CN110634660A - 提高一倍调压档位调压线圈和变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高一倍调压档位调压线圈和变压器，涉及变压器调压的技术领域，包括调压匝区、偏置调压匝区和切换开关；调压匝区与主线圈的尾端相连接；切换开关的公共端与调压输出线的一端相连接，切换开关的第一切换端与偏置调压匝区的一端相连接，偏置调压匝区的另一端为位置选择端；切换开关的第二切换端与位置选择端相连接；位置选择端用于从调压匝区中选择调压档位进行连通，以使变压器输出调压输出线的另一端和主线圈的首端之间的调压电压，其中，调压档位按照第一调压电压量调节电压，偏置调压匝区用于按照第二调压电压量调节电压，通过设置偏置调压匝区，在减少分接抽头的同时，提供较多数量的调压档位，能够输出较多种类的电压。

Description

提高一倍调压档位调压线圈和变压器
技术领域
本发明涉及变压器调压的技术领域，尤其是涉及一种提高一倍调压档位调压线圈和变压器。
背景技术
随着变压器技术的发展，当前的变压器的应用越来越广泛，需要适应越来越多的应用场合。对于变压器有载调压档位较多且每级调压电压量较小的应用情况，通常需要变压器设置多个调压匝区，此时会出现调压线圈分接抽头较多、出线数量较多、螺旋角大不利于安匝平衡的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高一倍调压档位调压线圈和变压器，通过设置偏置调压匝区，在减少分接抽头的同时，提供较多数量的调压档位，能够输出较多种类的电压。
第一方面，本发明实施例提供一种提高一倍调压档位调压线圈，包括调压匝区、偏置调压匝区和切换开关；
所述调压匝区与变压器的主线圈的尾端相连接，所述调压匝区包括多个调压档位；
所述切换开关的公共端与调压输出线的一端相连接，所述切换开关的第一切换端与所述偏置调压匝区的一端相连接，所述偏置调压匝区的另一端为位置选择端；所述切换开关的第二切换端与所述位置选择端相连接；
所述位置选择端用于从所述调压匝区中选择所述调压档位进行连通，以使所述变压器输出所述调压输出线的另一端和所述主线圈的首端之间的调压电压，其中，所述调压档位按照第一调压电压量调节电压，所述偏置调压匝区用于按照第二调压电压量调节电压。
在可选的实施方式中，所述第一调压电压量为所述第二调压电压量的两倍。
在可选的实施方式中，所述调压匝区包括n个调压档位和n+1个分接抽头。
在可选的实施方式中，所述位置选择端通过连通所述分接抽头从所述调压匝区中选择与所述分接抽头对应的调压档位。
在可选的实施方式中，所述调压匝区的任意一端与所述主线圈的尾端相连接，所述任意一端包括所述调压匝区的首端和所述调压匝区的尾端。
在可选的实施方式中，还包括有载分接开关，所述有载分接开关的公共端与所述主线圈的尾端相连接，所述有载分接开关的第一切换端与所述调压匝区的首端相连接，所述第二切换端与所述调压匝区的尾端相连接。
在可选的实施方式中，所述有载分接开关用于选择接入所述调压匝区的首端或所述调压匝区的尾端。
在可选的实施方式中，还包括所述主线圈的尾端输出线，所述位置选择端还用于与所述主线圈的尾端输出线相连接。
在可选的实施方式中，还包括控制器，用于控制所述有载分接开关、位置选择端和所述切换开关中一个或多个的切换操作。
第二方面，本发明实施例提供一种变压器，包括如前述实施方式中任一项所述的提高一倍调压档位调压线圈和变压器主体，所述提高一倍调压档位调压线圈和所述变压器主体相连接。
