磁通控制型可調變壓器制造技術

本發明專利技術提供不采用變壓器的調壓用抽頭，可高速控制電壓的磁通控制型可調變壓器，具有第１磁路和第２磁路。第１磁路構成為：第１Ｕ型切面鐵芯１３和第２Ｕ型切面鐵芯１１的切面相對。且一切面鐵芯相對于另一個切面鐵芯扭轉９０°與其相接觸。共用的一次線圈１４纏繞在第１磁路的上述第１Ｕ型切面鐵芯１３和上述第２磁路上、二次線圈１７纏繞在第２磁路上、控制線圈１２纏繞在第１磁路的第２切面鐵芯１１上，改變該控制線圈１２的勵磁電流值，使纏繞了一次線圈１４的磁路的磁阻發生變化、控制上述一次線圈１４和二次線圈１７的交鏈磁通，即可連續改變二次線圈１７的電壓。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及有助于實現電力系統的電壓穩定，實現配電用變電站等有載分接切換變壓器的無抽頭化、配電線系統的有載分接切換調壓器的無抽頭化、柱上變壓器附加了二次電壓穩定功能的無抽頭電壓調節等的靜態調壓器。
技術介紹
伴隨著近年來的經濟發展、電力需求增大以及負荷多樣化等，要求電力設備能夠靈活地適應電壓波動。以往，保持電力系統電壓穩定的技術，是通過附圖說明圖18所示的變壓器的抽頭切換調壓器來實現的。這種變壓器的抽頭轉化型調節器具有抽頭接觸部和抽頭切換機構，其中除抽頭接觸部位的磨損、接觸不良等外、抽頭切換機構的動作造成電壓控制時間上的滯后以及機構的損耗等導致維護與性能上要求有一定的使用限制條件。如上所述，以往的變壓器的抽頭切換調壓器由于具有抽頭接觸部和抽頭切換機構，所以存在抽頭接觸部的磨損和抽頭切換機構的損耗等維護問題，以及抽頭切換機構的機械動作，造成電壓控制時間上的滯后等的性能問題。本專利技術的目的在于提供一種不采用變壓器的調壓抽頭，可以高速控制電壓的磁通控制型可調變壓器。專利技術的公開本專利技術具有第1磁路和第2磁路，第1磁路構成如下第1U型切面鐵芯與第2U型切面鐵芯的切面相對，且一切面鐵芯相對于另一切面鐵芯扭轉90°與其相接觸。將共用的一次線圈纏繞在該第1磁路的上述第1U型切面鐵芯和第2磁路上，二次線圈纏繞在第2磁路上，控制線圈纏繞在第1磁路的上述第2切面鐵芯上，通過改變使該控制線圈通電的勵磁電流值，以及改變纏繞了一次線圈的第1磁路的磁阻，來控制一次線圈和二次線圈的交鏈磁通，就可以連續改變二次線圈的電壓。另外，本專利技術具有第1三相磁路和第2三相磁路，第1三相磁路構成如下第1三相E型切面鐵芯與第2U型切面鐵芯的切面相對，且一切面鐵芯相對于另一切面鐵芯扭轉90°與其相接觸，將共用的一次線圈纏繞在該第1磁路的上述第1E型切面鐵芯和上述第2三相磁路上，二次線圈纏繞在第2三相磁路上，控制線圈纏繞在第1磁路的上述第2U型切面鐵芯上，通過改變使該控制線圈通電的勵磁電流值，以及改變纏繞了一次線圈的第1三相磁路的磁阻，來控制一次線圈與二次線圈的交鏈磁通，就可以連續改變二次線圈的電壓。附圖的簡單說明圖1是表示應用本專利技術的磁通控制型可調變壓器的實施例的透視圖。圖2是表示應用本專利技術的磁通控制型可調變壓器的等效電路的電路構成圖。圖3是表示三相連接后的磁通控制型可調變壓器的等效電路的電路構成圖。圖4是表示三相變壓器用磁通控制型可調變壓器的實施例的透視圖。圖5是表示三相變壓器用磁通控制型可調變壓器的等效電路的電路構成圖。