CN201717114U

CN201717114U - 双轴互交单相感应调压器

Info

Publication number: CN201717114U
Application number: CN2010202711787U
Authority: CN
Inventors: 蒋光祖
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-26
Filing date: 2010-07-26
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2020-07-26

Abstract

本实用新型公开了一种双轴互交单相感应调压器，在定子或转子上设置调压器一次绕组，在转子或定子上设置调压器二次绕组，其特征在于该调压器一次绕组由轴线互交成90度电气角的两个并联绕组组成，该两个并联绕组分别为第一输入绕组和第二输入绕组。本实用新型是一种不用短路绕组的单相感应调压器，将原输入绕组在磁场空间分解为互交90度的两个并联绕组，对二次磁势的平衡起到了全面的补偿作用。本实用新型具有省材、节能、低耗、降温、绿色环保及推进持续发展的意义。

Description

双轴互交单相感应调压器

技术领域

本实用新型涉及调压器领域，具体涉及一种双轴交互单相感应调压器。

背景技术

凡设计制造和使用单相感应调压器的工程师都知道：我国从上世纪五十年代起，由上海电压调整器厂首先开始生产这产品以来，在全国范围内，所有生产的单相感应调压器都必须带上一个短路绕组，否则就无法正常运行。这短路绕组既不接入输入回路，也不接入输出回路，却始终处于短路状态。只要有输出负载电流且非处最低或最高输出电压位置，它必然出现短路电流，消耗能量。这短路绕组自单相感应调压器生产以来一贯作为减低横向漏磁，维持正常运行必不可少的措施，但事实上它却在增加铜材消耗的同时增加了耗能。再则，在具体设计时，由于磁路空间已被主绕组占用了2/3槽数，这剩余的1/3空槽又迫使二次绕组处全横向时，这短路绕组被设计得匝数多并电流密度超过常态工作绕组的允许范围。它带来的损耗和造成的发热必会超出常态范围，并仍会造成可观的感抗。再看目前单相感应调压器标准的出厂和型式试验都丝毫未触及这短路绕组的试验，似乎存在有意回避的嫌疑。客观地说，这短路绕组既是目前单相感应调压器维持正常运行的措施，却又是一个高能耗，高发热和高阻抗的隐患所在。因此，寻求一种新的绕组结构和连接方式，革除原有的短路绕组，克服上述缺陷，这就是本实用新型的开发目标和技术背景。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种不用短路绕组，而是通过X-Y轴补偿的双轴互交单相感应调压器。

为了实现这一目的，本实用新型的技术方案如下：一种双轴互交单相感应调压器，在定子或转子上设置调压器一次绕组，在转子或定子上设置调压器二次绕组，其特征在于该调压器一次绕组由轴线互交成90度电气角的两个并联绕组组成，该两个并联绕组分别为第一输入绕组和第二输入绕组。

根据本实用新型的第一实施例，第一输入绕组和第二输入绕组的头端相连，并连接至该调压器的第一输入端，该第一输入绕组和第二输入绕组的尾端相连，并连接至该调压器的第二输入端，调压器二次绕组的头端与调压器的第一输出端连接，调压器二次绕组的尾端连接至调压器的第一输入端，该调压器的第二输入端与第二输出端连接。

根据本实用新型的第二实施例，定子上设置调压器一次绕组，该调压器一次绕组为轴线互交成90度电气角的第一输入绕组和第二输入绕组，第一输入绕组由对称设置的第三绕组和第四绕组组成，第二输入绕组由对称设置的第五绕组和第六绕组组成，第三绕组和第五绕组的头端连接至调压器的第一输入端，第四绕组和第六绕组的尾端共同连接到调压器的第二输入端，转子上设置调压器二次绕组，第三绕组和第五绕组的尾端与第四绕组和第六绕组的头端连接，并连接至调压器二次绕组的尾端，调压器二次绕组的头端与调压器的第一输出端连接，调压器的第二输出端与调压器的第二输入端连接。

