磁系统有交流副边绕组，与初级绕组组成磁路分两段的升压式自耦变压器。用与电网波动有直接关系的直流分别对两个磁路系统进行控制。而辅助磁路又利用从磁通差取得交流的方法，对磁路进行控制。输出端为稳定电压。
文档编号H02P13/00GK2064132SQ8921562
公开日1990年10月17日 申请日期1989年8月29日 优先权日1989年8月29日
发明者齐贤 申请人:齐贤