CN110323980A - 移相调压方法、调压开关及具有该调压开关的变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种移相调压方法、调压开关及具有该调压开关的变压器，包括预设在辅助线圈上的若干第二线圈触头以及预设在主线圈上的若干第一线圈触头，所述第二线圈触头与所述第一线圈触头相互对应，通过同步接入对应的第二线圈触头与第一线圈触头以等比例缩放辅助线圈与主线圈的匝数；本发明能够实现同步调节辅助线圈与主线圈上的对应触点以等比例缩放辅助线圈与主线圈的匝数，实现变压器电压调整的目标，同时又能确保变压器移相角不会发生变化。

Description

移相调压方法、调压开关及具有该调压开关的变压器
技术领域
本发明涉及变压器的技术领域，尤其是涉及一种移相调压方法、调压开关及具有该调压开关的变压器。
背景技术
变频技术是一种把直流电逆变成不同频率的交流电的转换技术。它可把交流电变成直流电后再逆变成不同频率的交流电，或是把直流电变成交流电后再把交流电变成直流电。总之这一切都只有频率的变化，而没有电能的变化。变频器的工作原理是将交流电通过整流桥整流变成脉动直流电，通过电解电容滤波后变成平滑的直流电，控制板对IPM、IGBT或模块的控制后将平滑的直流电变成频率可变的交流电。当前变频技术中产生了一种交-交流变频器，交-交变频器利用电路直接将工频电源转换成频率可变的交流电源并提供给电动机，通过调节输出电源的频率来改变电动机的转速。由于直接变换，所以比一般的变频器有更高的效率，同时其交流输出电压是直接由交流输入电压形成，因而其输出频率比输入的频率低得多，输出波形较好，最高输出频率仅为电网的1/3左右。
为了减轻对电网的干扰，特别是减轻整流电路高次谐波对电网的影响，可采用十二相、十八相、二十四相，乃至三十六相的多相整流电路。采用多相整流电路能改善功率因数，提高脉动频率，使变压器初级电流的波形更接近正弦波，从而显著减少谐波的影响。理论上，随着相数的增加，可进一步削弱谐波的影响。在技术上对精确地得到相同的控制角提出了较严格的要求。
授权公告号为CN201163570Y的可变换的无励磁分接开关，能够完成调压的功能，但是在调节过程中，需要通过两套驱动机构来实现两侧的调节，进而完成整个调压，但是该过程受控于人为因素，即需要人为确定两侧均已经完成调节了，而如若由于工作人员的疏忽或者遗忘而导致仅仅只调节了一侧的驱动机构，为了避免上述认为因素的情况，故通过对应的机构来实现一次性调节，即通过一套驱动机构来实现两侧的调节。
但是在现有的调节过程中，仅仅只会调节辅助线圈的的匝数，即将三相接入的所有辅助线圈的匝数进行同步调节，以避免人为因素的影响，在此调节过程中，如图1与2所示，仅仅调整辅助线圈的匝数，即将辅助线圈处的电压增大，导致移相变压器向量图产生变形，移相角发生变化，若后续通过可控硅等元器件进行补偿，则成本较高，所以具有一定的改进空间。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种移相调压方法，同步缩放辅助线圈与主线圈的匝数以保证移相角不变，无需后续进行补偿，降低成本。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种移相调压方法，包括：预设在辅助线圈上的若干第二线圈触头以及预设在主线圈上的若干第一线圈触头，所述第二线圈触头与所述第一线圈触头相互对应，通过同步接入对应的第二线圈触头与第一线圈触头以等比例缩放辅助线圈与主线圈的匝数。
通过采用上述技术方案，在调压过程中，同步改变接入辅助线圈与主线圈上的对应触点，从而实现等比例缩放辅助线圈与主线圈的匝数，进而确保移相角不会发生变化，即保证线圈改变电压的同时保持相位角不变，无需后续在通过可控硅等元器件进行补偿，大大降低了成本。
本发明进一步设置为：根据所预设的单一驱动机构以驱动齿条沿着所预设的调节轨迹方向运动并带动与齿条相互固定连接的连接板移动，将固定于连接板上的若干动触点同步从对应定触点切换至另一个对应定触点以进行逐次的电压调节；
