可控电压变压器的制造方法
【专利摘要】一种可控电压变压器，包括初级变压电路、次级变压电路、电压表以及数据分配器；所述初级变压电路通过接口电路接入风力发电机的电压输出端；所述次级变压电路根据输出电压值以及压变比设置线圈匝数；所述电压表与风力发电机相接，用于检测风力发电机的初步电压获取电压值；所述数据分配器分别与所述电压表以及所述初级变压电路相接，用于根据所述电压值以及所述压变比，选择所述初级变压电路的线圈匝数。本实用新型可控电压变压器可确保风力发电机直接输出稳定的具有恒频率的交流电，且所需元器件较少，稳定性较高。
【专利说明】
可控电压变压器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电压可控的变压器控制领域，尤其涉及一种实现电压恒频率小型风力发电机输出电压稳定有效控制的可控电压变压器。
【背景技术】
[0002]随着风力发电的不断推广以及风电并网技术的不断进步，所发电压初步值在15到25V之间的小型风力发电机越来越受到家庭用户的关注。由于生产生活领域环境变化会影响小型风力发电机的输出电压，因此如何对小型风力发电机输出电压稳定进行有效控制成为了越来越需要进行改善的技术。
[0003]现有变压器中通常使用的办法是通过开关改变抽头变压器抽头进行调整。这种方式容易使变压器输出的电压是跳跃性的、间隔比较大，而且无法保证平滑连续进行调整，使得输出电压不够精确，影响效率。还有一种采用碳刷接触式转动可调自藕变压器调整市电控制另一个变压器作为输出，以达到平滑调整输出的目的，但是这种方法是用的元器件过多，连接过于繁琐，且自藕变压碳刷容易磨损造成调压器线圈短路，引起故障。
[0004]中国专利CN201409110Y公开了一种针对于高压交流电动机启动的可控变压器，通过高压绕组及控制绕组和整流电源线组之间的特殊连接方式，在绕组间跨接可控硅，调节可控硅的导通角来达到其高压绕组感应电压的连续调节，以达到平滑调整输出的目的；但是线路复杂，成本较高；且其没有很好的解决针对输入可控变压器的电压不稳定进行调节。
[0005]因此，需要提供一种可控电压变压器，在小型风力发电机的发电电压变化的条件下，仍能输出稳定电压。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种可控电压变压器，采用数字电压表以及数据分配器对风力发电机初步电压的测量，完成初级变压电路线圈匝数的选择，从而确保风力发电机直接输出稳定的具有恒频率的交流电。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。
[0008]一种可控电压变压器，包括初级变压电路、次级变压电路、电压表以及数据分配器；所述初级变压电路通过接口电路接入风力发电机的电压输出端；所述次级变压电路根据输出电压值以及压变比设置线圈匝数；所述电压表与风力发电机相接，用于检测风力发电机的初步电压获取电压值；所述数据分配器分别与所述电压表以及所述初级变压电路相接，用于根据所述电压值以及所述压变比，选择所述初级变压电路的线圈匝数。
[0009]进一步，所述次级变压电路输出电压为220V、精度0.1V、线圈匝数为2200匝。
[0010]进一步，所述电压表采用量程为O到30V、精确度为0.1V的数字电压表。
[0011]进一步，所述数据分配器包括一个四选一分配器、两个十六选一分配器；所述四选一分配器的输入端接所述电压表，两路输出分别对应接在所述初级变压电路的第100、200匝线圈上；其中一个十六选一分配器的输入端接所述电压表，十路输出分别对应接在所述初级变压电路的线圈匝数的十位数字为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的线圈上；另一个十六选一分配器的输入端接所述电压表，十路输出分别对应接在所述初级变压电路的线圈匝数的个位数字为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的线圈上。
[0012]本实用新型可控电压变压器的积极效果是:利用数字电压表以及数据分配器，即可完成风力发电机初步电压的测量、初级变压电路线圈匝数的选择，从而确保风力发电机直接输出稳定的具有恒频率的交流电，且所需元器件较少，稳定性较高，可促进风力发电领域的发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型可控电压变压器的架构示意图；
[0014]图2是本实用新型数据分配器中四选一分配器的示意图；
[0015]图3是本实用新型数据分配器中十六选一分配器的示意图；
[0016]图4是本实用新型一实施例的工作示意图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型可控电压变压器作详细说明。
[0018]参见附图1，本实用新型可控电压变压器，包括初级变压电路11、次级变压电路12、电压表13以及数据分配器14。根据变压器的变压原理，变压器初级侧(即初级变压电路)与次级侧(即次级变压电路)电压之比等于其对应线圈匝数之比，也即两侧的线圈匝数与电压之比应该相等。故，如需获得稳定的输出电压，可根据压变比(即电压与其对应线圈匝数之比)，设定次级变压电路的线圈匝数，也即将次级变压电路线圈匝数固定在某一特定匝数，不需要再对所需匝数变比进行计算；根据压变比以及初级变压电路的输入电压(即风力发电机的初步电压)大小，即可调整初级变压电路的线圈匝数至相应数值，从而控制初级变压电路的输出电压，实现次级变压电路输出稳定电压。
[0019]所述初级变压电路11通过接口电路(图中未示出)接入风力发电机19的电压输出端，从而获取风力发电机19的初步电压。
[0020]所述次级变压电路12根据输出电压值以及压变比设置线圈匝数。要获取220V稳定输出电压，若精度为0.1V，压变比为10倍，则设定次级变压电路12线圈匝数为2200匝。若精度为0.01V，压变比为100倍，则设定次级变压电路12线圈匝数为22000匝。
