一种变比高精度可调的变压器的制作方法

本发明涉及一种变压器，更具体地说，本发明涉及一种变比高精度可调的变压器。

背景技术：

在低压和特低压输变电中，变压器是不可代替的器件，现有的变压器虽然种类较多，但大都设计为特定变压的结构，对于一些特殊的领域，往往需要对变压器进行调节变压，一般的变压器则无法方便的实现，通过电机来控制转动转子轴，来改变定、转子相对电度角，定子为变压器的一次绕组，转子为变压器的二次绕组，以此来连续改变电压的输出大小，实现输入输出电压的变比调节。

而现有技术结构中的不足之处在于，电机驱动转子轴在变压器内部旋转，但电机的转动有惯性的作用，当变压器的输出电压达到预设值时，电机在惯性的作用下还会继续旋转，导致电压器的输出电压偏离预设电压，也就是造成了可调变压器的变比无法精确可控，限制了可调变压器在高电压技术领域中的推广应用。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是针对以上可调变压器的设计缺陷，提供一种变比高精度可调的变压器，通过角位移测量装置来精确计算转子轴所需偏转角度，一旦转子轴到达指定位置时，控制定转子同步转动，避免转子轴超行程转动，实现了变压器精确的变比调节，本发明解决了可调变压器的变比无法精确可控的技术问题。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种变比高精度可调的变压器，包括：

变压器本体，其内转动设置有一转子轴，所述转子轴上绕设有转子绕组，所述转子绕组外周设置有定子绕组，所述转子轴分别从变压器本体上、下两端引出；

转动机构，其设置在所述变压器本体的上端，所述转动机构的输出轴与所述转子轴上端连接，所述转动机构与所述变压器的控制器连接；

电压采集器，其设置在所述变压器的输出端，所述电压采集器与所述控制器连接；

角位移测量装置，其包括设置在所述变压器本体上端的角位移尺和套设活动在所述角位移尺上的读数头，所述读数头的输出端与所述控制器连接，所述读数头内侧壁通过一横杆转动设置在所述转子轴上；

第一相高压引出端，其从所述变压器本体上端侧壁引出，所述第一相高压引出端上端设置有第一接线柱；

第二相高压引出端，其从所述变压器本体上端侧壁引出，所述第二相高压引出端的引出距离大于所述第一相高压引出端的引出距离，所述第二相高压引出端上端设置有第二接线柱；

第三相高压引出端，其从所述变压器本体上端侧壁引出，所述第三相高压引出端的引出距离大于所述第二相高压引出端的引出距离，所述第三相高压引出端上端设置有第三接线柱；

第一相低压引出端，其从所述变压器本体下端侧壁引出，所述第一相低压引出端上端设置有第四接线柱；

第二相低压引出端，其从所述变压器本体下端侧壁引出，所述第二相低压引出端的引出距离大于所述第一相低压引出端的引出距离，所述第二相低压引出端上端设置有第五接线柱；

第三相低压引出端，其从所述变压器本体下端侧壁引出，所述第三相低压引出端的引出距离大于所述第二相低压引出端的引出距离，所述第三相低压引出端上端设置有第六接线柱；以及

底座，其设置在所述变压器本体下端，所述转子轴下端转动设置在所述底座中心，所述变压器本体与所述底座之间通过滚珠连接，所述转子轴下端外周设置有固定齿轮，所述变压器本体底部设置有一驱动机构和一活动设置的离合齿轮，所述驱动机构与所述离合齿轮驱动连接，所述驱动机构控制端与所述控制器连接，所述离合齿轮活动设置在所述固定齿轮的外周，所述离合齿轮与所述固定齿轮选择性联动；

其中，各个高压引出端间隔设置，各个低压引出端间隔设置，所述变压器本体上部空间同心间隔设置有第一高压导电环、第二高压导电环和第三高压导电环，所述第一接线柱导电绕设在第一高压导电环上，所述第二接线柱导电绕设在第二高压导电环上，所述第三接线柱导电绕设在第三高压导电环上；所述变压器本体下部空间同心间隔设置有第一低压导电环、第二低压导电环和第三低压导电环，所述第四接线柱导电绕设在第一低压导电环上，所述第五接线柱导电绕设在第二低压导电环上，所述第六接线柱导电绕设在第三低压导电环上。

