专利名称：交流电压补偿器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种交流电压补偿器。其技术领域为电力电器电源系列，属于能源领域节能技术。
二背景技术：
现有技术，中国专利实用新型ZL 95 2 14359.3，适用于诸如低压下井的煤矿之类的远距离供电，可以解决低压供电线路长、线路耗损高、电压下降大的问题。但该技术的输出电压等级只有380V或660V一种，目前我国有为数不少的单位要求同时提供380V和660V两种电压等级电源，上述技术尚不能满足此项要求。而且，现有技术，实用新型ZL 95 2 14359.3三相交流电可调自耦升压器中所涉及的手动切换开关，由于导电铜片和触头的接触是摩擦接触，容易形成环形导电圈，致使该开关通断顺序错乱，而且该开关耐用性和可靠性差。
三
发明内容
本实用新型解决的技术问题就是为了弥补现有技术的不足，提供一种交流电压补偿器，满足在大负载和连续供电情况下可同时提供380V和660V两种电压电源并适当补偿调整电压的需要，确保远距离负载处电压处在额定电压范围内，使电机正常启动和运行。
本实用新型的目的可通过以下技术方案来达到一种交流电压补偿器，包括有电压补偿装置KOB和控制装置，电压补偿装置KOB中有三相铁芯1、二次线圈2和3、三相线圈4、三相过渡线圈5，三相的线圈对应绕制在三相铁芯1上，其中二次线圈2和3中设置有用以输出不同电压等级380V或660V电源的一个以上不同匝数的抽头，在三相线圈4的星点方向设有二个以上不同匝数的抽头，在三相过渡线圈5的星点方向设有一个以上抽头，三相线圈4和三相过渡线圈5的抽头分别与控制装置中接触器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7的主触头相连接，三相线圈4和三相过渡线圈5的抽头之一通过接触器K1～K7主触头之一吸合而形成中性点；控制装置中有接触器K1～K7、继电器KA、控制变压器KB、主接触器KM、启动按纽开关ST、停止按纽开关STP、小型断路器DZ和改制专用转换开关LW；改制专用转换开关LW中有带指向旋纽6、旋转定位标志7、开关主体8、凸轮9、挺杆10、弹簧11、活动触头12、固定触头13、分节载体14、封盖15、紧固螺16和中心转动方轴17。
所述的改制专用转换开关LW，分节载体14共有四节，每节分节载体14内固定设置有固定触头13二个，在固定触头13外侧设置有活动触头12各一个，活动触头外侧压着弹簧11各一个，活动触头12镶嵌在挺杆10中间，挺杆10半球面指向凸轮9外沿，凸轮9安装在中心转动方轴17上，带指向旋纽6与中心转动方轴17固定后安装在开关主体8的中心，在开关主体8的左面依次相向设置四节分节载体14，四节分节载体14左侧设置封盖15，紧固螺丝16与封盖15连接，凸轮9共设置八个。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。1、克服了现有技术不能同时提供380V和660V两种电源的弊端，方便用电单位的电源选择。2、由于提高过低的电压达到额定电压，大大降低了线路损耗，节约了能源，提高了效率。3、减少了用电设备的损坏频率，有效降低了生产成本。4、改制专用的转换开关美观耐用，提高了交流电压补偿器的工作可靠性。
四
图1本实用新型的电压补偿装置KOB结构图；图2本实用新型的控制线路原理图；图3本实用新型的转换开关LW结构图；图4本实用新型的转换开关LW分节平面图；图5本实用新型的凸轮毛坯9-A平面图；图6本实用新型的凸轮毛坯9-B平面图；图7本实用新型的凸轮毛坯9-C平面图；图8本实用新型的第一个凸轮9形状图；图9本实用新型的第二个凸轮9形状图；图10本实用新型的第三个凸轮9形状图；图11本实用新型的第四个凸轮9形状图；图12本实用新型的第五个凸轮9形状图；图13本实用新型的第六个凸轮9形状图；图14本实用新型的第七个凸轮9形状图；图15本实用新型的第八个凸轮9形状图；图16本实用新型的旋转定位标志2平面图；