圖6是表示將二次線圈的負荷作為參數的控制電流對二次電壓的輔助線圈電壓特性圖。圖7是表示控制電流產生的二次電壓波形畸變的觀測波形圖。圖8是表示應用磁通控制型可調變壓器消除二次電壓的高次諧波實施例的透視圖。圖9是表示圖8所示同一磁通控制型可調變壓器的等效電路的電路構成圖。圖10是表示將圖9的電抗器改變為可變電抗器的電路構成圖。圖11是表示二次電壓、電流的觀測波形圖。圖12是表示消除高次諧波的磁通控制型可調變壓器的控制電源的實施例的透視圖。圖13是表示同一三相變壓器用磁通控制型可調變壓器的等效電路的電路構成圖。圖14是表示應用磁通控制型可調變壓器的靜態調壓器的實施例的電路構成圖。圖15是表示適用于三相變壓器用磁通控制型可調變壓器的靜態調壓器的實施例的電路構成圖。圖16是表示磁通控制型可調變壓器的二次電壓控制特性的例圖。圖17是表示磁通控制型可調變壓器的恒壓控制特性圖。圖18是表示以往的抽頭切換型調壓器的電路構成圖。實施專利技術的最佳形式本專利技術是通過改變變壓器的一次線圈和二次線圈的交鏈磁通量來控制二次線圈的感應電壓。本專利技術的基本構成為第1磁路和第2磁路上纏繞共用的一次線圈，第2磁路上纏繞二次線圈。第1磁路是這樣構成的第1U型切面鐵芯和第2U型切面鐵芯的切面相對，且一切面鐵芯相對于另一切面鐵芯扭轉90°與其相接觸。第2U型切面鐵芯上纏繞控制線圈。當為三相變壓器時，第1三相磁路和第2三相磁路上纏繞共用的三相一次線圈、第2三相磁路上纏繞三相二次線圈。第1三相磁路構成如下第1三相E型切面鐵芯和第2U型切面鐵芯的切面相對，且一切面鐵芯相對于另一切面鐵芯扭轉90°與其相接觸。第2U型切面鐵芯上纏繞控制線圈?？刂朴秒娫礃嫵扇缦略谏鲜龃磐刂菩涂烧{變壓器的第1磁路的第1U型切面鐵芯或三相電壓磁通控制型可調變壓器的第1三相E型切面鐵芯上纏繞輔助線圈，再將其與整流電路連接，整流電路由電壓控制電路或電壓控制電路和電壓波形控制電路連接的電路構成。通過在上述輔助線圈上連接電抗器或者可變電抗器，來控制二次線圈感應電壓的畸變。根據上述的構成，首先通過在一次線圈上外加電壓e1。使第1磁路產生磁通φ1-1，第2磁路上產生磁通φ1-2。一次線圈上通過的勵磁電流值i1使第1磁路產生磁通φ1-1，第2磁路產生磁通φ1-2。第2磁路上纏繞的二次線圈所感應的電壓即響應第2磁路的磁通所產生的電壓e2?，F在，一旦二次線圈上流過二次(負荷)電流i2，則第2磁路上產生與一次線圈磁通φ1-2相反方向的磁通φ2，為了消除磁通φ2，負載電流從一次線圈上流過，但這樣卻使第2磁路的磁通φ1-2減少，二次電壓e2降低。這時，為使一次線圈的外加電壓與感應電壓相平衡，第1磁路的磁通φ1-1就應增加，增加的磁通為第2磁路的磁通φ1-2相應減少的那部分?，F在，電流ic一旦流過纏繞在第2切面鐵芯的控制線圈、由控制線圈的匝數與控制電流的乘積決定的磁勢(安匝)產生的控制磁通φc就通過第1、第2U型切面鐵芯的接觸面。第1、第2U型切面鐵芯的接觸面成為磁通φc與磁通φ1-1的共用磁路。此共用磁路的磁阻增加，利用一次線圈的外加電壓可以抑制并減少磁通φ1-1的通過。于是，為使一次線圈的外加電壓與感應電壓相平衡，第1磁路的磁通φ1-1所減少的部分就成為第2磁路的磁通φ1-2增加的部分，由于纏繞在第2磁路的一次線圈和二次線圈的交鏈磁通增加，所以二次電壓e2增加。