根据本实用新型的第三实施例，在定子上设置调压器一次绕组，该调压器一次绕组为轴线互交成90度电气角的第一输入绕组和第二输入绕组，在定子上述两个轴线上还设有两个互交90度电气角的二次绕组即第一输出绕组和第二输出绕组，在转子上还设有调压器二次绕组，将第一输入绕组和第二输入绕组的头端和第一输出绕组和第二输出绕组的尾端连接后连接至调压器的第一输入端，将第一输入绕组和第二输入绕组的尾端连接至调压器的第二输入端，将第一输出绕组和第二输出绕组的头端与转子上的调压器二次绕组的尾端连接，转子上调压器二次绕组的头端与调压器的第一输出端连接，调压器的第二输出端与第二输入端连接。

根据本实用新型的第四实施例，在定子上设置调压器一次绕组，该一次绕组为轴线互交成90度电气角的第一输入绕组和第二输入绕组，在定子上述两个轴线上还设有两个互交90度电气角的二次绕组即第一输出绕组和第二输出绕组，在转子上还设有调压器二次绕组。第一输入绕组和第二输入绕组的头端与调压器第一输入端连接，第一输入绕组和第二输入绕组的尾端与调压器的第二输入端连接，第一输出绕组和第二输出绕组的头端与转子上调压器二次绕组的尾端连接，转子上调压器二次绕组的头端与调压器的第一输出端连接，第一输出绕组和第二输出绕组的尾端与调压器的第二输出端连接。

根据本实用新型的第五实施例，在定子或转子上设置调压器一次绕组，该调压器一次绕组为轴线互交成90度电气角的第一输入绕组和第二输入绕组，在转子或定子上设有调压器二次绕组，该调压器内还设有一变压器。第一输入绕组和第二输入绕组的头端与变压器一次绕组的头端连接，并连接至调压器的第一输入端，第一输入绕组和第二输入绕组的尾端与变压器一次绕组的尾端连接，并连接至调压器的第二输入端，调压器二次绕组的尾端与变压器二次绕组的头端连接，调压器二次绕组的头端连接至调压器的第一输出端，变压器二次绕组的尾端连接至调压器第二输出端。

本实用新型是一种不用短路绕组的单相感应调压器，将原输入绕组在磁场空间分解为互交90度的两个并联绕组，然而二次绕组大小方向可变的感应电压串联于电源电压、或是电源经自耦降压或升压后的电压、或者是经隔离或经组合变压器隔离变压后的电压而构成用户需要的单相电压调节范围。由于输入绕组一分为二，设置在互交90度的X-Y轴，本身起到了全部二次磁势的平衡补偿作用。本实用新型卸除了原调压器沿袭使用近60年的短路绕组包袱，克服了原短路绕组造成耗料多，损耗大，阻抗高和发热严重的缺陷，具有省材、节能、低耗、降温、绿色环保及持续发展的作用。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的电路图

图2为本实用新型第二实施例的电路图

图3为本实用新型第三实施例的电路图

图4为本实用新型第四实施例的电路图

图5为本实用新型第五实施例的电路图

具体实施方式

一种双轴互交单相感应调压器，在定子或转子上设置调压器一次绕组，在转子或定子上设置调压器二次绕组，其特征在于该调压器一次绕组由轴线互交成90度电气角的两个并联绕组组成，该两个并联绕组分别为第一输入绕组和第二输入绕组。该调压器将原有的一次绕组分成两个电气上互为并联，而空间绕组轴线互交90度，即分别处于XY轴线上的W_X与W_Y绕组。当W_X与W_Y有效匝数完全一致时，两者的合成等效绕组轴线与接上电源产生的合成磁通轴线将处W_X与W_Y轴线的角平分线位置上，此时二次绕组W₂将按实际轴线与合成主磁通的匝链程度来确定感应电压。当二次绕组W₂轴线与主磁通轴线包括极性完全一致时，二次绕组W₂感应出正向最大的二次绕组电压；当二次绕组W₂轴线与主磁通重合的最大值与电源电压相等并极性相反时，二次绕组W₂感应出负向最大的二次绕组电压。如使这二次绕组的感应电压与电源电压串联时，即可在调压器的输出端a_x得到U₂₀＝0～2U₁的调压范围，U₁为调压器的输入电压。

