输出负载电压U2。
[0026]图2中的原、副边的零线端子X与X仍然同为一线，输入火线端子③经机械调节滑动，改变可调线圈匝数Wt，Wt数值的不同，所得变比K不同，故输出电压U2不同。因副边主线圈Wz连接的是最高匝数，其输入电压U1与输出电压U2及变比间有以下关系:
Wz — U2 彡 Wt — U1,
即:K = U2/U1 彡 1
由此可见，此电路表明自耦变压器Β所输出的副边电压只能等于或大于输入的原边电压，即成为了升压变压器。
[0027]防护体系
我们再看线圈、电压、变比间的关系有:
K = ffz/fft
在机械调节中，随着顺时针旋转，调节线圈匝数Wt逐步减少，由于输入电压U1基本不变，则每一匝电压将相对增加，从理论角度讲，有可能出现wt — o，则有变比K—m，而当K —00时，有:
ffz/fft = U2/U1 = (U2 —①)/220 = K —①
即迫使U2趋向无穷大(实测值超过千伏)。这是很危险的，因可能出现前损电源后烧负载，并且经实验得知，调压变本身在超过350V以后，便开始振荡，发出轰鸣声，电压越高，响声越大，并在高于400V后逐步发热，传出焦臭味，即线圈中的绝缘层受到烤灼与损伤。
[0028]为解决以上问题，我们采取了如下系列措施:
第一，通电前，需将带活动触点a的转动柱转动放在与主线圈A-X的A端同位置的最高处，这时，开关K合上，①、②端子输出的电压U2，也只会与U1基本相同。否则，活动触点a放在其它位置与A-X上的一个触点接触，甚至放在相反的X— X端的零线端(即与其接触)，将在①、②端子输出很大、甚至是极值U2，是非常危险的。
[0029]第二，在电路中设计有1000伏电压表V，该表作为对输出电压U2的监视。此设置分外重要，因在调节升压中有数据观察，将被动变为主动，远离盲目性。
[0030]第三，据前分析，理论上有U2—m的可能，因线圈匝数变化，每匝电压值变化，U2与U1间出现非线性关系，加之各个厂家制造的参数有别，所以，不能按圆弧比例来确定数值，最好通过实测标注法，(如后图3)记录和粘贴上主要数据，使之掌握调节方式和停调位置。
[0031]第四，通过多次应用验证，对所需位置能基本确定后，我们可以像图3中的7、8所指的那样，对称设置限位柱和延伸杆，当调压变手柄转到该处时，将被挡下，不能再转动，由此避免电压调得过大，烧损设备。
[0032]在图2电路中，为了更严格起见，我们还设了两条光电监测支路，其中电阻R1和发光管Fgl串联是做电源监测，电阻R2和发光管Fg2串联是做负载监测。通电后，灯亮表示正常，否则表示不同点有问题，需要检查维修。
[0033]调压变装配与使用
在按照图2电路将调压变安装好后，我们又将各个元器件总的装入一个箱体14内，这样既安全，又形成规范性仪器。
[0034]图3中1是电源开关(K) ;2是电源指示灯(即Fgl) ;3是负载指示灯(即Fg2) ;4是输入保险(BX1)，5是输出保险(BX2) ;6是(限位柱)弧形槽孔，可将螺母紧固的限位柱7松开，在槽内移动，改变电压限定位置及数值；8是延伸杆，在旋转时既做数值指针，同时加长支出部分转动到300V左右(安全电压上限值)时，碰击到两对称限位柱7，则停下，不再升压，由此增强对负载、电源以及调压变自身的保护；9是电压指示刻度盘；10是手握转动柱(绝缘材质)，在此升压使用中是做逆时针旋转；11是根据实验测试数据所贴标签，外排数字则是输入220V正常值，需要提升到近300V，以便于仪器表计做试验的标签；12是电压表(V)，13是电源线。
[0035]被调输出电压U2在后面板分别经两芯和三芯插座引接使用。
【主权项】
1.一种自耦变压器的升压及保护装置，包括，带抽头的自耦变压器B，其特征是，包括升压电路:220V交流电源的火线和零线分别接于火线端子和零线端子，该火线端子顺次串接电源开关K、输入保险管BX1后接于所述自耦变压器B的抽头，自耦变压器B的主线圈AX的一端A接于输出保险管BX2 —端，输出保险管BX2另一端接于一个负载电压输出端子，零线端子经导线接于自耦变压器B的主线圈AX的另一端X，该主线圈AX的另一端X经导线接于另一个负载电压输出端子，电压表V串接在该两个负载电压输出端子之间；上述升压电路设置在箱体内的电路板上，活动触点a设置在绝缘材质的手握转动柱(10)上，上述自耦变压器B的主线圈AX上的抽头为多个，且形成与活动触点a逐一接触连接的多个抽头触点，该手握转动柱(10)可转动地设置在箱体的面板上，该箱体面板上设置有电压指示刻度盘(9 )，且箱体面板上设置有升压限位机构。2.根据权利要求1所述的自耦变压器的升压及保护装置，其特征是，所述升压限位机构为:所述箱体面板上设置有一个或两个限位柱(7)，所述手握转动柱(10)上对应固定有一根或两根延伸杆(8 )。3.根据权利要求1或2所述的自耦变压器的升压及保护装置，其特征是，还具有输入电源监测电路:电阻R1 —端接于输入保险管BX1另一端，电阻R1另一端串接输入电源指示发光二极管Fgl后接于零线端子；还具有负载电压监测电路:另一电阻R2 —端接于输出保险管BX2 —端，另一电阻R2另一端串接负载电流指示发光二极管Fg2后接于零线端子。4.根据权利要求3所述的自耦变压器的升压及保护装置，其特征是，所述限位柱(7)设置在箱体面板上的弧形槽孔中。5.根据权利要求4所述的自耦变压器的升压及保护装置，其特征是，所述箱体为长方体形，箱体面板上设置有电压表V，所述电源开关K输入电源指示发光二极管Fgl、负载电流指示发光二极管Fg2、输入保险管BX1、输出保险管BX2均安装在箱体的前侧立板上。
【专利摘要】一种自耦变压器的升压及保护装置，涉及电压升高及保护装置。升压电路为：220V交流电源的火线和零线分别接于火线端子和零线端子，火线端子顺次串接电源开关、输入保险管后接于自耦变压器B的抽头，自耦变压器B主线圈一端接输出保险管一端，输出保险管另一端接一负载电压输出端子，零线端子接主线圈的另一端，主线圈另一端接另一个负载电压输出端子，电压表V串接在该两个负载电压输出端子之间；上述升压电路设置在箱体内活动触点a设置在手握转动柱上，手握转动柱可转动地设置在箱体上，该箱体上设置有电压指示刻度盘和升压限位机构。它采用自耦变压器实现升压且对升压进行限制保护，具有投资小、实用性高等特点。
【IPC分类】H02M5/12, H02H7/055, H01F29/02
【公开号】CN105356761
【申请号】CN201510920196
【发明人】陈凌, 冯运, 刘睿
【申请人】国网四川省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月11日