一种输出电压自动调节的稳压变压器的制造方法
一种输出电压自动调节的稳压变压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种输出电压自动调节的稳压变压器，其包括变压器、自动控制电路及驱动电机，输入电压通过电刷接入该变压器的初级绕组，输出电压从该变压器的次级绕组输出，该驱动电机连接该电刷以改变初次级绕组的匝数比；该自动控制电路连接该变压器的输出电压，对该变压器的输出电压进行采样，并采用闭环负反馈控制输出电压信号；该驱动电机连接该自动控制电路，该自动控制电路输出的控制电压信号使该驱动电机旋转带动电刷位置改变从而使该变压器的初次级绕组匝数比发生改变，本实用新型可使变压器的输出在电网电压变化以及负载电流变化时，均能自动保持电压的稳定输出。
【专利说明】—种输出电压自动调节的稳压变压器
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种稳压变压器，特别是涉及一种输出电压自动调节的稳压变压器。
【背景技术】
[0002]现有的稳压变压器主要是利用铁磁谐振原理及磁分路结构制成，它由铁心、初级绕组、次级绕组、磁分路、谐振电容器、补偿绕组组成。初级绕组放在铁心的非饱和处，次级绕组放在铁心的磁饱和处，当初级输入电压升高或降低时，在铁心中增减的磁通经磁分路自成回路，而次级绕组所处的铁心始终保持磁饱和状态，所以不会再增加和减少磁通。因此，次级绕组的感应电动势不会因电网电压的变化而变化。铁磁谐振式交流稳压器具有结构简单，制造方便，输入电压允许变化范围宽，工作可靠，过载能力较强等优点。然而，铁磁谐振式交流稳压器存在谐波含量大、非正弦失真大的缺陷，同时当负载发生变化时，无法保持电压的稳定输出。
[0003]有的稳压变压器将磁放大器和自耦变压器串联起来，利用电子线路改变磁放大器的阻抗以稳定输出电压。磁放大器式稳压变压器具有稳定度高、输出波形好的优点，然而，磁放大器式稳压变压器存在惯性较大、恢复时间较长的缺陷，又因采用自耦方式，所以抗干扰能力较差。
[0004]有些稳压变压器的初级或次级绕组设有多个抽头，电网电压变化时通过选取合适的抽头，保持输出电压基本不变。然而，抽头式变压器只能对电压输出采用跳跃式调节，并且多采用继电器完成抽头的切换连接，继电器容易老化失效。
[0005]还有的稳压变压器采用自耦变压器进行稳压，其通过公共绕组的匝数改变输出电压，这种自耦变压器初次级绕组电气隔离性能差，且多采用人工进行调节。
实用新型内容
[0006]为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之目的在于提供一种输出电压自动调节的稳压变压器，其可以使变压器的输出在电网电压变化时以及负载电流变化时，均能自动保持电压的稳定输出，并且具有波形失真较小、谐波含量低等优点。
[0007]为达上述及其它目的，本实用新型提出一种输出电压自动调节的稳压变压器，该稳压变压器包括变压器、自动控制电路及驱动电机，输入电压通过电刷接入该变压器的初级绕组，输出电压从该变压器的次级绕组输出，该驱动电机连接该电刷以改变初次级绕组的匝数比；该自动控制电路连接该变压器的输出电压，对该变压器的输出电压进行采样，并采用闭环负反馈控制输出控制电压信号；该驱动电机连接该自动控制电路，该自动控制电路输出的控制电压信号使该驱动电机旋转带动电刷位置改变从而使该变压器的初次级绕组匝数比发生改变。
[0008]进一步地，该电刷由刷架和碳刷两部分组成，该碳刷紧压在该变压器外侧初级线圈线包的去漆面上，该刷架由驱动电机驱动，可带动该碳刷绕转轴在360°范围内转动，以此改变该变压器初次级绕组的匝数比。
[0009]进一步地，该自动控制电路包括输出电压采样电路、比较器以及功率放大电路，输出电压采样电路连接该变压器的输出电压，对该变压器10的输出电压进行采样，并将采样电压输至该比较器的一输入端，该比较器的另一输入端连接一基准电压，输出端连接该功率放大电路，该功率放大电路的输出端接该驱动电机。
[0010]进一步地，该采样电压接该比较器的负输入端，该基准电压接该比较器的正输入端。
[0011]进一步地，该驱动电机为直流伺服电动机。
[0012]进一步地，该变压器的初级绕组由多个初级线圈包绕制在磁芯上，初级绕组线圈包一面是去漆，该多个去漆初级绕组线圈包均匀分布在磁芯上。