五、具体实施方案本交流电压补偿器，它包括有电压补偿装置KOB和控制装置。电压补偿装置KOB由三相铁心1、二次线圈2和3、三相线圈4、三相过渡线圈5构成。输入端为ABC，三相的线圈对应绕制在三相铁心1上。其中二次线圈2和3中设置有二个不同匝数的抽头，用以输出不同电压等级的电源，抽头a、b、c为输出电压等级380V±5％，抽头a1、b1、c1为输出电压等级660V±5％，电压补偿装置KOB中三相线圈4为连续工作线圈，其星点方向带有不同匝数的抽头1、3、5、7。电压补偿装置KOB中三相过渡线圈5为短暂过渡线圈，其星点方向带有抽头2、4、6。电压补偿装置KOB中三相线圈4和三相过渡线圈5的抽头1、2、3、4、5、6、7分别与控制装置中接触器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7的主触头相连接。控制装置的控制是有序控制，控制装置中主要有接触器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7和改制专用的转换开关LW。通过LW的转换，驱动K的闭合和分断，使三相线圈4和三相过渡线圈5的抽头之一通过接触器K1～K7主触头之一吸合而形成中性点，由于抽头匝数不同而调整电压比不同，采用自耦升压基本原理，实现调压，形成可调电压的电压补偿器。
在控制装置中采用了改制专用的转换开关LW，该开关利用国标GB14048系列产品LW万能转换开关改制。改制后LW能满足该电压补偿装置KOB抽头通断的切换要求。
改制专用转换开关LW的结构如下分节载体14共有四节，每节分节载体内固定设置有固定触头13二个，在固定触头13外侧设置有活动触头12各一个，活动触头外侧压着弹簧11各一个，活动触头12镶嵌在挺杆10中间，挺杆10半球面指向凸轮9外沿，凸轮9安装在中心转动方轴17上，带指向旋纽6与中心转动方轴17固定后安装在开关主体8的中心，在开关主体8的左面依次相向设置四节分节载体14，四节分节载体14左侧设置封盖15后，由紧固螺丝16一同紧固。
改制专用转换开关LW的结构进行改制的构思叙述如下经改制专用的LW万能转换开关，是以国标GB14048.5-93产品LW5D16M□/4系列万能转换开关为原形进行改制的。代号说明LW代表万能开关，5代表设计代号，D代表采标代号，16代表约定发热电流值，M代表特征代号，□代表操作图编号，4代表接触系统节数。改制构思只是对凸轮的外沿轮廓线进行重新设计。改制后的凸轮9共八个，即图8～图15所示的剖面91-91、92-92、93-93、94-94、95-95、96-96、97-97、98-98，是由带有中心方孔的三种尼龙毛坯9-A、9-B和9-C改制的。改制时只须切去多余花翅即可，按顺时针方向角度表述，0点即为0°，一个花翅按30°计算，当带指向旋纽6指尖指向0°即ATC时，八个凸轮9的形状从右至左分述如下第一个凸轮按毛坯9-B切去0°花翅，第二个凸轮按毛坯9-A正面和背面翻转后右旋90°切去90°～120°花翅，第三个凸轮按毛坯9-A左旋90°切去240°～270°花翅，第四个凸轮按毛坯9-B切去0°、30°和60°花翅，第五个凸轮按毛坯9-A左旋180°切去150°～180°花翅，第六个凸轮按毛坯9-B右旋90°切去270°、300°、330°花翅，第七个凸轮按毛坯9-A右旋90°切去60°～90°花翅，第八个凸轮按毛坯9-C切去210°～240°花翅。