优选的，所述第一相高压引出端包括一水平设置的第一高压横向导电杆和从第一高压横向导电杆外侧端向上延伸的第一高压纵向导电杆，所述第一高压横向导电杆从变压器本体中引出，所述第一接线柱设置在所述第一高压纵向导电杆上端；所述第二相高压引出端包括一水平设置的第二高压横向导电杆和从第二高压横向导电杆外侧端向上延伸的第二高压纵向导电杆，所述第二高压横向导电杆从变压器本体中引出，所述第二接线柱设置在所述第二高压纵向导电杆上端；所述第三相高压引出端包括一水平设置的第三高压横向导电杆和从第三高压横向导电杆外侧端向上延伸的第三高压纵向导电杆，所述第三高压横向导电杆从变压器本体中引出，所述第三接线柱设置在所述第三高压纵向导电杆上端；

其中，所述第一高压横向导电杆、第二高压横向导电杆和第三高压横向导电杆之间的夹角互为120°，且所述第一高压横向导电杆、第二高压横向导电杆和第三高压横向导电杆处于同一水平高度，所述第一高压横向导电杆的长度小于第二高压横向导电杆的长度，所述第二高压横向导电杆的长度小于第三高压横向导电杆的长度，所述第一高压纵向导电杆、第二高压纵向导电杆和第三高压纵向导电杆的高度一致。

优选的，所述第一相低压引出端包括一水平设置的第一低压横向导电杆和从第一低压横向导电杆外侧端向上延伸的第一低压纵向导电杆，所述第一低压横向导电杆从变压器本体中引出，所述第四接线柱设置在所述第一低压纵向导电杆上端；所述第二相低压引出端包括一水平设置的第二低压横向导电杆和从第二低压横向导电杆外侧端向上延伸的第二低压纵向导电杆，所述第二低压横向导电杆从变压器本体中引出，所述第五接线柱设置在所述第二低压纵向导电杆上端；所述第三相低压引出端包括一水平设置的第三低压横向导电杆和从第三低压横向导电杆外侧端向上延伸的第三低压纵向导电杆，所述第三低压横向导电杆从变压器本体中引出，所述第六接线柱设置在所述第三低压纵向导电杆上端；

其中，所述第一低压横向导电杆、第二低压横向导电杆和第三低压横向导电杆之间的夹角互为120°，且所述第一低压横向导电杆、第二低压横向导电杆和第三低压横向导电杆处于同一水平高度，所述第一低压横向导电杆的长度小于第二低压横向导电杆的长度，所述第二低压横向导电杆的长度小于第三低压横向导电杆的长度，所述第一低压纵向导电杆、第二低压纵向导电杆和第三低压纵向导电杆的高度一致。

优选的，所述第一接线柱至第六接线柱结构相同，其中，所述第一接线柱包括固定导电座、导电杆、滑动导电座和导电靴，所述固定导电座设置在所述第一高压纵向导电杆上端，所述导电杆垂直设置在所述固定导电座的中心，所述导电靴设置在所述滑动导电座上端，所述滑动导电座套设活动在所述导电杆上，所述滑动导电座与所述导电杆弹性导电接触。

优选的，所述导电靴设置有一与所述第一高压导电环滑动配合的导槽，所述导槽底部设置导电弹片，所述导槽底部与所述第一高压导电环通过所述导电弹片滑动接触。

优选的，所述变压器本体底部外周设置有第一环形槽，所述底座顶部对应设置有第二环形槽，所述滚珠设置在所述第一环形槽与第二环形槽之间，以在变压器本体与底座之间形成一间隙，所述离合齿轮和所述固定齿轮位于所述间隙中。

