CN109378822A - 一种立体自耦式低脉冲调压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体自耦式低脉冲调压装置，属于低脉冲调压技术领域，一种立体自耦式低脉冲调压装置，包括自耦式变压器和TX‑TY系统智能节电器，自耦式变压器与TX‑TY系统智能节电器连接，TX‑TY系统智能节电器连接连接有负载，TX‑TY系统智能节电器包括框架式断路器、智能节电器和自动转换开关电器，自耦式变压器、框架式断路器、智能节电器、自动转换开关电器一个接入端与负载依次串联，以电磁滤波，电磁平衡，电磁移相，电磁调压S电磁理论为基础，实现电网滤波，稳压，限流等达到节电目的；可大幅减少高次谐波分量，提高系统的功率因素，减少无功损耗，延长设备和开关的使用寿命，降低维护成本；节电效果显著，节电率达5％‑30％。

Description

一种立体自耦式低脉冲调压装置

技术领域

本发明涉及低脉冲调压技术领域，更具体地说，涉及一种立体自耦式低脉冲调压装置。

背景技术

自耦的耦是电磁耦合的意思，普通的自耦式变压器是通过原副边线圈电磁耦合来传递能量，原副边没有直接电的联系，自耦自耦式变压器原副边有直接电的联系，它的低压线圈就是高压线圈的一部分。基本原理是在一个闭合的铁芯上绕两个或以上的线圈，当一个线圈通入交流电源时(就是初级线圈)，线圈中流过交变电流，这个交变电流在铁芯中产生交变磁场，交变主磁通在初级线圈中产生自身感应电动势，同时另外一个线圈(就是次级线圈)中感应互感电动势。通过改变初、次级的线圈匝数比的关系来改变初、次级线圈端电压，实现电压的变换，一般匝数比为1.5：1-2：1。

所谓脉冲自耦式变压器是一种宽频自耦式变压器。对通信用的自耦式变压器而言，非线性畸变是一个极重要的指标，因此要求自耦式变压器工作在磁心的起始导磁率处，以至即使像输入自耦式变压器那样功率非常小的自耦式变压器，外形也不得不取得相当大。除了要考虑自耦式变压器的频率特性，怎样减少损耗也是一个很关心的问题，脉冲自耦式变压器的结构和一般控制自耦式变压器类似，由导电的绕组和导磁的铁心构成了脉冲自耦式变压器的核心部分。不过绝大多数脉冲自耦式变压器铁心做成环形，材料一般为坡莫合金或锰锌铁淦氧磁性瓷等；其绕组是双边或三边的，第三边绕组一般是为改善某种性能而设置的，绕组特点是通过改变副绕组的绕向来改变输出端脉冲信号的极性。

框架式断路器框架式断路器(ACB)是指能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器，自动转换开关电器自动转换开关电器(ATS)主要用在紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动换接至另一个备用电源的开关电器，以确保重要负荷连续、可靠运行，电能多为一种优质的二次能源，已经成为现代工业必不可少的能源供给，随着电网负荷越来越大、全国用电量飞速增长，大量电能在无形之中损耗与浪费，根据市场调研与分析可知，目前电能浪费的主要因素是三相电压不平衡、谐波污染严重以及电压不稳定等因数造成的。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种立体自耦式低脉冲调压装置，它以电磁滤波，电磁平衡，电磁移相，电磁调压4S电磁理论为基础，从供电源头到用电负载全面实现电网滤波，稳压，限流等达到节电目的；可大幅减少高次谐波分量，提高系统的功率因素，减少无功损耗，延长设备和开关的使用寿命，降低维护成本；节电效果显著，节电率达5％-30％。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种立体自耦式低脉冲调压装置，包括自耦式变压器和TX-TY系统智能节电器，所述自耦式变压器与TX-TY系统智能节电器连接，所述TX-TY系统智能节电器连接连接有负载，所述TX-TY系统智能节电器包括框架式断路器、智能节电器和自动转换开关电器，所述自耦式变压器、框架式断路器、智能节电器、自动转换开关电器一个接入端与负载依次串联，且自动转换开关电器的另一个接入端并联在自耦式变压器和框架式断路器之间，所述智能节电器包括CPU、数据处理模块和A/D模块，所述A/D模块接收电压信号反馈和电流信号反馈，所述CPU连接有显示部分和通信接口，它以电磁滤波，电磁平衡，电磁移相，电磁调压S电磁理论为基础，从供电源头到用电负载全面实现电网滤波，稳压，限流等达到节电目的；可大幅减少高次谐波分量，提高系统的功率因素，减少无功损耗，延长设备和开关的使用寿命，降低维护成本；节电效果显著，节电率达5％-30％。

