专利名称：一种可平滑调节输出电压的电力变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统中，用于提高供电电压质量的装置。
背景技术：
由于负荷的变化或其它原因，输电线路上的电压会产生波动，因此在所有电力变压器(以下简称为变压器)上都装有分接开关。通过不断调节分接开关的档位，力求使供电电压稳定在一定范围。上述分接开关目前大多都是有触点结构，该结构有两个方面的不足一是电流较大时不能进行操作，二是每天的操作次数有一定限制。 显然，现有变压器输出的电压曲线是不平滑的。为弥补以上不足，有关资料上记载可采用可控硅组成上述分接开关。由于种种原因，分接开关由可控硅组成的变压器目前市场上还不多见。本人在专利申请201020683680. 9中提出了一种方案，该方案尚未公开。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种可平滑调节输出电压的变压器，该变压器能使供电电压更加稳定。本发明的目的是这样实现的采用铁芯、绕组以及操作机构等部件，组成主磁路和调压磁路，将调压绕组安装在构成调压磁路的铁芯上，该铁芯上设有完全断开的缺口，该缺口中装有调压芯块，该芯块受上述操作机构的作用力可以移动，这样可以改变上述缺口中的间隙，以实时调节变压器的输出电压。可采用市场上已有的液压、气动等操作机构驱动上述调压绕组在缺口中移动。本发明结构简单，只需要在现有单相变压器上增加调压磁路、调压绕组和调压芯块，虽然造价提高了，但由于本发明可将供电电压稳定在理想状态，因此可进一步减少电能在输电线路上的损耗，有利于节能减排。此外，稳定的供电电压还可提高工业产品质量并延长各种电器设备的使用寿命，其潜在经济效益是显而易见的。
图I是目前已有单相降压变压器的工作原理图。图2是依据本发明提出的具有调压磁路，在构成调压磁路的铁芯上设有缺口的单相降压变压器的示意图。图3是依据本发明提出的具有调压磁路，在构成调压磁路的铁芯上设有缺口，缺口中装有调压芯块，调压芯块填满整个缺口的单相降压变压器的示意图。图4是依据本发明提出的具有调压磁路，在构成调压磁路的铁芯上设有缺口，缺口中装有调压芯块，调压芯块移动后使缺口中有间隙的单相降压变压器的示意图。图5是依据本发明提出的与图4相对应、用以说明调压芯块在缺口中移动的主视图。图6是与图5相对应的左视图。
图7是与图5相对应的俯视图。图中I.单相变压器铁芯，2.高压绕组接线端，3.高压绕组，4.高压绕组接线端，5.分接开关，6.低压绕组接线端，7.低压绕组，8.低压绕组接线端，9.带有缺口的日字形铁芯，10.调压芯块，11.调压绕组接线端，12.调压绕组，13.调压绕组接线端，14.连接线，15.滚动轮。
具体实施例方式为了更清楚地说明问题，首先在图I中给出了现有单相降压变压器的工作原理图，然后分别用图2、图3和图4说明在构成调压磁路的铁芯上设有缺口，调压芯块在缺口中移动的工作原理。在图I中高压绕组(3)和低压绕组(7)分别绕在铁芯(I)的两个芯柱上，高压绕组⑶的接线端⑵、接线端⑷与进线(图中未画出)相连接，低压绕组(7)的接线端(6)、 接线端(8)与出线(图中未画出)相连接。根据变压器的工作原理，当高压绕组(3)通电后，磁通在箭头所示的磁路中流动，低压绕组(7)上即产生感应电压并通过出线向外输出。受电源电压或其它因素的影响，输出电压有时会发生变化。为使输出电压稳定在一定范围，在高压绕组(3)上装有分接开关(5)〔注在低压绕组(7)上也装有分接开关，为简明起见图中未画出〕，这样可实时调节变压器的变比。鉴于以上背景技术中所说的不足，该变压器输出的电压曲线是不平滑的。在图2中采用带有缺口的日字形铁芯(9)，该铁芯中间的芯柱上有高压绕组(3)，右侧的芯柱上有低压绕组(7)，左侧的芯柱上有调压绕组(12)，在左侧芯柱的下面有一缺口(在图中可以看出但没有标出)。低压绕组(7)与调压绕组(12)通过连接线(14)串联起来〔注低压绕组(7)的匝数远大于调压绕组(12)的匝数〕，高压绕组的接线端(2)和接线端(4)与进线(图中未画出)相连接，低压绕组接线端(8)和调压绕组接线端(11)与出线(图中未画出)相连接并向外输出电压。当高压绕组(3)通过进线与电源接通后，可形成箭头所示的两个磁路。