[0013]与现有技术相比，本实用新型一种输出电压自动调节的稳压变压器通过自动控制电路采用闭环负反馈控制对变压器的输出电压进行取样，控制电路输出控制电压信号使直流伺服电动机旋转带动电刷架转至合适位置，电刷位置改变从而使变压器的初次级匝数比发生改变，使变压器的输出电压始终保持稳定，本实用新型使变压器的输出在电网电压变化时以及负载电流变化时，均能自动保持电压的稳定输出，并且具有波形失真小、谐波含量低的优势，可广泛应用于供电电压要求稳定的电器设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型一种输出电压自动调节的稳压变压器之较佳实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下通过特定的具体实例并结合【专利附图】
【附图说明】本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。
[0016]图1为本实用新型一种输出电压自动调节的稳压变压器之较佳实施例的结构示意图。如图1所示，本实用新型一种输出电压自动调节的稳压变压器，包括:变压器10、自动控制电路11以及驱动电机12。
[0017]其中，输入电压Cj1通过电刷接入变压器10的初级绕组，输出电圧从变压器10
的次级绕组输出，电刷由刷架和碳刷两部分组成，碳刷紧压在外侧初级线圈线包的去漆面上，刷架由驱动电机12驱动，可带动碳刷绕转轴在360°范围内转动，以此改变初次级绕组的匝数比；在本实用新型较佳实施例中，驱动电机12为直流伺服电动机；自动控制电路11
连接变压器10的输出电压，对变压器10的输出电压(J1进行采样，采用闭环负反馈控制
输出控制电压信号；驱动电机12连接自动控制电路11，自动控制电路11输出的控制电压信号使驱动电机12 (直流伺服电动机)旋转带动电刷架转至合适位置，电刷位置改变从而使变压器10的初次级匝数比发生改变，变压器10的输出电压始终保持稳定。
[0018]在本实用新型较佳实施例中，自动控制电路11包括输出电压采样电路21、比较器22以及功率放大电路23。输出电压采样电路21连接变压器10的输出电压C>2，对变压器
10的输出电压(Λ进行米样，并将米样电压输至比较器22的一输入端,在本实用新型较佳
实施例中，米梓电压输至比较器22的负输入端，比较器22的另一输入端(正输入端)连接一基准电压，输出端连接功率放大电路23的输入端，功率放大电路23的输出端接驱动电机12(直流伺服电动机)。
[0019]在本实用新型较佳实施例中，变压器10的初级绕组由多个初级线圈包绕制在磁芯上，初级绕组线圈包一面是去漆，该多个去漆初级绕组线圈包均匀分布在磁芯上，根据需要，去漆初级绕组线圈空间上可以占满(360° )或仅占一定角度(〈360° )的磁芯，输入电
压[^通过电刷接入初级绕组，其一端接变压器初级绕组固定输入端，其活动端通过刷架上
的炭刷接入变压器初级绕组输入端，输出电圧从次级绕组输出，电刷由刷架和碳刷两部
分组成，碳刷紧压在外侧初级线圈线包的去漆面上，刷架由直流伺服电动机驱动，可带动碳刷绕转轴在360°范围内转动，通过改变初级绕组线圈匝数来改变初次级绕组的匝数比，从而在采样电压的反馈控制下稳定输出电压。
[0020]相应地，用同样的方法改变次级绕组线圈匝数或同时改变初级、次级绕组线圈匝数来改变初次级绕组的匝数比具有相同效果。
[0021]自动控制电路11中有一个基准电压，它不受变压器10输入电压和变压器10所供给的负载电流的影响，变压器10的输出电压通过采样后与基准电压比较，再经过功率放大电路驱动直流伺服电动机旋转。
[0022]当输入电压降低或变压器负载电流变化引起输出电压降低时，直流伺服电动机转动使初级线圈匝数增加，输出电压升高至稳压值；反之，直流伺服电动机转动使初级线圈匝数减少，输出电压减低至稳压值。这样，变压器10输出电压始终保持稳定。
[0023]可见，本实用新型变压器的初次级绕组相互独立，磁路可以设计在不饱和状态，这样初次级绕组电气上相互隔离，安全可靠，输入输出波形一致，不存在波形畸变，谐波含量少，同时，本实用新型采用闭环负反馈自动调节初次级绕组的匝数比，确保变压器具有及时、连续稳定的电压输出。
[0024]综上所述，本实用新型一种输出电压自动调节的稳压变压器通过自动控制电路采用闭环负反馈控制对变压器的输出电压进行取样，控制电路输出控制电压信号使直流伺服电动机旋转带动电刷架转至合适位置，电刷位置改变从而使变压器的初次级匝数比发生改变，使变压器的输出电压始终保持稳定，本实用新型使变压器的输出在电网电压变化时以及负载电流变化时，均能自动保持电压的稳定输出，并且具有波形失真较小、谐波含量低的优势，可广泛应用于供电电压要求稳定的电器设备。
[0025]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
【权利要求】