进一步的，所述显示部分包括可操作触摸显示屏，通过可操作触摸显示屏可实现对TX-TY系统智能节电器的调试和设置。

进一步的，所述通信接口包括WLAN接口和USB接口，可实现多种类型的通信。

进一步的，所述自耦式变压器包括底座板，所述底座板的上侧设有上支撑骨架，所述上支撑骨架与底座板之间连接有侧支撑骨架，所述上支撑骨架的下端设有内箱壳，所述内箱壳与上支撑骨架之间连接有螺杆，所述内箱壳与上支撑骨架之间固定连接有自耦式脉冲调压器本体，绝缘性能好。

进一步的，所述内箱壳内连接有有机玻璃绝缘子和弯角支架，所述有机玻璃绝缘子与自耦式脉冲调压器本体连接，所述弯角支架的上端连接有接头，所述弯角支架的下端连接有副调压器，所述接头的上端贯穿上支撑骨架，所述接头与上支撑骨架之间连接有法兰盘，所述上支撑骨架上连接有扩张器和初级高压绝缘子，且初级高压绝缘子贯穿上支撑骨架，结构紧凑，无需太长的连接线。

进一步的，所述自耦式变压器的接线方法为：把每一相线圈都分成两半，将一相线圈的上一半与另一相线圈的下一半反接串联，组成新的一相，再把A、B、C引出，将a、b、c连接在一起作为中点，使三相绕组产生的磁场相互迭加来平衡三相电压，实现对供电系统的优化配置，均衡三相电源，消除杂波干扰，这种特殊绕组，可以相互补偿铁芯的磁通量，最大限度地控制各相感应电动势的一致性，从而保持三相平衡，降低零线电流等额外损耗，达到节电的目的。

进一步的，所述上支撑骨架和侧支撑骨架均为有机玻璃材料，绝缘性能好且强度高。

进一步的，所述自耦式变压器与负载之间连接有配电总柜，所述TX-TY系统智能节电器安装在配电总柜与负载之间，当电路中存在配电总柜时，TX-TY系统智能节电器应安装在配电总柜之后。

进一步的，所述TX-TY系统智能节电器配备有遥控器，所述遥控器可控制智能节电器中的CPU，且可通过CPU输出遥控信号，可实现对TX-TY系统智能节电器的远程控制。

进一步的，所述通信接口通过GSM模块与云端服务器连接，所述云端服务器存储有维护人员信息，可及时向云端服务器反馈设备运行的相关信息，且维护人员可通过电脑端或手机端进行实时查看，便于维护人员的及时发现问题和排除故障。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案以电磁滤波，电磁平衡，电磁移相，电磁调压S电磁理论为基础，从供电源头到用电负载全面实现电网滤波，稳压，限流等达到节电目的；可大幅减少高次谐波分量，提高系统的功率因素，减少无功损耗，延长设备和开关的使用寿命，降低维护成本；节电效果显著，节电率达5％-30％。

(2)显示部分包括可操作触摸显示屏，通过可操作触摸显示屏可实现对TX-TY系统智能节电器的调试和设置。

(3)通信接口包括WLAN接口和USB接口，可实现多种类型的通信。

(4)自耦式变压器包括底座板，底座板的上侧设有上支撑骨架，上支撑骨架与底座板之间连接有侧支撑骨架，上支撑骨架的下端设有内箱壳，内箱壳与上支撑骨架之间连接有螺杆，内箱壳与上支撑骨架之间固定连接有自耦式脉冲调压器本体，绝缘性能好。

(5)内箱壳内连接有有机玻璃绝缘子和弯角支架，有机玻璃绝缘子与自耦式脉冲调压器本体连接，弯角支架的上端连接有接头，弯角支架的下端连接有副调压器，接头的上端贯穿上支撑骨架，接头与上支撑骨架之间连接有法兰盘，上支撑骨架上连接有扩张器和初级高压绝缘子，且初级高压绝缘子贯穿上支撑骨架，结构紧凑，无需太长的连接线。

(6)自耦式变压器的接线方法为：把每一相线圈都分成两半，将一相线圈的上一半与另一相线圈的下一半反接串联，组成新的一相，再把A、B、C引出，将a、b、c连接在一起作为中点，使三相绕组产生的磁场相互迭加来平衡三相电压，实现对供电系统的优化配置，均衡三相电源，消除杂波干扰，这种特殊绕组，可以相互补偿铁芯的磁通量，最大限度地控制各相感应电动势的一致性，从而保持三相平衡，降低零线电流等额外损耗，达到节电的目的。