当二次绕组W₂流过电流I₂，就是调压器带负载时，无论二次绕组W₂处任意空间位置，这二次磁势都将由布置在X及Y轴上的W_X与W_Y，且从电源取得电流而得到完全补偿，达到磁势平衡。尽管W_X与W_Y中的电流，除最大输出电压位，是不等的。但是它们的损耗总值，感抗总值及发热总量始终不变。由于W_XW_Y一起承担了磁势平衡和补偿的功能，且此二绕组的结构尺寸参数完全相等，不仅保障了调压器空载与负载正常运行，并避免了原来短路绕组介入引起耗材，损耗，感抗及发热超出常态的现象。

为了区别于原来已经生产近60年的带短路绕组的单相感应调压器，根据上述不用短路绕组单相感应调压器产品关键线路结构特征中出现的双轴绕组结构，特将本实用新型的单相感应调压器称为双轴互交单相感应调压器。

本实用新型的双轴交互单相感应调压器有五种具体实施方式，见图1～图5。由不同的实施方式得到不同的调压范围，以满足不同的用户需求。

图1为本实用新型第一实施例的电路图。该实施例是一种直耦式双轴互交单相感应调压器。在定子(或转子)上设置调压器一次绕组，该调压器一次绕组由参数完全等同而绕组空间轴线互交为90度(电气角)的第一绕组W_X与第二绕组W_Y组成，将这两个绕组的头端A_WX与A_WY共接于调压器的第一输入端A，将这两个绕组的尾端X_WX与X_WY共接于调压器的第二输入端X。在转子(或定子)上设置调压器二次绕组W₂，将调压器二次绕组W₂的尾端X_W2连接调压器的第一输入端A，将调压器二次绕组的头端a_W2连接调压器的第一输出端a，再将调压器的第二输出端x与调压器的第二输入端X连接。

当调压器输入端AX施加U₁，并设计U_W2＝U₁时，调压器的输出端ax就可得到空载输出电压U₂₀＝0～2U₁的直耦式全调程调压范围。如当U_W2＜U₁时，则形成直耦式窄调程调压器，它的调压范围为：U₂₀＝U₁±U_W2。

图2为本实用新型第二实施例的电路图。该实施例是一种降耦式双轴互交单相感应调压器。一般在定子上设置参数完全等同而绕组轴线互交为90度(电气角)的第一输入绕组W_X与第二输入绕组W_Y，而第一输入绕组W_X与第二输入绕组W_Y实际又分别分成图中的两段绕组第三绕组W_X1、第四绕组W_X2与第五绕组W_Y1、第六绕组W_Y2，使W_X1与W_X2，W_Y1与W_Y2形成降压自耦结构。将W_X1与W_Y1的头端A_X1与A_Y1连接至调压器第一输入端A，将X_X2与X_Y2连接至调压器第二输入端X，将X_X1X_Y1A_X2A_Y2四端连接在一起，并标以A′。一般在转子上设置调压器二次绕组W₂，将调压器二次绕组的尾端X_W2连接到A端，将调压器二次绕组的头端a_W2连至调压器第一输出端a，再将调压器的第二输出端x与调压器的第二输入端X连接。

当调压器输入端AX加上U₁，并设计U_W2与U_WX2，也就是U_WY2相等，即U_W2＝U_WX2＝U_WY2时，在调压器的输出端ax即可得到空载电压U₂₀＝0～＜2U₁＝0～2U_WX2的降耦式全调程的调压范围。如当U_W2＜U_WX2时则可形成降耦式窄调程调压器，它的调压范围为U₂₀＝U_WX2±U_W2。

图3为本实用新型的第三实施例的电路图。该实施例是一种升耦式双轴交互单相感应调压器。一般在定子上设置参数完全等同而绕组轴线互交为90度的第一输入绕组W_X与第二输入绕组W_Y，再在XY轴上设置两个二次绕组即第一输出绕组W_2X与第二输出绕组W_2Y，使W_XW_Y与W_2XW_2Y形成升压自耦结构。将A_WXA_WYX_2XX_2Y连在一起并连接至调压器一个输入端A，将X_WX与X_WY连至调压器另一输入端X。一般在转子上设置调压器二次绕组W₂，将调压器二次绕组的尾端X_W2连至A_2X与A_2Y的汇聚点，将调压器二次绕组的头端a_W2连接至调压器的输出端a，将调压器的输出端x与输入端X相连。