接下來，一旦二次線圈的負荷減小，二次電流i2減少，第2磁路由于與一次線圈的磁通φ1-2相反方向的磁通φ2減少，所以磁通φ1-2增加，一次線圈和二次線圈的交鏈磁通增加，二次電壓e2上升。這里，如果減少纏繞在第2切面鐵芯上的控制線圈的電流ic，則由控制線圈的匝數與控制電流的乘積決定的磁勢(安匝)減少，第1、第2U型切面鐵芯的接觸面的上述共用磁路的磁阻減少，利用一次線圈的外加電壓e1可以緩慢地增加磁通φ1-1的通過量。于是為使一次線圈的外加電壓e1與感應電壓相平衡，磁通響應一次線圈的外加電壓e1而保持一定，第2磁路的磁通φ1-2就要相應減少，減少量等于第1磁路的磁通φ1-1所增加的部分，纏繞在第2磁路的一次線圈和二次線圈的交鏈磁通減少，二次電壓e2降低。這里，介紹第1磁路的磁通φ1-1。由于電流ic流過纏繞在第2切面鐵芯的控制線圈后，控制電流ic值在二次電壓e2的可變范圍(共用磁路設有磁飽和的范圍)以下，控制電流ic使共用磁路的磁阻產生變化造成波形紊亂。因此，當輸入電壓波形為正弦波形時，如果輸入電壓產生的磁通即第1磁路的磁通φ1-1和第2磁路的磁通φ1-2的合成值為正弦波則為最佳狀態，但如果第1磁路的磁通φ1-1發生畸變，那么第2磁路的磁通φ1-2也發生畸變，二次電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁通控制型可調變壓器，其特征在于，具有第１磁路和第２磁路，所述第１磁路構成如下：第１Ｕ型切面鐵芯和第２Ｕ型切面鐵芯的切面相對，且一切面鐵芯相對于另一切面鐵芯扭轉９０°與其相接觸，共用的一次線圈纏繞在該第１磁路的上述第１Ｕ型切面鐵芯和上述第２磁路上、二次線圈纏繞在第２磁路上、控制線圈纏繞在第１磁路的上述第２切面鐵芯上，通過改變使該控制線圈通電的勵磁電流值，使纏繞了一次線圈的第１磁路的磁阻發生變化而控制上述一次線圈和二次線圈的交鏈磁通，從而連續改變二次線圈的電壓。

【技術特征摘要】
1.一種磁通控制型可調變壓器，其特征在于，具有第1磁路和第2磁路，所述第1磁路構成如下第1U型切面鐵芯和第2U型切面鐵芯的切面相對，且一切面鐵芯相對于另一切面鐵芯扭轉90°與其相接觸，共用的一次線圈纏繞在該第1磁路的上述第1U型切面鐵芯和上述第2磁路上、二次線圈纏繞在第2磁路上、控制線圈纏繞在第1磁路的上述第2切面鐵芯上，通過改變使該控制線圈通電的勵磁電流值，使纏繞了一次線圈的第1磁路的磁阻發生變化而控制上述一次線圈和二次線圈的交鏈磁通，從而連續改變二次線圈的電壓。2.一種磁通控制型可調變壓器，其特征在于，具有第1三相磁路和第2三相磁路，第1三相磁路構成如下第1三相E型切面鐵芯和第2U型切面鐵芯的切面相對，且一個切面鐵芯相對于另一個切面鐵芯扭轉90°與其相接觸，共用的一次線圈纏繞在該第1磁路的上述第1E型切面鐵芯和上述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：三田村纮一，前田滿，坂本雅昭，
申請(專利權)人：東北電力株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]