(7)上支撑骨架和侧支撑骨架均为有机玻璃材料，绝缘性能好且强度高。

(8)自耦式变压器与负载之间连接有配电总柜，TX-TY系统智能节电器安装在配电总柜与负载之间，当电路中存在配电总柜时，TX-TY系统智能节电器应安装在配电总柜之后。

(9)TX-TY系统智能节电器配备有遥控器，遥控器可控制智能节电器中的CPU，且可通过CPU输出遥控信号，可实现对TX-TY系统智能节电器的远程控制。

(10)通信接口通过GSM模块与云端服务器连接，云端服务器存储有维护人员信息，可及时向云端服务器反馈设备运行的相关信息，且维护人员可通过电脑端或手机端进行实时查看，便于维护人员的及时发现问题和排除故障。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中ECR的结构框图；

图3为本发明的脉冲调压器结构示意图；

图4为本发明的调压器接线示意图；

图5为本发明的智能节电器接线示意图；

图6为未使用本发明的用电负荷谐波测量示意图；

图7为使用本发明的用电负荷谐波测量示意图。

图中标号说明：

1自耦式脉冲调压器本体、2上支撑骨架、3侧支撑骨架、4底座板、5螺杆、6内箱壳、7有机玻璃绝缘子、8法兰盘、9弯角支架、10接头、11副调压器、12扩张器、13初级高压绝缘子、ACB框架式断路器、ECR智能节电器、ATS自动转换开关电器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种立体自耦式低脉冲调压装置，包括自耦式变压器和TX-TY系统智能节电器，自耦式变压器与TX-TY系统智能节电器连接，TX-TY系统智能节电器连接连接有负载，TX-TY系统智能节电器包括框架式断路器ACB、智能节电器ECR和自动转换开关电器ATS，自耦式变压器、框架式断路器ACB、智能节电器ECR、自动转换开关电器ATS一个接入端与负载依次串联，且自动转换开关电器ATS的另一个接入端并联在自耦式变压器和框架式断路器ACB之间，智能节电器ECR包括CPU、数据处理模块和A/D模块，A/D模块接收电压信号反馈和电流信号反馈，CPU连接有显示部分和通信接口，显示部分包括可操作触摸显示屏，通过可操作触摸显示屏可实现对TX-TY系统智能节电器的调试和设置，通信接口包括WLAN接口和USB接口，可实现多种类型的通信。

请参阅图3，自耦式变压器包括底座板4，底座板4的上侧设有上支撑骨架2，上支撑骨架2与底座板4之间连接有侧支撑骨架3，上支撑骨架2的下端设有内箱壳6，内箱壳6与上支撑骨架2之间连接有螺杆5，内箱壳6与上支撑骨架2之间固定连接有自耦式脉冲调压器本体1，绝缘性能好，内箱壳6内连接有有机玻璃绝缘子7和弯角支架9，有机玻璃绝缘子7与自耦式脉冲调压器本体1连接，弯角支架9的上端连接有接头10，弯角支架9的下端连接有副调压器11，接头10的上端贯穿上支撑骨架2，接头10与上支撑骨架2之间连接有法兰盘8，上支撑骨架2上连接有扩张器12和初级高压绝缘子13，且初级高压绝缘子13贯穿上支撑骨架2，结构紧凑，无需太长的连接线，上支撑骨架2和侧支撑骨架3均为有机玻璃材料，绝缘性能好且强度高。

请参阅图4，自耦式变压器的接线方法为：把每一相线圈都分成两半，将一相线圈的上一半与另一相线圈的下一半反接串联，组成新的一相，再把A、B、C引出，将a、b、c连接在一起作为中点，使三相绕组产生的磁场相互迭加来平衡三相电压，实现对供电系统的优化配置，均衡三相电源，消除杂波干扰，这种特殊绕组，可以相互补偿铁芯的磁通量，最大限度地控制各相感应电动势的一致性，从而保持三相平衡，降低零线电流等额外损耗，达到节电的目的。

请参阅图5，TX-TY系统智能节电器的接线方式，其中应添加自动调整控制器，自耦式变压器与负载之间连接有配电总柜，TX-TY系统智能节电器安装在配电总柜与负载之间，当电路中存在配电总柜时，TX-TY系统智能节电器应安装在配电总柜之后。

请参阅图2，TX-TY系统智能节电器配备有遥控器，遥控器可控制智能节电器ECR中的CPU，且可通过CPU输出遥控信号，可实现对TX-TY系统智能节电器的远程控制，其中遥控信号的类型可以为无线电的形式，准确率较高，使用方便。

