CN1314057C - 控制主磁通量稳压调压的变压器 - Google Patents
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Abstract
一种控制主磁通量稳定或改变输出电压的变压器。在主磁路上增加控制励磁绕组，该绕组通过主磁路与一次和二次绕组紧密偶合。若用于自动稳压，控制励磁绕组的匝数少于二次绕组的匝数，控制励磁绕组的同名端与二次绕组的同名端两两相连，并联绕组接负载；若用于调压，控制励磁绕组接正弦开关电源，二次绕组接负载。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种能够稳定或人为改变二次绕组电压的变压器，尤其是通过对于主磁通量进行控制，能够在负载变化时自动稳定二次绕组电压，或能够人为快速连续改变二次绕组电压的变压器。
背景技术
目前，公知的变压器由铁芯，一次和二次绕组组成，无稳压措施，一次电压一定时改变二次绕组电压须改变其分接头。由于变压器绕组存在内阻抗，当负载变化时变压器内阻抗上的压降将发生变化，二次绕组输出的电压随之发生改变。尽管可以通过改变分接头改变其二次绕组电压，但是由于改变分接头需要复杂的设备和较长的时间，并只能有级调压，改变分接头的变压器一般只能用做峰谷调压，不具有自动稳压和可快速连续调压功能。
发明内容
为了克服现有的变压器不能自动稳压和快速连续调压的不足，本发明提出一种能够自动稳定其二次绕组电压或随时连续快速改变其二次绕组电压的变压器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在变压器铁芯主磁路上，附加一个控制励磁绕组，该绕组的匝数少于二次绕组的匝数，所以该绕组的空载电压低于二次绕组的空载电压。若将二次绕组和控制励磁绕组的同名端两两相连，则并联绕组的空载电压介于二次绕组的和控制励磁绕组的空载电压之间。由于并联绕组的空载电压比控制励磁绕组的空载电压高，所以会有一个小电流从变压器二次绕组的同名端流入控制励磁绕组的同名端，从而使得控制励磁绕组的磁动势与一次绕组的励磁磁动势相反，使得变压器空载时铁芯主磁路中的磁通量低于饱和值，因而并联绕组的空载电压低于二次绕组的空载电压。适当选择二次绕组和控制励磁绕组的匝数，可得到合适的并联空载电压。当变压器并联绕组的输出负载电流变化时，只要并联绕组的电压高于控制励磁绕组的空载电压，就有电流从二次绕组流入控制励磁绕组，流入负载的电流全部由二次绕组提供。随着负载电流的增加，并联绕组的输出电压下降，流入励磁绕组的电流同时下降，与变压器一次绕组产生的励磁磁动势相反的控制磁动势也就下降，变压器铁芯主磁路中的磁通量增加，使得二次绕组和控制励磁绕组的感应电动势增加。二次绕组增加的感应电动势部分地补偿了并联绕组输出电压的下降，控制励磁绕组感应电动势的增加则进一步降低了从二次绕组流入控制励磁绕组的电流，主磁通量增加，使得二次绕组的感应电动势进一步增加。若不将控制励磁绕组与二次绕组相连接而让其受有源开关电源控制，改变开关电源的输出电流，可以人为改变变压器二次绕组的输出电压。
本发明的有益效果是，自动减少由于负载变化引起的变压器输出电压的变化，或可以人为随时改变变压器的输出电压，原理简单，调压速度快。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的电路及磁路原理图；
图2是本发明应用于单相变压器自动稳压的第一个实施例的原理图；
图3是本发明应用于单相变压器有源调压的第二个实施例的原理图；
图4是本发明应用于三相变压器自动稳压的第三个实施例的原理图；
图5是本发明应用于三相变压器有源调压的第四个实施例的原理图；
在图1-5中，1.一次电源电压，2.一次绕组，3.主磁路铁芯，4.主磁通，5.二次绕组，6.负载，7.控制励磁绕组，8.正弦开关电源电路，9.二次绕组输出电压检测电路。
具体实施方式
在图1中，控制励磁绕组(7)的同名端与二次绕组(5)的同名端两两相连，并联绕组空载电压介于二次绕组(5)的空载电压和控制励磁绕组(7)的空载电压之间，流入控制励磁绕组(7)的电流i3和其匝数N3乘积的磁动势与一次绕组(2)的电流i1和其匝数N1乘积的励磁动势相反，主磁通(4)未饱和。
在图2实施例中，并联绕组(5)和(7)的输出端接有负载(6)，当并联绕组流入负载(6)的电流i2增加时，并联绕组的输出电压下降，流入控制励磁绕组(7)的电流i3随之下降，主磁通量(4)增加，二次绕组(5)的感应电动势增加，所增加的感应电动势部分地弥补了输出电压的下降。
在图3实施例中，单相变压器主磁路上的控制励磁绕组由正弦开关电源控制，改变开关电源的输出电流，即可改变主磁路内的主磁通量，改变二次绕组的输出电压。
在图4实施例中，三相变压器三个主磁柱上各有一个控制励磁绕组(7)，各控制励磁绕组(7)的同名端与该柱上二次绕组(5)的同名端两两相连，各主磁柱内的主磁通(4)都未饱和。当流过负载(6)的电流增加时，各并联绕组的输出电压下降，流入控制励磁绕组(7)的电流i3随之下降，主磁路的磁通量增加，二次绕组(5)的感应电动势增加，所增加的感应电动势部分地弥补了输出电压的下降。
在图5实施例中，三相变压器各主磁柱上的控制励磁绕组都由正弦开关电源控制，改变开关电源的输出电流，即可改变各主磁柱内的主磁通量，从而改变二次绕组的输出电压。
Claims (5)
1.一种对变压器主磁通量进行控制以稳定或改变其输出电压的变压器，在变压器主磁路上增加控制励磁绕组，控制励磁绕组通过主磁路与一次和二次绕组紧密耦合，其特征是：若用于自动稳压，控制励磁绕组的匝数少于二次绕组匝数，控制励磁绕组的同名端与二次绕组的同名端两两相连，并联绕组接负载；若用于调压，控制励磁绕组接开关电源，二次绕组接负载。
2.根据权利要求1所述的控制主磁通量稳定输出电压的变压器，其特征是：对于单相变压器的控制励磁绕组的匝数少于二次绕组的匝数，控制励磁绕组的同名端与二次绕组的同名端两两相连，并联绕组接负载。
3.根据权利要求1所述的控制主磁通量改变输出电压的变压器，其特征是：对于单相变压器的控制励磁绕组接开关电源，二次绕组接负载。
4.根据权利要求1所述的控制主磁通量稳定输出电压的变压器，其特征是：对于三相变压器各相控制励磁绕组的匝数少于该相二次绕组的匝数，各相控制励磁绕组的同名端与该相二次绕组的同名端两两相连，各并联绕组分别接负载。
5.根据权利要求1所述的控制主磁通量改变输出电压的变压器，其特征是：对于三相变压器各控制励磁绕组分别接开关电源，各二次绕组分别接负载。
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