本发明实施例提供了提高一倍调压档位调压线圈和变压器，通过减少调压匝区的调压档位，并设置偏置调压匝区，变压器输出较多不同的电压，此时调压档位可调节第一调压电压量的电压，再设置第二调压电压量的偏置调压匝区，通过切换开关选择是否连入偏置调压匝区，位置选择端选择调压匝区中的不同调压档位，来完成不同调压档位的切换选择，即可实现在减少调压匝区的分接抽头的同时，提供较多数量的调压档位，能够输出较多种类的电压。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种提高一倍调压档位调压线圈结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的一种提高一倍调压档位调压线圈结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的一种提高一倍调压档位调压线圈结构示意图之三；
图4为本发明实施例提供的一种提高一倍调压档位调压线圈结构示意图之四。
图标：1-主线圈的首端；2-主线圈；3-主线圈的尾端；4-调压匝区；5-位置选择端；6-调压输出线；7-偏置调压匝区；8-切换开关；9-有载分接开关。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
目前，在如北美市场等的国际应用场合，对有载调压档位较多且每级调压电压量较小的变压器有所需求。这里，以需求±16×0.625％调压档位的变压器为例。
如图1所示，作为一种可选的实施例，变压器包括主线圈和提高一倍调压档位调压线圈，其中，提高一倍调压档位调压线圈的调压匝区分16个调压档位，分接抽头编号a-q，即通过标号a-q的分接抽头将变压器的调压线圈划分成16个部分。通过主线圈尾端和位置选择端的配合，选择用于分压的调压匝区的数量，实现多档调压，进而得到多种不同的输出电压。
具体过程为，位置选择端在调压线圈的17个分接抽头上进行分接位置选择，主线圈尾端通过有载分接开关在+端和-端之间进行切换，从而完成主线圈尾端与位置选择端之间的调压线圈匝数选择，进而实现主线圈总匝数变化，实现多档调压。
按照上述做法，采用正反调结构时，调压线圈需要设置16个调压匝区，上下各17个分接抽头，导致出现调压线圈出线数量多、出线结构复杂。
与此同时，由于调压线圈常用结构为多股螺旋式结构，当需要设置16个调压匝区时，调压线圈的螺旋角会较大，轴向力会较大，会造成变压器安装分布变差、不利于安匝平衡的情况，短路承受能力也会变差。
此外，当变压器的调压侧额定电压低时，甚至会出现每个档位的调压匝数选取困难的问题。如，若主线圈匝数为80匝的变压器低压侧进行调压，电压变化范围为：±16×0.625％＝±10％，调压线圈匝数为主线圈匝数的十分之一，即为8匝。而此时根据电压变化范围需要设置16个匝区，则每个匝区的匝数为0.5匝。又因实际变压器的调压线圈匝数为整数，因此，若采用上述方式无法实现。
基于此，本发明实施例提供的一种提高一倍调压档位调压线圈和变压器，可以通过设置偏置调压匝区，在减少分接抽头的同时，提供较多数量的调压档位，能够输出较多种类的电压。
下面通过实施例进行详细描述。
图2为本发明实施例提供的一种提高一倍调压档位调压线圈结构示意图。
参照图2提供的一种提高一倍调压档位调压线圈，应用于变压器中，包括调压匝区4、偏置调压匝区7和切换开关8；
调压匝区4与主线圈的尾端3相连接，调压匝区4包括多个调压档位；
切换开关8的公共端与调压输出线6的一端相连接，切换开关8的第一切换端与偏置调压匝区7的一端相连接，偏置调压匝区7的另一端为位置选择端5；切换开关8的第二切换端与位置选择端5相连接；
位置选择端5用于从调压匝区4中选择调压档位进行连通，以使变压器输出调压输出线6的另一端和主线圈的首端1之间的调压电压，其中，调压档位按照第一调压电压量调节电压，偏置调压匝区7用于按照第二调压电压量调节电压。
在实际应用的优选实施例中，通过减少调压匝区4的调压档位，此时调压档位可调节第一调压电压量的电压，再设置第二调压电压量的偏置调压匝区7，通过切换开关8选择是否连入偏置调压匝区7，位置选择端5选择调压匝区4中的不同调压档位，即可实现在减少分接抽头的同时，提供较多数量的调压档位，能够输出较多种类的电压。
其中，调压匝区4包括n个调压档位和n+1个分接抽头。
作为一种可选的实施方式，调压匝区4的任意一端与主线圈的尾端3相连接，任意一端包括调压匝区4的首端和调压匝区4的尾端。