1.一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该稳压变压器包括变压器、自动控制电路及驱动电机，输入电压通过电刷接入该变压器的初级绕组，输出电压从该变压器的次级绕组输出，该驱动电机连接该电刷以改变初次级绕组的匝数比；该自动控制电路连接该变压器的输出电压，对该变压器的输出电压进行采样，并采用闭环负反馈控制输出控制电压信号；该驱动电机连接该自动控制电路，该自动控制电路输出的控制电压信号使该驱动电机旋转带动电刷位置改变从而使该变压器的初次级绕组匝数比发生改变。
2.如权利要求1所述的一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该电刷由刷架和碳刷两部分组成，该碳刷紧压在该变压器外侧初级线圈线包的去漆面上，该刷架由驱动电机驱动，可带动该碳刷绕转轴在360°范围内转动，以此改变该变压器初次级绕组的匝数比。
3.如权利要求2所述的一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该自动控制电路包括输出电压采样电路、比较器以及功率放大电路，该输出电压采样电路连接该变压器的输出电压，对该变压器(10)的输出电压进行采样，并将采样电压输至该比较器的一输入端，该比较器的另一输入端连接一基准电压，输出端连接该功率放大电路的输入端，该功率放大电路的输出端接该驱动电机。
4.如权利要求3所述的一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该采样电压接该比较器的负输入端，该基准电压接该比较器的正输入端。
5.如权利要求1所述的一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该驱动电机为直流伺服电动机。
6.如权利要求1所述的一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该变压器的初级绕组由多个初级线圈包绕制在磁芯上，初级绕组线圈包一面是去漆，该多个去漆初级绕组线圈包均匀分布在磁芯上。
【文档编号】G05F1/12GK203643878SQ201320664215
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】高宁, 王爱元, 闻洁, 刘海涛, 任众 申请人:上海电机学院
【专利摘要】本实用新型公开了一种输出电压自动调节的稳压变压器，其包括变压器、自动控制电路及驱动电机，输入电压通过电刷接入该变压器的初级绕组，输出电压从该变压器的次级绕组输出，该驱动电机连接该电刷以改变初次级绕组的匝数比；该自动控制电路连接该变压器的输出电压，对该变压器的输出电压进行采样，并采用闭环负反馈控制输出电压信号；该驱动电机连接该自动控制电路，该自动控制电路输出的控制电压信号使该驱动电机旋转带动电刷位置改变从而使该变压器的初次级绕组匝数比发生改变，本实用新型可使变压器的输出在电网电压变化以及负载电流变化时，均能自动保持电压的稳定输出。
【专利说明】—种输出电压自动调节的稳压变压器
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种稳压变压器，特别是涉及一种输出电压自动调节的稳压变压器。
【背景技术】
[0002]现有的稳压变压器主要是利用铁磁谐振原理及磁分路结构制成，它由铁心、初级绕组、次级绕组、磁分路、谐振电容器、补偿绕组组成。初级绕组放在铁心的非饱和处，次级绕组放在铁心的磁饱和处，当初级输入电压升高或降低时，在铁心中增减的磁通经磁分路自成回路，而次级绕组所处的铁心始终保持磁饱和状态，所以不会再增加和减少磁通。因此，次级绕组的感应电动势不会因电网电压的变化而变化。铁磁谐振式交流稳压器具有结构简单，制造方便，输入电压允许变化范围宽，工作可靠，过载能力较强等优点。然而，铁磁谐振式交流稳压器存在谐波含量大、非正弦失真大的缺陷，同时当负载发生变化时，无法保持电压的稳定输出。
[0003]有的稳压变压器将磁放大器和自耦变压器串联起来，利用电子线路改变磁放大器的阻抗以稳定输出电压。磁放大器式稳压变压器具有稳定度高、输出波形好的优点，然而，磁放大器式稳压变压器存在惯性较大、恢复时间较长的缺陷，又因采用自耦方式，所以抗干扰能力较差。
[0004]有些稳压变压器的初级或次级绕组设有多个抽头，电网电压变化时通过选取合适的抽头，保持输出电压基本不变。然而，抽头式变压器只能对电压输出采用跳跃式调节，并且多采用继电器完成抽头的切换连接，继电器容易老化失效。
[0005]还有的稳压变压器采用自耦变压器进行稳压，其通过公共绕组的匝数改变输出电压，这种自耦变压器初次级绕组电气隔离性能差，且多采用人工进行调节。