其中经由高压绕组(3)和低压绕组(7)的磁路称为主磁路，经由高压绕组(3)和调压绕组(12)的磁路称为调压磁路。高压绕组(3)产生的磁通通过上述两个磁路分别在低压绕组(7)和调压绕组(12)上产生感应电压，该变压器向外输出的电压值等于低压绕组(7)和调压绕组(10)的电压之和。为将输出电压稳定在一定范围，在上述缺口中还装有调压芯块(10)如图3和图4所示。在图3中调压芯块(10)由矽钢片叠加而成，所使用材料和该变压器铁芯完全相同。调压芯块(10)的厚度和宽度与变压器铁芯完全相等，其长度以满足调压要求为准。由图中可以看出，调压芯块(10)填满了整个缺口，缺口中的间隙几乎为零，此时调压磁路中的磁阻约等于主磁路中的磁阻，调压绕组(12)上产生的感应电压最高，变压器的输出电压亦最高。需要降低变压器的输出电压时，在操作机构(图中未画出)的作用下，可使调压芯块(10)由图3所示位置沿箭头方向向左移动到图4所示位置。由图4可以清楚的看出缺口中有一段间隙，此时调压磁路中的磁阻远小于主磁路中的磁阻，致使调压绕组(12)上的感应电压降低，变压器的输出电压亦随之降低。反之，需要升高变压器的输出电压时，可使调压芯块(10)再由图4所示位置沿箭头方向向右移动到图3所示位置。调压芯块(10)每次移动的距离，可根据调压的幅度而定。由此可以看出采用实时移动调压芯块(10)这一方法，可实时调节变压器的输出电压。当电源或其它原因引起变压器输出电压发生变化时，该变化信号可通过电压互感器(图中未画出)采集出来并输入到操作机构(图中未画出)，操作机构即推动调压芯块(10)在上述缺口中移动，这样可将变压器的输出电压稳定在一定范围。调压芯块(10)在缺口中移动的大致结构可参见图5、图6、图7。在图5、图6、图7中与图4相对应，采用带有缺口的日字形铁芯(9)，〔为简明起见，图中只画出了中间和左侧的芯柱，右侧的芯柱及低压绕组(7)未画出〕，该铁芯中间的芯柱上绕有高压绕组(3)，左侧的芯柱上绕有调压绕组(12)，在左下角的缺口中装有调压芯块(10)，调压芯块(10)的底部装有四个完全相同的滚动轮(15)(注轮轴在图中未画出)，以便减小调压芯块(10)在移动过程中的阻力。将铁芯(9)和所有绕组一起固定在变压器油箱(图中未画出)的底部，滚动轮(15)在油箱的底部可以滚动，这样可使调压芯块(10)在缺口中左右移动。根据变压器输出电压的变化，需要移动调压芯块(10)时，操作机构(图中未画出)即推动调压芯块(10)沿箭头方向左右移动。除操作机构外，上述所有部件均安装在变压器油箱内，并通过绝缘套管与进线和·出线相连接。各个绕组的匝数以及铁芯的尺寸应根据变压器的容量而定。实时检测变压器输出电压的变化、操作机构的运用及控制系统属已有技术，其工作原理可参见南京六都科技公司的产品说明，在此不再详述。由以上实施例可以看出实时移动调压芯块(10)即可调节变压器的输出电压，且完全不受电流大小及操作次数的限制，因此该变压器输出的电压曲线是平滑的。
权利要求
1.一种可平滑调节输出电压的电力变压器，该变压器主要由铁芯、绕组以及操作机构等部件组成，其特征在于该变压器有主磁路和调压磁路，将调压绕组安装在构成调压磁路的铁芯上，该铁芯上设有完全断开的缺口，该缺口中装有调压芯块，该芯块受上述操作机构的作用力可以移动，这样可以改变上述缺口中的间隙，以实时调节变压器的输出电压。
全文摘要
一种可平滑调节输出电压的电力变压器。现有变压器受分接开关的限制，输出的电压曲线不是平滑的，并且分接开关受动作次数的限制。本发明弥补了以上不足，其特征在于该变压器有主磁路和调压磁路，在构成调压磁路的铁芯上设有完全断开的缺口，在该缺口中装有调压芯块，通过操作机构推动调压芯块在上述缺口中移动，这样可平滑调节变压器的输出电压。本发明是在现有单相变压器上增加调压磁路、调压绕组以及调压芯块，虽然造价提高了，但由于本发明可将供电电压稳定在理想状态，因此可进一步减少电能在输电线路上的损耗，有利于节能减排，其潜在经济效益是显而易见的。
文档编号H01F21/08GK102751073SQ20111009766
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月19日 优先权日2011年4月19日
发明者赵根田 申请人:薛辉