具体可包括为，以下几种调压情况：
1、若调压匝区4的首端与主线圈的尾端3相连接，切换开关8选择第二切换端P2，即偏置调压匝区7不与调压线圈中的调压匝区4相连通时，则此时通过位置选择端5从调压匝区4的n个调压档位中选择相应分接抽头，进而实现不同调压档位的连通，输出不同变压器电压；如位置选择端5子连通分接抽头g，则调压匝区4连通分接抽头g-i之间的调压档位，变压器输出调压电压为AC两端电压，对应主线圈2、调压匝区4中分接抽头g-i之间的调压档位部分。
2、若调压匝区4的首端与主线圈的尾端3相连接，切换开关8选择第一切换端P1，即偏置调压匝区7与调压线圈中的调压匝区4相连通时，则此时通过位置选择端5从调压匝区4的n个调压档位中选择相应分接抽头，进而实现不同调压档位与偏置调压匝区7的连通，进而输出不同变压器电压；如位置选择端5子连通分接抽头g，则调压匝区4连通分接抽头g-i之间的调压档位，变压器输出调压电压为AC两端电压，对应主线圈2、偏置调压匝区7和调压匝区4中分接抽头g-i之间的调压档位部分。
3、如图3所示，若调压匝区4的尾端与主线圈的尾端3相连接，切换开关8选择第二切换端P2，即偏置调压匝区7不与调压线圈中的调压匝区4相连通时，则此时通过位置选择端5从调压匝区4的n个调压档位中选择相应分接抽头，进而实现不同调压档位的连通，输出不同变压器电压；如位置选择端5子连通分接抽头g，则调压匝区4连通分接抽头g-a之间的调压档位，变压器输出调压电压为AC两端电压，对应主线圈2、调压匝区4中分接抽头g-a之间的调压档位部分。
4、若调压匝区4的尾端与主线圈的尾端3相连接，切换开关8选择第一切换端P1，即偏置调压匝区7与调压线圈中的调压匝区4相连通时，则此时通过位置选择端5从调压匝区4的n个调压档位中选择相应分接抽头，进而实现不同调压档位与偏置调压匝区7的连通，进而输出不同变压器电压；如位置选择端5子连通分接抽头g，则调压匝区4连通分接抽头g-a之间的调压档位，变压器输出调压电压为AC两端电压，对应主线圈2、偏置调压匝区7和调压匝区4中分接抽头g-a之间的调压档位部分。
需要说明的是，图2、图3中作为一种示范例，调压匝区4中包括8个调压档位，调压匝区4中调压档位的数量并不局限于此。
为了能够实现更加多变的调压情况，以适应实际应用场景，如图4所示，本发明实施例还可包括有载分接开关9，有载分接开关9的公共端与主线圈的尾端3相连接，有载分接开关9的第一切换端与调压匝区4的首端相连接，第二切换端与调压匝区4的尾端相连接。
这里，有载分接开关9用于选择接入调压匝区4的首端或调压匝区4的尾端，通过有载分接开关9在+端(第一切换端)和-端(第二切换端)之间切换，可通过有载分接开关9的设置，灵活选择接入调压匝区4的情况，进而连通调压匝区4内的不同调压档位，调压变化情况更加丰富。
作为一种优选的实施例，第一调压电压量可设置为第二调压电压量的两倍。以实际应用中需求±16×0.625％调压档位的变压器为例，即所需的变压器每个调压档位需能够实现0.625％UN的调压。
这里，若在调压匝区4设置8个调压档位，则每个调压档位可调压即第一调压电量为2×0.625％即1.25％UN；在调压匝区4上设置一个偏置调压匝区7，此时，偏置调压匝区7的第二调压电压量为0.625％UN。当变压器需调节电压为奇数个0.625％UN时，则将偏置调压匝区7连入调压匝区4；当变压器需调节电压为偶数个0.625％UN时，则偏置调压匝区7不连入调压匝区4，调压匝区4独立进行调压。采用上述方式，通过调压匝区4设置8个调压档位，实现了16档调压的技术目的。
可以理解的是，由于调压匝区4设置8个调压档位，调压匝区4会引出9个分接抽头，加上偏置调压匝区7的2个分接抽头，共合计11个分接抽头，与常规16个调压档位调压的产生的17个分接抽头相比，数量大大降低。此种结构的调压线圈的螺旋角减小，有利于安匝平衡，减小短路轴向电动力。