所述动触点包括与第二线圈触头相互对应的第二动触点以及与第一线圈触头相互对应的第一动触点；所述定触点包括与第二线圈触头相互对应的第二定触点以及与第一线圈触头相互对应的第一定触点。
通过采用上述技术方案，单一驱动机构来驱动相关的结构以使得连接板能够沿着预定的轨迹运动，同时所有的动触点在连接板的带动下也沿着预定的轨迹运动，进而使得动触点从原本对应的定触点切换到所需要调节至的定触点上，即实现一次性完成所有动触点的调节，大大降低了工作人员的工作量，同时也能够避免工作人员的疏忽或者遗忘而导致仅仅只调节了一侧的驱动机构而影响后续设备的安全使用，提高整体设备的使用安全性；同时等比例缩放辅助线圈与主线圈的匝数，进而确保移相角不会发生变化，无需后续在通过可控硅等元器件进行补偿，大大降低了成本。
本发明的第二目的是提供一种调压开关，通过单一驱动机构实现动触点的同步调节，同步缩放辅助线圈与主线圈的匝数以保证移相角不变，无需后续进行补偿，降低成本。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种调压开关，包括若干动触点以及与动触点一一对应的定触点，包括预设在辅助线圈上的若干第二线圈触头以及预设在主线圈上的若干第一线圈触头，所述第二线圈触头与所述第一线圈触头相互对应，所述动触点包括与第二线圈触头相互对应的第二动触点以及与第一线圈触头相互对应的第一动触点；所述定触点包括与第二线圈触头相互对应的第二定触点以及与第一线圈触头相互对应的第一定触点；
还包括与定触点固定连接的安装支架、设置于安装支架上且与动触点固定连接的连动板、设置于安装板上且用于驱动连动板移动的单一驱动机构；根据所预设的单一驱动机构以驱动连动板沿着所预设的调节轨迹方向运动，将固定于连接板上的若干动触点同步从对应定触点切换至另一个对应定触点以进行逐次的电压调节。
通过采用上述技术方案，单一驱动机构来驱动相关的结构以使得连接板能够沿着预定的轨迹运动，同时所有的动触点在连接板的带动下也沿着预定的轨迹运动，进而使得动触点从原本对应的定触点切换到所需要调节至的定触点上，即实现一次性完成所有动触点的调节，大大降低了工作人员的工作量，同时也能够避免工作人员的疏忽或者遗忘而导致仅仅只调节了一侧的驱动机构而影响后续设备的安全使用，提高整体设备的使用安全性。
本发明进一步设置为：所述连动板的侧壁上且位于定触点所对应的位置设置有固定支架，所述固定支架与动触点固定连接。
通过采用上述技术方案，固定支架的设置以限制动触点的位置，并保持动触点在切换到其他的定触点过程中，能够更加的稳定，不会发生晃动，大大提高结构的稳定性。
本发明进一步设置为：所述单一驱动机构包括旋钮结构、受控于旋钮结构以发生转动的联动轴、套设于联动轴上且与联动轴固定连接的齿轮以及固定连接于连接板上且与齿轮相互啮合的齿条，转动旋钮结构以依次驱动联动轴、齿轮、齿条运动，进而驱动连动板沿着所预设的调节轨迹方向运动。
通过采用上述技术方案，旋动旋钮结构来带动联动轴发送转动，由于齿轮与联动轴相互固定，使得齿轮也发生转动，通过齿轮与齿条的配合，实现将旋钮结构的圆周运动转变成齿条的直线运动，驱动连动板沿着所预设的调节轨迹进行调节，实现单一驱动机构进行同步一次性调节的功能。
本发明进一步设置为：所述连动板上且沿着所预设的调节轨迹的方向设置有供联动轴穿设的限位槽。
通过采用上述技术方案，限位槽的设置使得连动板在沿着调节轨迹移动过程中不会与联动轴发生碰撞，提高结构的稳定性。
本发明进一步设置为：所述旋钮结构包括固定设置于安装支架上且供联动轴安装的固定底座以及与联动轴固定连接的旋转把手，所述旋转把手包括与联动轴固定的连接座以及与连接座旋转连接的卡接板；所述固定底座上设置有若干对应调节档位的卡接槽，旋转所述卡接板卡入卡接槽以锁定联动轴。