优选的，所述转动机构通过一支架设置在所述变压器本体上端，所述角位移尺与所述转子轴同心设置在所述变压器本体上端的外周空间。

优选的，所述转子轴通过第一轴承与所述变压器本体上端连接，所述转子轴通过第二轴承与所述变压器本体下端连接，所述转子轴通过第三轴承与所述底座连接。

优选的，所述第一高压横向导电杆与第一低压横向导电杆上下重叠设置，所述第二高压横向导电杆与第二低压横向导电杆上下重叠设置，所述第三高压横向导电杆与第三低压横向导电杆上下重叠设置。

优选的，所述第一高压横向导电杆与第一低压横向导电杆之间的水平夹角为60°，所述第二高压横向导电杆与第二低压横向导电杆之间的水平夹角为60°，所述第三高压横向导电杆与第三低压横向导电杆之间的水平夹角为60°。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明对转子轴的转动位置进行精确控制，提高了变压器变比调节精确度；

2、变压器中定转子选择性联动，避免转子过转，从而提高了变压器输出电压的精确度。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为变压器本体与底座分离时的剖视图；

图2为图1中局部a的放大结构示意图；

图3为固定齿轮与离合齿轮分离时的结构示意图；

图4为变压器本体与底座联动的剖视图；

图5为图4中局部b的放大结构示意图；

图6为固定齿轮与离合齿轮啮合时的结构示意图；

图7为第一接线柱的结构示意图；

图8为各个导电环与变压器接线柱的配合结构示意图；

图9为第一种实施例中变压器的俯视图；

图10为第一种实施例中变压器与导电环的配合结构示意图；

图11为第二种实施例中变压器的俯视图；

图12为第二种实施例中变压器与导电环的配合结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

本发明提供一种变比高精度可调的变压器，如图1-8所示，变压器本体100内转动设置有一转子轴210，所述转子轴210上绕设有转子绕组，所述转子绕组外周设置有定子绕组，转子绕组为变压器的二次绕组，定子绕组为变压器的一次绕组，所述转子轴210分别从变压器本体100上、下两端引出。转动机构200设置在所述变压器本体100的上端，本实施例中，驱动机构可以是电机配合减速箱，所述转动机构200的输出轴与所述转子轴210上端连接，电机通过减速箱减速后，驱动转子轴在变压器本体中旋转，所述转动机构200与所述变压器的控制器连接，以对转动机构进行执行动作的控制。

电压采集器设置在所述变压器的输出端，用于采集变压器的输出电压，所述电压采集器与所述控制器连接，将实时采集的变压器输出电压反馈到控制器中。

角位移测量装置，其包括设置在所述变压器本体100上端的角位移尺340和套设活动在所述角位移尺340上的读数头330，所述读数头330的输出端与所述控制器连接，将转子的位置信号传送至控制器中，所述读数头内侧壁通过一横杆320转动设置在所述转子轴210上，具体的，所述转子轴210上设置有一转动座310，所述横杆连接所述转动座，转子轴转动时，通过横杆带动读数头在角位移尺上移动，以测量转子轴的转动位置。

第一相高压引出端510从所述变压器本体100上端侧壁引出，所述第一相高压引出端510上端设置有第一接线柱410；第二相高压引出端520从所述变压器本体100上端侧壁引出，所述第二相高压引出端520的引出距离大于所述第一相高压引出端510的引出距离，所述第二相高压引出端520上端设置有第二接线柱420；第三相高压引出端530从所述变压器本体100上端侧壁引出，所述第三相高压引出端530的引出距离大于所述第二相高压引出端520的引出距离，所述第三相高压引出端530上端设置有第三接线柱430。