实用新型内容
[0006]为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之目的在于提供一种输出电压自动调节的稳压变压器，其可以使变压器的输出在电网电压变化时以及负载电流变化时，均能自动保持电压的稳定输出，并且具有波形失真较小、谐波含量低等优点。
[0007]为达上述及其它目的，本实用新型提出一种输出电压自动调节的稳压变压器，该稳压变压器包括变压器、自动控制电路及驱动电机，输入电压通过电刷接入该变压器的初级绕组，输出电压从该变压器的次级绕组输出，该驱动电机连接该电刷以改变初次级绕组的匝数比；该自动控制电路连接该变压器的输出电压，对该变压器的输出电压进行采样，并采用闭环负反馈控制输出控制电压信号；该驱动电机连接该自动控制电路，该自动控制电路输出的控制电压信号使该驱动电机旋转带动电刷位置改变从而使该变压器的初次级绕组匝数比发生改变。
[0008]进一步地，该电刷由刷架和碳刷两部分组成，该碳刷紧压在该变压器外侧初级线圈线包的去漆面上，该刷架由驱动电机驱动，可带动该碳刷绕转轴在360°范围内转动，以此改变该变压器初次级绕组的匝数比。
[0009]进一步地，该自动控制电路包括输出电压采样电路、比较器以及功率放大电路，输出电压采样电路连接该变压器的输出电压，对该变压器10的输出电压进行采样，并将采样电压输至该比较器的一输入端，该比较器的另一输入端连接一基准电压，输出端连接该功率放大电路，该功率放大电路的输出端接该驱动电机。
[0010]进一步地，该采样电压接该比较器的负输入端，该基准电压接该比较器的正输入端。
[0011]进一步地，该驱动电机为直流伺服电动机。
[0012]进一步地，该变压器的初级绕组由多个初级线圈包绕制在磁芯上，初级绕组线圈包一面是去漆，该多个去漆初级绕组线圈包均匀分布在磁芯上。
[0013]与现有技术相比，本实用新型一种输出电压自动调节的稳压变压器通过自动控制电路采用闭环负反馈控制对变压器的输出电压进行取样，控制电路输出控制电压信号使直流伺服电动机旋转带动电刷架转至合适位置，电刷位置改变从而使变压器的初次级匝数比发生改变，使变压器的输出电压始终保持稳定，本实用新型使变压器的输出在电网电压变化时以及负载电流变化时，均能自动保持电压的稳定输出，并且具有波形失真小、谐波含量低的优势，可广泛应用于供电电压要求稳定的电器设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型一种输出电压自动调节的稳压变压器之较佳实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下通过特定的具体实例并结合【专利附图】
【附图说明】本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。
[0016]图1为本实用新型一种输出电压自动调节的稳压变压器之较佳实施例的结构示意图。如图1所示，本实用新型一种输出电压自动调节的稳压变压器，包括:变压器10、自动控制电路11以及驱动电机12。
[0017]其中，输入电压Cj1通过电刷接入变压器10的初级绕组，输出电圧从变压器10
的次级绕组输出，电刷由刷架和碳刷两部分组成，碳刷紧压在外侧初级线圈线包的去漆面上，刷架由驱动电机12驱动，可带动碳刷绕转轴在360°范围内转动，以此改变初次级绕组的匝数比；在本实用新型较佳实施例中，驱动电机12为直流伺服电动机；自动控制电路11
连接变压器10的输出电压，对变压器10的输出电压(J1进行采样，采用闭环负反馈控制
输出控制电压信号；驱动电机12连接自动控制电路11，自动控制电路11输出的控制电压信号使驱动电机12 (直流伺服电动机)旋转带动电刷架转至合适位置，电刷位置改变从而使变压器10的初次级匝数比发生改变，变压器10的输出电压始终保持稳定。
[0018]在本实用新型较佳实施例中，自动控制电路11包括输出电压采样电路21、比较器22以及功率放大电路23。输出电压采样电路21连接变压器10的输出电压C>2，对变压器
10的输出电压(Λ进行米样，并将米样电压输至比较器22的一输入端,在本实用新型较佳
实施例中，米梓电压输至比较器22的负输入端，比较器22的另一输入端(正输入端)连接一基准电压，输出端连接功率放大电路23的输入端，功率放大电路23的输出端接驱动电机12(直流伺服电动机)。
[0019]在本实用新型较佳实施例中，变压器10的初级绕组由多个初级线圈包绕制在磁芯上，初级绕组线圈包一面是去漆，该多个去漆初级绕组线圈包均匀分布在磁芯上，根据需要，去漆初级绕组线圈空间上可以占满(360° )或仅占一定角度(〈360° )的磁芯，输入电