此外，若大容量电压器采用上述结构的调压线圈，应用于低电压侧调压，可解决每个调压档位的调压电压量过小，无法实现的问题。
根据每个调压档位对应的调压电压量的2倍电压计算调压匝区4的匝数(调压档位的数量)，此时，调压档位的数量会减为按照此调压电压量进行调压的常规调压档位数量的一半。这里，偏置调压匝区7根据调压电压量进行绕制。通过奇偶调压档位的串入和移除实现实际变压器调压电压。
这里，为了更好地实现对主线圈2调压情况的监测，本发明实施例还包括主线圈的尾端3输出线，位置选择端5还用于与主线圈的尾端3输出线相连接。可通过检测AB两端来获知主线圈2对应的变压器电压。
作为一种可选的实施例，本发明实施例还可包括控制器，用于控制有载分接开关9、位置选择端5和切换开关8中一个或多个的切换操作。根据变压器实际的调压情况，通过控制器控制有载分接开关9和切换开关8分别选择第一切换端或第二切换端，控制位置选择端5选择调压匝区4的分接抽头，实现调压档位的选择。
进一步的，本发明实施例还提供一种变压器，包括如上所述的提高一倍调压档位调压线圈和变压器主体，提高一倍调压档位调压线圈和变压器主体相连接。
这里，采用上述提高一倍调压档位调压线圈的变压器可适应于需要较多调压档位，调压档位可调节的调压电压量较小、较密集的情况，利于安匝平衡，具有较好的应用效果。
本发明实施例提供的变压器，与上述实施例提供的提高一倍调压档位调压线圈具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高一倍调压档位调压线圈，其特征在于，包括调压匝区、偏置调压匝区和切换开关；
所述调压匝区与变压器的主线圈的尾端相连接，所述调压匝区包括多个调压档位；
所述切换开关的公共端与调压输出线的一端相连接，所述切换开关的第一切换端与所述偏置调压匝区的一端相连接，所述偏置调压匝区的另一端为位置选择端；所述切换开关的第二切换端与所述位置选择端相连接；
所述位置选择端用于从所述调压匝区中选择所述调压档位进行连通，以使所述变压器输出所述调压输出线的另一端和所述主线圈的首端之间的调压电压，其中，所述调压档位按照第一调压电压量调节电压，所述偏置调压匝区用于按照第二调压电压量调节电压。
2.根据权利要求1所述的提高一倍调压档位调压线圈，其特征在于，所述第一调压电压量为所述第二调压电压量的两倍。
3.根据权利要求1所述的提高一倍调压档位调压线圈，其特征在于，所述调压匝区包括n个调压档位和n+1个分接抽头。
4.根据权利要求3所述的提高一倍调压档位调压线圈，其特征在于，所述位置选择端通过连通所述分接抽头从所述调压匝区中选择与所述分接抽头对应的调压档位。
5.根据权利要求1所述的提高一倍调压档位调压线圈，其特征在于，所述调压匝区的任意一端与所述主线圈的尾端相连接，所述任意一端包括所述调压匝区的首端和所述调压匝区的尾端。
6.根据权利要求5所述的提高一倍调压档位调压线圈，其特征在于，还包括有载分接开关，所述有载分接开关的公共端与所述主线圈的尾端相连接，所述有载分接开关的第一切换端与所述调压匝区的首端相连接，所述第二切换端与所述调压匝区的尾端相连接。
7.根据权利要求6所述的提高一倍调压档位调压线圈，其特征在于，所述有载分接开关用于选择接入所述调压匝区的首端或所述调压匝区的尾端。
8.根据权利要求1所述的提高一倍调压档位调压线圈，其特征在于，还包括所述主线圈的尾端输出线，所述位置选择端还用于与所述主线圈的尾端输出线相连接。
9.根据权利要求7所述的提高一倍调压档位调压线圈，其特征在于，还包括控制器，用于控制所述有载分接开关、位置选择端和所述切换开关中一个或多个的切换操作。
10.一种变压器，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的提高一倍调压档位调压线圈和变压器主体，所述提高一倍调压档位调压线圈和所述变压器主体相连接。
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