所述第一相高压引出端510包括一水平设置的第一高压横向导电杆和从第一高压横向导电杆外侧端向上延伸的第一高压纵向导电杆，所述第一高压横向导电杆从变压器本体100中引出，所述第一接线柱410设置在所述第一高压纵向导电杆上端；所述第二相高压引出端520包括一水平设置的第二高压横向导电杆和从第二高压横向导电杆外侧端向上延伸的第二高压纵向导电杆，所述第二高压横向导电杆从变压器本体100中引出，所述第二接线柱420设置在所述第二高压纵向导电杆上端；所述第三相高压引出端530包括一水平设置的第三高压横向导电杆和从第三高压横向导电杆外侧端向上延伸的第三高压纵向导电杆，所述第三高压横向导电杆从变压器本体100中引出，所述第三接线柱430设置在所述第三高压纵向导电杆上端。

其中，所述第一高压横向导电杆、第二高压横向导电杆和第三高压横向导电杆之间的夹角互为120°，且所述第一高压横向导电杆、第二高压横向导电杆和第三高压横向导电杆处于同一水平高度，所述第一高压横向导电杆的长度小于第二高压横向导电杆的长度，所述第二高压横向导电杆的长度小于第三高压横向导电杆的长度，所述第一高压纵向导电杆、第二高压纵向导电杆和第三高压纵向导电杆的高度一致。

第一相低压引出端710从所述变压器本体100下端侧壁引出，所述第一相低压引出端710上端设置有第四接线柱610；第二相低压引出端720从所述变压器本体100下端侧壁引出，所述第二相低压引出端720的引出距离大于所述第一相低压引出端710的引出距离，所述第二相低压引出端720上端设置有第五接线柱620；第三相低压引出端730从所述变压器本体100下端侧壁引出，所述第三相低压引出端730的引出距离大于所述第二相低压引出端720的引出距离，所述第三相低压引出端730上端设置有第六接线柱630。

所述第一相低压引出端710包括一水平设置的第一低压横向导电杆和从第一低压横向导电杆外侧端向上延伸的第一低压纵向导电杆，所述第一低压横向导电杆从变压器本体100中引出，所述第四接线柱610设置在所述第一低压纵向导电杆上端；所述第二相低压引出端720包括一水平设置的第二低压横向导电杆和从第二低压横向导电杆外侧端向上延伸的第二低压纵向导电杆，所述第二低压横向导电杆从变压器本体100中引出，所述第五接线柱620设置在所述第二低压纵向导电杆上端；所述第三相低压引出端730包括一水平设置的第三低压横向导电杆和从第三低压横向导电杆外侧端向上延伸的第三低压纵向导电杆，所述第三低压横向导电杆从变压器本体100中引出，所述第六接线柱630设置在所述第三低压纵向导电杆上端；

其中，所述第一低压横向导电杆、第二低压横向导电杆和第三低压横向导电杆之间的夹角互为120°，且所述第一低压横向导电杆、第二低压横向导电杆和第三低压横向导电杆处于同一水平高度，所述第一低压横向导电杆的长度小于第二低压横向导电杆的长度，所述第二低压横向导电杆的长度小于第三低压横向导电杆的长度，所述第一低压纵向导电杆、第二低压纵向导电杆和第三低压纵向导电杆的高度一致。

底座800设置在所述变压器本体100下端，所述转子轴210下端转动设置在所述底座800中心，所述变压器本体100与所述底座800之间通过滚珠810连接，所述转子轴210下端外周设置有固定齿轮211，所述变压器本体底部设置有一驱动机构和一活动设置的离合齿轮130，所述驱动机构与所述离合齿轮130驱动连接，以驱动离合齿轮130动作，所述驱动机构控制端与所述控制器连接，所述离合齿轮130活动设置在所述固定齿轮211的外周，所述离合齿轮130与所述固定齿轮211选择性联动，离合齿轮130分为两个可分离的第一半齿轮和第二半齿轮，正常状态时，第一半齿轮和第二半齿轮处于分离状态，当控制离合齿轮130动作时，则驱动机构驱动第一半齿轮和第二半齿轮并拢，以与固定齿轮啮合联动，从而使得定转子联动，消除定转子之间的相对运动，当变压器输出电压到达设定值时，控制定转子联动，即可避免转子过转现象。