压[^通过电刷接入初级绕组，其一端接变压器初级绕组固定输入端，其活动端通过刷架上
的炭刷接入变压器初级绕组输入端，输出电圧从次级绕组输出，电刷由刷架和碳刷两部
分组成，碳刷紧压在外侧初级线圈线包的去漆面上，刷架由直流伺服电动机驱动，可带动碳刷绕转轴在360°范围内转动，通过改变初级绕组线圈匝数来改变初次级绕组的匝数比，从而在采样电压的反馈控制下稳定输出电压。
[0020]相应地，用同样的方法改变次级绕组线圈匝数或同时改变初级、次级绕组线圈匝数来改变初次级绕组的匝数比具有相同效果。
[0021]自动控制电路11中有一个基准电压，它不受变压器10输入电压和变压器10所供给的负载电流的影响，变压器10的输出电压通过采样后与基准电压比较，再经过功率放大电路驱动直流伺服电动机旋转。
[0022]当输入电压降低或变压器负载电流变化引起输出电压降低时，直流伺服电动机转动使初级线圈匝数增加，输出电压升高至稳压值；反之，直流伺服电动机转动使初级线圈匝数减少，输出电压减低至稳压值。这样，变压器10输出电压始终保持稳定。
[0023]可见，本实用新型变压器的初次级绕组相互独立，磁路可以设计在不饱和状态，这样初次级绕组电气上相互隔离，安全可靠，输入输出波形一致，不存在波形畸变，谐波含量少，同时，本实用新型采用闭环负反馈自动调节初次级绕组的匝数比，确保变压器具有及时、连续稳定的电压输出。
[0024]综上所述，本实用新型一种输出电压自动调节的稳压变压器通过自动控制电路采用闭环负反馈控制对变压器的输出电压进行取样，控制电路输出控制电压信号使直流伺服电动机旋转带动电刷架转至合适位置，电刷位置改变从而使变压器的初次级匝数比发生改变，使变压器的输出电压始终保持稳定，本实用新型使变压器的输出在电网电压变化时以及负载电流变化时，均能自动保持电压的稳定输出，并且具有波形失真较小、谐波含量低的优势，可广泛应用于供电电压要求稳定的电器设备。
[0025]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
【权利要求】
1.一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该稳压变压器包括变压器、自动控制电路及驱动电机，输入电压通过电刷接入该变压器的初级绕组，输出电压从该变压器的次级绕组输出，该驱动电机连接该电刷以改变初次级绕组的匝数比；该自动控制电路连接该变压器的输出电压，对该变压器的输出电压进行采样，并采用闭环负反馈控制输出控制电压信号；该驱动电机连接该自动控制电路，该自动控制电路输出的控制电压信号使该驱动电机旋转带动电刷位置改变从而使该变压器的初次级绕组匝数比发生改变。
2.如权利要求1所述的一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该电刷由刷架和碳刷两部分组成，该碳刷紧压在该变压器外侧初级线圈线包的去漆面上，该刷架由驱动电机驱动，可带动该碳刷绕转轴在360°范围内转动，以此改变该变压器初次级绕组的匝数比。
3.如权利要求2所述的一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该自动控制电路包括输出电压采样电路、比较器以及功率放大电路，该输出电压采样电路连接该变压器的输出电压，对该变压器(10)的输出电压进行采样，并将采样电压输至该比较器的一输入端，该比较器的另一输入端连接一基准电压，输出端连接该功率放大电路的输入端，该功率放大电路的输出端接该驱动电机。
4.如权利要求3所述的一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该采样电压接该比较器的负输入端，该基准电压接该比较器的正输入端。
5.如权利要求1所述的一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该驱动电机为直流伺服电动机。
6.如权利要求1所述的一种输出电压自动调节的稳压变压器，其特征在于:该变压器的初级绕组由多个初级线圈包绕制在磁芯上，初级绕组线圈包一面是去漆，该多个去漆初级绕组线圈包均匀分布在磁芯上。
【文档编号】G05F1/12GK203643878SQ201320664215
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】高宁, 王爱元, 闻洁, 刘海涛, 任众 申请人:上海电机学院
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