通信接口通过GSM模块与云端服务器连接，云端服务器存储有维护人员信息，可及时向云端服务器反馈设备运行的相关信息，且维护人员可通过电脑端或手机端进行实时查看，便于维护人员的及时发现问题和排除故障。

使用时，由本领域技术人员按照图4所示的方式对自耦式自耦式变压器进行接线，在由本领域技术人员按照图5所示的方式将TX-TY系统智能节电器安装在自耦式变压器和负载之间，当电路中存在配电总柜时，TX-TY系统智能节电器应安装在配电总柜之后，请参阅图6和图7，图6为未使用本发明的用电负荷谐波测量示意图，图7为使用本发明的用电负荷谐波测量示意图，可以明显的看出安装本发明后可以减少一半数量以上的谐波分量，达到了低脉冲的效果，利于节电的同时，还可延长负载设备的使用寿命。

本方案以电磁滤波，电磁平衡，电磁移相，电磁调压4S电磁理论为基础，从供电源头到用电负载全面实现电网滤波，稳压，限流等达到节电目的；可大幅减少高次谐波分量，提高系统的功率因素，减少无功损耗，延长设备和开关的使用寿命，降低维护成本；节电效果显著，节电率达5％-30％。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种立体自耦式低脉冲调压装置，包括自耦式变压器和TX-TY系统智能节电器，其特征在于：所述自耦式变压器与TX-TY系统智能节电器连接，所述TX-TY系统智能节电器连接连接有负载，所述TX-TY系统智能节电器包括框架式断路器(ACB)、智能节电器(ECR)和自动转换开关电器(ATS)，所述自耦式变压器、框架式断路器(ACB)、智能节电器(ECR)、自动转换开关电器(ATS)一个接入端与负载依次串联，且自动转换开关电器(ATS)的另一个接入端并联在自耦式变压器和框架式断路器(ACB)之间，所述智能节电器(ECR)包括CPU、数据处理模块和A/D模块，所述A/D模块接收电压信号反馈和电流信号反馈，所述CPU连接有显示部分和通信接口。

2.根据权利要求1所述的一种立体自耦式低脉冲调压装置，其特征在于：所述显示部分包括可操作触摸显示屏。

3.根据权利要求1所述的一种立体自耦式低脉冲调压装置，其特征在于：所述通信接口包括WLAN接口和USB接口。

4.根据权利要求1所述的一种立体自耦式低脉冲调压装置，其特征在于：所述自耦式变压器包括底座板(4)，所述底座板(4)的上侧设有上支撑骨架(2)，所述上支撑骨架(2)与底座板(4)之间连接有侧支撑骨架(3)，所述上支撑骨架(2)的下端设有内箱壳(6)，所述内箱壳(6)与上支撑骨架(2)之间连接有螺杆(5)，所述内箱壳(6)与上支撑骨架(2)之间固定连接有自耦式脉冲调压器本体(1)。

5.根据权利要求4所述的一种立体自耦式低脉冲调压装置，其特征在于：所述内箱壳(6)内连接有有机玻璃绝缘子(7)和弯角支架(9)，所述有机玻璃绝缘子(7)与自耦式脉冲调压器本体(1)连接，所述弯角支架(9)的上端连接有接头(10)，所述弯角支架(9)的下端连接有副调压器(11)，所述接头(10)的上端贯穿上支撑骨架(2)，所述接头(10)与上支撑骨架(2)之间连接有法兰盘(8)，所述上支撑骨架(2)上连接有扩张器(12)和初级高压绝缘子(13)，且初级高压绝缘子(13)贯穿上支撑骨架(2)。

6.根据权利要求1所述的一种立体自耦式低脉冲调压装置，其特征在于：所述自耦式变压器的接线方法为：把每一相线圈都分成两半，将一相线圈的上一半与另一相线圈的下一半反接串联，组成新的一相，再把A、B、C引出，将a、b、c连接在一起作为中点。

7.根据权利要求1所述的一种立体自耦式低脉冲调压装置，其特征在于：所述上支撑骨架(2)和侧支撑骨架(3)均为有机玻璃材料。

8.根据权利要求1所述的一种立体自耦式低脉冲调压装置，其特征在于：所述自耦式变压器与负载之间连接有配电总柜，所述TX-TY系统智能节电器安装在配电总柜与负载之间。

9.根据权利要求1所述的一种立体自耦式低脉冲调压装置，其特征在于：所述TX-TY系统智能节电器配备有遥控器，所述遥控器可控制智能节电器(ECR)中的CPU，且可通过CPU输出遥控信号。

10.根据权利要求1所述的一种立体自耦式低脉冲调压装置，其特征在于：所述通信接口通过GSM模块与云端服务器连接，所述云端服务器存储有维护人员信息。