通过采用上述技术方案，旋转把手在转动到所需要调节的档位位置之后，在旋转卡接板将卡接板卡入至卡接槽中，即使得联动轴被锁定，不会发生相对转动，即使得在调压开关在使用过程中结构更加的稳定，若没有设置卡接板，若在一些意外情况下，联动轴自动发生旋转，则会导致自动出现调压的情况，容易给后续的负载造成很大的影响，甚至造成负载的损坏。
本发明进一步设置为：所述单一驱动机构还包括套设于旋钮结构上的防尘盖。
通过采用上述技术方案，防尘盖能够对旋钮结构进行遮挡，当需要使用旋钮结构的时候可以打开防尘盖，通过防尘盖能够有限的避免异物等进入到旋钮结构中而卡死旋钮结构，确保旋钮结构能够可靠稳定的使用。
本发明进一步设置为：定义每6个定触点为一组，同一组中相邻两个定触点之间的间距为29mm，相邻两组之间且相互临近的两个定触点之间的间距为60mm或120mm。
本发明的第三目的是提供一种具有该调压开关的变压器，通过单一驱动机构实现动触点的同步调节。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种具有该调压开关的变压器，包括上述的调压开关。
通过采用上述技术方案，单一驱动机构来驱动相关的结构以使得连接板能够沿着预定的轨迹运动，同时所有的动触点在连接板的带动下也沿着预定的轨迹运动，进而使得动触点从原本对应的定触点切换到所需要调节至的定触点上，即实现一次性完成所有动触点的调节，大大降低了工作人员的工作量，同时也能够避免工作人员的疏忽或者遗忘而导致仅仅只调节了一侧的驱动机构而影响后续设备的安全使用，提高整体设备的使用安全性。
综上所述，本发明的有益技术效果为：能够实现通过单一驱动机构实现动触点的同步调节，工作人员只需要一次驱动即可完成调节，大大降低人为因素而产生的失误。
附图说明
图1是调压前的向量图。
图2是调压后的向量图。
图3是Y接法调压前的向量图。
图4是Y接法调压后的向量图。
图5是D接法调压前的向量图。
图6是D接法调压后的向量图。
图7是调压开关的立体图。
图8是调压开关的左视图的部分结构示意图。
图9是调压开关的俯视图的部分结构示意图。
图10是调压开关的正视图的部分结构示意图。
图11是旋钮结构的结构示意图。
图中：1、安装支架；11、安装横板；12、安装竖板；13、安装固定板；2、连动板；21、固定支架；211、上限位板；212、下限位板；213、放置槽；3、单一驱动机构；31、旋钮结构；311、固定底座；3111、卡接槽；312、旋转把手；3121、连接座；3122、卡接板；32、联动轴；33、齿轮；34、齿条；35、防尘盖；3、动触点；4、定触点。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一，为本发明公开的一种移相调压方法，如图3至6所示，包括：预设在辅助线圈上的若干第二线圈触头以及预设在主线圈上的若干第一线圈触头，第二线圈触头与第一线圈触头相互对应，通过同步接入对应的第二线圈触头与第一线圈触头以等比例缩放辅助线圈与主线圈的匝数。
动触点3包括与第二线圈触头相互对应的第二动触点以及与第一线圈触头相互对应的第一动触点；定触点4包括与第二线圈触头相互对应的第二定触点以及与第一线圈触头相互对应的第一定触点。
根据所预设的单一驱动机构3以驱动齿条34沿着所预设的调节轨迹方向运动并带动与齿条34相互固定连接的连接板移动，将固定于连接板上的若干动触点3同步从对应定触点4切换至另一个对应定触点4以进行逐次的电压调节。单一驱动机构3来驱动相关的结构以使得连接板能够沿着预定的轨迹运动，同时所有的动触点3在连接板的带动下也沿着预定的轨迹运动，进而使得动触点3从原本对应的定触点4切换到所需要调节至的定触点4上，即实现一次性完成所有动触点3的调节，大大降低了工作人员的工作量，同时也能够避免工作人员的疏忽或者遗忘而导致仅仅只调节了一侧的驱动机构而影响后续设备的安全使用，提高整体设备的使用安全性；同时等比例缩放辅助线圈与主线圈的匝数，进而确保移相角不会发生变化，无需后续在通过可控硅等元器件进行补偿，大大降低了成本。