万能转换开关LW有8个凸轮9，有8个挺杆10，有8对触头，每个触头有2个触点。分别为第1对触头1号2号触点，第2对触头3号4号触点，第3对触头5号6号触点，第4对触头7号8号触点，第5对触头9号10号触点，第6对触头11号12号触点，第7对触头13号14号触点，第8对触头15号16号触点。8个凸轮9通过挺杆10对应8对触头动作，设LW的带指向旋纽6每旋转一档为30°，共12个档，带指向旋纽6指向档位按顺时针方向分别为0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°。
LW通断规则见表1表1
从表中可以看出，当带指向旋纽6指尖在60°、150°、240°、330°时，分别使抽头1、抽头3、抽头5、抽头7闭合，形成星接自耦变压器的中性点。由于这些不同匝数的抽头切换，实现了调压的目的。为了使这些抽头在大负荷不断电的情况下进行顺利切换，需采取过渡档进行过渡。若需从抽头1切换到抽头3，带指向旋纽6指向点要从60°转到90°，再转到120°，再转到150°。其它切换过程以此类推。当带指向旋纽6指向0°即ATC时，触点1、2闭合，可以作为主令驱动开关使用(本例不用)。当带指向旋纽6指向点在30°即STP时，全部触点都断开，开关处于关闭状态。图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16是描述转换开关LW的各部构造的。图3所示为带指向旋纽6指向0点即0°亦即ATC位置时的工况。此时，91-91凸轮9凹槽在0点方向，此时相应的挺杆10落入91-91凸轮9的凹槽使第一对触头1号、2号触点闭合。同时，另外的7个凸轮9凸起的园弧外沿对应挺起其挺杆10和活动触头12，使第2对至第8对的触头分断。
当带指向旋纽6指向0°亦即ATC时，触点1、2闭合点，可以作为主令驱动开关使用(本例不用)。当带指向旋纽6指向点在30°即档位STP时，此时全部触点都断开，开关处于关闭状态。档位1、3、5、7分别为带指向旋纽6指向点在60°、150°、240°、330°时，此时使抽头1、抽头3、抽头5、抽头7闭合，形成星接自耦变压器的中性点。带指向旋纽6指向点在图示小黑园点时为过渡档位，在此过渡档位只可短暂过渡，起过渡作用。带指向旋纽6有用于旋转定位的定位片，对带指向旋纽6的旋转范围限位。带指向旋纽6可顺时针从0°旋转到330°，可逆时针从330°旋转到0°，不可顺时针从330°旋转到0°，不可逆时针从0°旋转到330°。按照LW的通断规则，当带指向旋纽6转动时，带动中心转动方轴17转动。因凸轮9固定在转动方轴17上，方轴17转动即带动凸轮9转动。凸轮9转动时，凸轮9外沿即推动挺杆10沿凸轮9径向上下滑动。又因活动触头12固定在挺杆10上，挺杆10滑动即带动活动触头12上下滑动，活动触头12上下滑动即导致触头的分断或闭合。
图15中98-98剖面中，10-1描写挺杆10挺起活动触头12和固定触头13分断的工况，10-2描写挺杆10落下活动触头12和固定触头13闭合的工况。活动触头12和固定触头13的分断或闭合的间隔及延长角度是由凸轮外沿的形状决定的。
根据图2控制线路原理图叙述本交流电压补偿器的操作情况首先按下ST按纽开关，此时继电器KA吸合，通过KA的辅助触点传递给转换开关LW，由转换开关LW有规律地传递，使接触器K1～K7依次吸合或断开，其中接触器K1～K7至少有一只处于吸合状态。由接触器K1～K7的常开辅助触头传递使主开关KW吸合，从而通电到电压补偿装置KOB，通过电压补偿调整后，向a、b、c和a1、b1、c1方向送电。电压的调整由三相线圈4不同匝数的抽头切换来实现。LW的传递规律是1、3、5、7为三相线圈4的工作抽头，2、4、6为三相过渡线圈5的抽头。若需从抽头1切换到抽头3，带指向旋纽6指向点要从60°转到90°，再转到120°，再转到150°。其余切换过程以此类推。当需要补偿器停止工作时，可按下停止按纽开关STP，也可旋转带指向旋纽6指向点指向30°亦即STP位置。控制变压器KB是为适配控制原器件额定电压而设置的。电压表V1和V2是为监视输入输出电压而设置。