[0021]所述电压表13与风力发电机19相接，用于检测风力发电机19的初步电压获取电压值。由于家用小型风力发电机的初步电压值在15到25V之间，故所述电压表13可以采用量程为O到30V、精确度为0.1V的数字电压表。所述数字电压表可以采集风力发电机19的初步电压，经过内部的A/D转换后，直接数字化显示。
[0022]所述数据分配器14分别与所述电压表13以及所述初级变压电路11相接，用于根据所述电压表13所测得的电压值以及所述压变比，选择所述初级变压电路11的线圈匝数。例如。若压变比为10倍，，则所述数据分配器14选择所述初级变压电路11的线圈匝数为电压表13所测得的电压值的10倍；若压变比为100倍，则所述数据分配器14选择所述初级变压电路11的线圈匝数为电压表13所测得的电压值的100倍。
[0023]由于家用小型风力发电机的初步电压值在15到25V之间，所述电压表13精确度为0.1V ;故所述数据分配器14包括一个四选一分配器、两个十六选一分配器，如图2-3所示，其中，图2为四选一分配器的示意图，图3为十六选一分配器的示意图，图中数字分别代表电压表13中相应位上所不电压值。
[0024]在初级变压电路11的线圈匝数选择时，根据电压表13的数值显示进行分别控制；所述电压表13精确度为0.1V，压变比为10倍，故对其进行三段式控制:首先，将四选一分配器的输入端(如图2所不A、B、C、D)接在电压表13的信号输出端上,用于接收电压表13的十位输出信号；该四选一分配器两路输出线分别接在初级变压电路11的第100、200匝线圈上。将其中一个十六选一分配器的输入端(如图3所不A、B、C、D)接在电压表13的信号输出端上，用于接收电压表13的个位输出信号；该十六选一分配器的十六路输出线只接出十路，十路输出线分别接在初级变压电路11十位数为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9匝线圈上(也即第 100、110、120、130、140、150、160、170、180、190 线圈上)，其中第 150、250 匝线圈应同时接在5上；将另一个十六选一分配器的输入端(如图3所示A、B、C、D)接在电压表13的信号输出端上，用于接收电压表13的十分位输出信号；该十六选一分配器的十六路输出线也只接出十路，十路输出线分别初级变压电路11个位数为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9匝线圈上。从而，利用电压表以及数据分配器，即可完成风力发电机初步电压的测量、初级变压电路线圈匝数的选择，确保风力发电机直接输出稳定的具有恒频率的交流电，且所需元器件较少，稳定性较高。
[0025]以下结合附图给出本实用新型一实施例，进一步说明所述可控电压变压器。
[0026]参考图4，本实用新型一实施例的工作示意图。假设当风力发电机所发初步电压为16.2V时，数字电压表显示出16.2V字样，次级变压电路线圈匝数为2200匝。数据分配器根据数字电压表所显示数进行初级变压电路线圈匝数选择。数字电压表的十位端显示为I，故四选一分配器中的输出信号为I，开关SI置于初级变压电路第100阻的位置；数字电压表的个位端显不为6,故第一个十六选一分配器输出信号为6,开关S2置于初级变压电路第160匝线圈处；数字电压表的十分位端显示为2，故另一个十六选一分配器输出信号为2，使得开关S3将置于初级变压电路个位数字为2的线圈上。由此，控制初级变压电路线圈匝数为162匝，根据压变比，将使得次级变压电路电压输出为220V，由此实现电压稳定输出。
[0027]本实用新型利用数字电压表以及数据分配器，即可完成风力发电机初步电压的测量、初级变压电路线圈匝数的选择，从而确保风力发电机直接输出稳定的具有恒频率的交流电，且所需元器件较少，稳定性较高，可促进风力发电领域的发展。
[0028]以上所述仅是本实用新型的优选实施例，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种可控电压变压器，其特征在于，包括初级变压电路、次级变压电路、电压表以及数据分配器； 所述初级变压电路通过接口电路接入风力发电机的电压输出端； 所述次级变压电路根据输出电压值以及压变比设置线圈匝数； 所述电压表与风力发电机相接，用于检测风力发电机的初步电压获取电压值； 所述数据分配器分别与所述电压表以及所述初级变压电路相接，用于根据所述电压值以及所述压变比，选择所述初级变压电路的线圈匝数，其中， 所述数据分配器包括一个四选一分配器、两个十六选一分配器；所述四选一分配器的输入端接所述电压表，两路输出分别对应接在所述初级变压电路的第100、200匝线圈上；其中一个十六选一分配器的输入端接所述电压表，十路输出分别对应接在所述初级变压电路的线圈匝数的十位数字为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的线圈上；另一个十六选一分配器的输入端接所述电压表，十路输出分别对应接在所述初级变压电路的线圈匝数的个位数字为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的线圈上。
2.根据权利要求1所述的可控电压变压器，其特征在于，所述次级变压电路输出电压为220V、精度0.1V、线圈匝数为2200匝。
3.根据权利要求2所述的可控电压变压器，其特征在于，所述电压表采用量程为O到30V、精确度为0.1V的数字电压表。
【文档编号】H02P13/06GK204131441SQ201320819440
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】高宁 申请人:上海电机学院