根据接线的方法不同，对应不同的向量图，如图3至4所示为Y接法对应的图示，如图5至6所示为D接法对应的图示。
实施例二，为本发明公开的一种调压开关，参照图7-11所示，能够实现将动触点3同步从对应定触点4切换至另一个对应定触点4以进行逐次的电压调节。具体结构包括预设在辅助线圈上的若干第二线圈触头以及预设在主线圈上的若干第一线圈触头，第二线圈触头与所述第一线圈触头相互对应，动触点包括与第二线圈触头相互对应的第二动触点以及与第一线圈触头相互对应的第一动触点；定触点包括与第二线圈触头相互对应的第二定触点以及与第一线圈触头相互对应的第一定触点。
具体结构还包括与定触点4固定连接的安装支架1、设置于安装支架1上且与动触点3固定连接的连动板2、设置于安装板上且用于驱动连动板2移动的单一驱动机构3。
如图7所示，安装支架1包括安装横板11以及设置与安装横板11之下且与安装横板11一体连接或螺纹连接的安装竖板12，安装竖板12设置有四个且分别设置于安装横板11的四周，另外，两个安装竖板12之间还设置有用于安装定触点4的安装固定板13，在同一水平面中，安装固定板13设置有两个且对称设置于安装横板11的两侧，定义每两个安装固定板13为一组，在本实施例中，优选设置三组且沿竖直方向均匀排布设置。
每一个安装固定板13上设置有18个定触点4，定义每6个定触点4为一组，同一组中相邻两个定触点4之间的间距为29mm，相邻两组之间且相互临近的两个定触点4之间的间距为60mm或120mm。即处于同一水平面的定触点4为36个，若为三层水平面所对应的定触点4，则为108个。
如图8-10所示，连动板2的侧壁上且位于定触点4所对应的位置设置有固定支架21，固定支架21与动触点3固定连接，对应于上述优选设置的三组安装固定板13，则连动板2也设置为三个。固定支架21包括上限位板211以及下限位板212，上限位板211与下限位板212相互拼接以形成供安装固定板13放置的放置槽213，安装固定板13可以于放置槽213内滑移，动触点3设置于上限位板211以及下限位板212上且均朝向定触点4方向设置，动触点3在连动板2的带动下，能够逐级的与对应的静触点抵接，实现调压的功能。
单一驱动机构3包括旋钮结构31、受控于旋钮结构31以发生转动的联动轴32、套设于联动轴32上且与联动轴32固定连接的齿轮33以及固定连接于连接板上且与齿轮33相互啮合的齿条34，转动旋钮结构31以依次驱动联动轴32、齿轮33、齿条34运动，进而驱动连动板2沿着所预设的调节轨迹方向运动。
其中，如图11所示，旋钮结构31包括固定设置于安装支架1上且供联动轴32安装的固定底座311以及与联动轴32固定连接的旋转把手312，固定底座311可以通过螺栓或者焊接等等一些常规的固定方式固定在安装支架1上，联动轴32穿设在固定底座311中时，可以通过轴承进行固定，旋转把手312包括与联动轴32固定的连接座3121以及与连接座3121旋转连接的卡接板3122；其中，连接座3121呈中空设置以供联动轴32穿设，并通过螺栓锁紧即可，该锁紧的过程可以直接将螺栓依次穿过连接座3121以及联动轴32，也可以通过类似卡箍的锁紧方式；固定底座311上设置有若干对应调节档位的卡接槽3111，每个卡接槽3111对应每个档位，旋转卡接板3122卡入卡接槽3111以锁定联动轴32。单一驱动机构3还包括套设于旋钮结构31上的防尘盖35。
由于联动轴32需要同时驱动三个连动板2运动，故在连动板2上且沿着所预设的调节轨迹的方向设置有供联动轴32穿设的限位槽，限位槽的设置使得连动板2在沿着调节轨迹移动过程中不会与联动轴32发生碰撞。
根据所预设的单一驱动机构3以驱动连动板2沿着所预设的调节轨迹方向运动，将固定于连接板上的若干动触点3同步从对应定触点4切换至另一个对应定触点4以进行逐次的电压调节。