其中，各个高压引出端间隔设置，各个低压引出端间隔设置，所述变压器本体100上部空间同心间隔设置有第一高压导电环910、第二高压导电环920和第三高压导电环930，本实施例中，高压相为输入端，低压相为输出端端，各个高压导电环与变压器输入接线连接，所述第一接线柱410导电绕设在第一高压导电环910上，所述第二接线柱420导电绕设在第二高压导电环920上，所述第三接线柱430导电绕设在第三高压导电环930上；所述变压器本体100下部空间同心间隔设置有第一低压导电环940、第二低压导电环950和第三低压导电环960，各个低压导电环与变压器输出接线连接，所述第四接线柱610导电绕设在第一低压导电环940上，所述第五接线柱620导电绕设在第二低压导电环950上，所述第六接线柱630导电绕设在第三低压导电环960上。

所述第一接线柱410至第六接线柱630结构相同，其中，所述第一接线柱410包括固定导电座411、导电杆412、滑动导电座413和导电靴414，所述固定导电座设置在所述第一高压纵向导电杆上端，所述导电杆412垂直设置在所述固定导电座411的中心，所述导电靴414设置在所述滑动导电座413上端，所述滑动导电座413套设活动在所述导电杆412上，所述滑动导电座413与所述导电杆412弹性导电接触，所述导电靴设置有一与所述第一高压导电环910滑动配合的导槽415，所述导槽底部设置导电弹片416，所述导槽底部与所述第一高压导电环910通过所述导电弹片滑动接触，以使得第一接线柱410与第一高压导电环910保持弹性接触，以避免损坏第一接线柱410。第二接线柱至第六接线柱与对应导电环的配合过程与第一接线柱与第一高压导电环的配合过程相同。

所述变压器本体100底部外周设置有第一环形槽，所述底座800顶部对应设置有第二环形槽，所述滚珠810设置在所述第一环形槽与第二环形槽之间，以在变压器本体与底座之间形成一间隙，所述离合齿轮130和所述固定齿轮211位于所述间隙中。

所述转动机构200通过一支架300设置在所述变压器本体100上端，所述角位移尺340与所述转子轴210同心设置在所述变压器本体100上端的外周空间。所述转子轴210通过第一轴承110与所述变压器本体100上端连接，所述转子轴210通过第二轴承120与所述变压器本体100下端连接，所述转子轴210通过第三轴承820与所述底座800连接，以实现转子轴的转动。

第一种实施例中，如图9-10所示，所述第一高压横向导电杆与第一低压横向导电杆上下重叠设置，所述第二高压横向导电杆与第二低压横向导电杆上下重叠设置，所述第三高压横向导电杆与第三低压横向导电杆上下重叠设置。

第二种实施例中，如图11-12所示，所述第一高压横向导电杆与第一低压横向导电杆之间的水平夹角为60°，所述第二高压横向导电杆与第二低压横向导电杆之间的水平夹角为60°，所述第三高压横向导电杆与第三低压横向导电杆之间的水平夹角为60°。

变压器的具体调压方式如下：

变压器正常运行时，控制离合齿轮130与固定齿轮分离，使得变压器本体与转子轴可以相对转动，当需要调节电压时，控制转子轴转动，改变定转子之间的电度角，从而改变输出电压，电压采集器实时采集变压器的输出电压，直到输出电压达到要求值时，则控制器发出一控制信号，控制驱动机构驱动第一半齿轮和第二半齿轮并拢，以与固定齿轮啮合联动，从而使得定转子联动，消除定转子之间的相对运动，当输出电压到达设定时，使得转子与定子同步转动，直到变压器本体转动停止，在此过程中，因为定转子相对位置不变，从而变压器的输出电压不会改变，避免了电压过调或欠调的问题，提高了变压器的调压精度。

由上所述，本发明对转子轴的转动位置进行精确控制，提高了变压器变比调节精确度，同时，变压器中定转子选择性联动，避免转子过转，从而更进一步提高了变压器输出电压的精确度。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。