本实施方案交流电压补偿器，额定容量为400KVA，额定电流372A。二次线圈2和3从ABC输入线至输出线abc至输出线a1b1c1为5×10双玻璃丝扁铜线2根并联，三相线圈4从输入线ABC至K7为4×8.5双玻璃丝扁铜线，K7至K5为3×8双玻璃丝扁铜线，K5至K3为3×5双玻璃丝扁铜线，K3至K1为2×5双玻璃丝扁铜线，三相过渡线圈5均为2×5双玻璃丝扁铜线，输出端至输入端线圈为5×10双玻璃丝扁铜线二根。其它原器件均采用正泰集团的合格产品。空载运行测量见表2，实际负载测量见表3从表2、表3可以看出符合设计要求。
表2
表3
权利要求1.一种交流电压补偿器，包括有电压补偿装置KOB和控制装置，其特征在于电压补偿装置KOB中有三相铁芯(1)、二次线圈(2和3)、三相线圈(4)、三相过渡线圈(5)，三相的线圈对应绕制在三相铁芯(1)上，其中二次线圈(2和3)中设置有用以输出不同电压等级380V或660V电源的一个以上不同匝数的抽头，在三相线圈(4)的星点方向设有二个以上不同匝数的抽头，在三相过渡线圈(5)的星点方向设有一个以上抽头，三相线圈(4)和三相过渡线圈(5)的抽头分别与控制装置中接触器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7的主触头相连接，三相线圈(4)和三相过渡线圈(5)的抽头之一通过接触器K1～K7主触头之一吸合而形成中性点；控制装置中有接触器K1～K7、继电器KA、控制变压器KB、主接触器KM、启动按纽开关ST、停止按纽开关STP、小型断路DZ和改制专用转换开关LW；改制专用转换开关LW中有带指向旋纽(6)、旋转定位标志(7)、开关主体(8)、凸轮(9)、挺杆(10)、弹簧(11)、活动触头(12)、固定触头(13)、分节载体(14)、封盖(15)、紧固螺丝(16)和中心转动方轴(17)。
2.根据权利要求1所述的交流电压补偿器，其特征是所述的改制专用转换开关LW中包括分节载体(14)共有四节，每节分节载体(14)内固定设置有固定触头(13)二个，在固定触头(13)外侧设置有活动触头(12)各一个，活动触头外侧压着弹簧(11)各一个，活动触头(12)镶嵌在挺杆(10)中间，挺杆(10)半球面指向凸轮(9)外沿，凸轮(9)安装在中心转动方轴(17)上，带指向旋纽(6)与中心转动方轴(17)固定后安装在开关主体(8)的中心，在开关主体(8)的左面依次相向设置四节分节载体(14)，四节分节载体(14)左侧设置封盖(15)，紧固螺丝(16)与封盖(15)连接，凸轮(9)共设置八个。
专利摘要本实用新型涉及一种交流电压补偿器。它包括有电压补偿装置和控制装置。电压补偿装置由三相铁芯、二次线圈、三相线圈、三相过渡线圈构成。三相的线圈分别绕制在三相铁芯柱上。其中二次线圈中设置有多个抽头，用以输出不同电压的电源。在电压补偿装置三相线圈的星点方向带有不同匝数的抽头1、3、5、7，在三相过渡线圈的星点方向带有抽头2、4、6。控制装置中主要有改制专用的转换开关LW和接触器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7。通过LW的转换，驱动K的闭合和分断，致使抽头1、2、3、4、5、6、7分别连通和断开，形成可输出不同等级电源的电压补偿器。适用于低压供电线路长、能耗高、压降大的各种工况，可延长低压供电线路，节约能源。
文档编号G05F1/14GK2785010SQ200420117170
公开日2006年5月31日 申请日期2004年12月8日 优先权日2004年12月8日
发明者张顺清 申请人:张顺清