实施例三，一种具有该调压开关的变压器，通过单一驱动机构3实现动触点3的同步调节，具体包括上述实施例二中公开的调压开关。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移相调压方法，其特征是，包括：预设在辅助线圈上的若干第二线圈触头以及预设在主线圈上的若干第一线圈触头，所述第二线圈触头与所述第一线圈触头相互对应，通过同步接入对应的第二线圈触头与第一线圈触头以等比例缩放辅助线圈与主线圈的匝数。
2.根据权利要求1所述的移相调压方法，其特征是，根据所预设的单一驱动机构(3)以驱动齿条(34)沿着所预设的调节轨迹方向运动并带动与齿条(34)相互固定连接的连接板移动，将固定于连接板上的若干动触点(3)同步从对应定触点（4）切换至另一个对应定触点（4）以进行逐次的电压调节；
所述动触点(3)包括与第二线圈触头相互对应的第二动触点以及与第一线圈触头相互对应的第一动触点；所述定触点（4）包括与第二线圈触头相互对应的第二定触点以及与第一线圈触头相互对应的第一定触点。
3.一种调压开关，包括若干动触点(3)以及与动触点(3)一一对应的定触点（4），其特征是：包括预设在辅助线圈上的若干第二线圈触头以及预设在主线圈上的若干第一线圈触头，所述第二线圈触头与所述第一线圈触头相互对应，所述动触点(3)包括与第二线圈触头相互对应的第二动触点以及与第一线圈触头相互对应的第一动触点；所述定触点（4）包括与第二线圈触头相互对应的第二定触点以及与第一线圈触头相互对应的第一定触点；
还包括与定触点（4）固定连接的安装支架(1)、设置于安装支架(1)上且与动触点(3)固定连接的连动板(2)、设置于安装板上且用于驱动连动板(2)移动的单一驱动机构(3)；根据所预设的单一驱动机构(3)以驱动连动板(2)沿着所预设的调节轨迹方向运动，将固定于连接板上的若干动触点(3)同步从对应定触点（4）切换至另一个对应定触点（4）以进行逐次的电压调节。
4.根据权利要求3所述的调压开关，其特征是：所述连动板(2)的侧壁上且位于定触点（4）所对应的位置设置有固定支架(21)，所述固定支架(21)与动触点(3)固定连接。
5.根据权利要求3所述的调压开关，其特征是：所述单一驱动机构(3)包括旋钮结构(31)、受控于旋钮结构(31)以发生转动的联动轴(32)、套设于联动轴(32)上且与联动轴(32)固定连接的齿轮(33)以及固定连接于连接板上且与齿轮(33)相互啮合的齿条(34)，转动旋钮结构(31)以依次驱动联动轴(32)、齿轮(33)、齿条(34)运动，进而驱动连动板(2)沿着所预设的调节轨迹方向运动。
6.根据权利要求5所述的调压开关，其特征是：所述连动板(2)上且沿着所预设的调节轨迹的方向设置有供联动轴(32)穿设的限位槽。
7.根据权利要求5所述的调压开关，其特征是：所述旋钮结构(31)包括固定设置于安装支架(1)上且供联动轴(32)安装的固定底座(311)以及与联动轴(32)固定连接的旋转把手(312)，所述旋转把手(312)包括与联动轴(32)固定的连接座(3121)以及与连接座(3121)旋转连接的卡接板(3122)；所述固定底座(311)上设置有若干对应调节档位的卡接槽(3111)，旋转所述卡接板(3122)卡入卡接槽(3111)以锁定联动轴(32)。
8.根据权利要求5所述的调压开关，其特征是：所述单一驱动机构(3)还包括套设于旋钮结构(31)上的防尘盖(35)。
9.根据权利要求3所述的调压开关，其特征是：定义每6个定触点（4）为一组，同一组中相邻两个定触点（4）之间的间距为29mm，相邻两组之间且相互临近的两个定触点（4）之间的间距为60mm或120mm。
10.一种具有该调压开关的变压器，其特征是：包括权利要求3至9任意一项所述的调压开关。
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俞荣丹: "变频移相整流变压器的研制", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）工程科技II辑》 *

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