当调压器输入端AX加上U₁，并设计U_W2与U_WX+U_W2X或U_WY+W_2Y之和相等，U_W2＝U_WX+U_W2X＝U_WY+U_W2Y时，即可在调压器的输出端ax得到U₂＝0～＞2U₁的升耦式全程调压范围。如U_W2＜U_WX+U_W2X，则可形成升耦式窄调程调压器，它的调压范围为U₂₀＝U_WX+U_W2X±U_W2。

图4为本实用新型第四实施例的电路图。该实施例为一种双圈式双轴交互单相感应调压器。一般在定子上设置参数完全等同而绕组轴线交互为90度的第一输入绕组W_X和第二输入绕组W_Y，再在XY轴上设置两个二次绕组即第一输出绕组W_2X与第二输出W_2Y绕组，但此W_2XW_2Y与W_XW_Y没有电的联系，仅是双圈隔离的磁耦合关系。将A_WXA_WY连至调压器的一个输入端A，将X_WXX_WY连至调压器的另一输入端X。一般仍在转子上设置调压器二次绕组W₂，并将将调压器二次绕组的尾端X_W2与定子上A_2XA_2Y汇聚点相连，将调压器二次绕组的头端a_W2与调压器输出端a相连，再将调压器另一输出端X与定子上X_2XX_2Y汇聚点相连。

当调压器输入端AX加上U₁，并设计U_W2与U_W2X或U_W2Y大小相等，即U_W2＝U_W2X＝U_W2Y＝nU₁/2时，即可在调压器输出端ax构成空载电压U₂₀＝0～nU₁的双圈式全程调压范围。如U_W2＜nU₁/2，而U_W2X＝U_W2Y＝nU₁/2不变，则可构成双圈式窄调程调压器，它的调压范围U₂₀＝nU₁/2±U_W2。

图5为本实用新型第五实施例的电路图。该实施例是一种双圈组合式双轴交互单相感应调压器。在定子(或转子)上设置互交90度的第一输入绕组W_X与第二输入W_Y绕组，使A_WXA_WY与调压器输入端A相连，使X_WXX_WY与调压器另一输入端X相连，这里组合加入了一个变压器，设有一次绕组W_B1和二次绕组W_B2，将一次绕组W_B1的两端A_B1X_B1分别与调压器输入端AX相连。在转子(或定子)上设置调压器二次绕组W₂，使W₂的尾端X_W2与变压器W_B2绕组的头端A_B2相连，使W₂的头端a_W2与调压器的输出端a相连，使变压器W_B2的尾端与调压器另一输出端x相连。

当调压器输出端AX加上U₁，并使二次感应电压U_W2与变压器的U_WB2大小相等，即U_W2＝U_WB2＝nU₁/2时，在该调压器的输出端aX构成空载输出电压U₂₀＝0～nU₁的双圈组合式全程调压范围。如U_W2＜nU₁/2，而U_WB2＝nU₁/2不变，则可构成双圈组合式窄程调压器，它的调压范围为U₂₀＝nU₁/2±U_W2。此方案与第四实施例不同，U₂₀中的nU₁/2电压取自常规的变压器，这又是一个耗料少，损耗小，发热低，阻抗小的举措，使产品更符合绿色环保及持续发展的创新原则。

Claims

1.一种双轴交互单相感应调压器，在定子或转子上设置调压器一次绕组，在转子或定子上设置调压器二次绕组，其特征在于该调压器一次绕组由轴线互交成90度电气角的两个并联绕组组成，该两个并联绕组分别为第一输入绕组和第二输入绕组。

2.如权利要求1所述的单相感应调压器，其特征在于第一输入绕组和第二输入绕组的头端相连，并连接至该调压器的第一输入端，该第一输入绕组和第二输入绕组的尾端相连，并连接至该调压器的第二输入端，调压器二次绕组的头端与调压器的第一输出端连接，调压器二次绕组的尾端连接至调压器的第一输入端，该调压器的第二输入端与第二输出端连接。

3.如权利要求1所述的单相感应调压器，其特征在于定子上设置调压器一次绕组，该调压器一次绕组为轴线互交成90度电气角的第一输入绕组和第二输入绕组，第一输入绕组由对称设置的第三绕组和第四绕组组成，第二输入绕组由对称设置的第五绕组和第六绕组组成，第三绕组和第五绕组的头端连接至调压器的第一输入端，第四绕组和第六绕组的尾端共同连接到调压器的第二输入端，转子上设置调压器二次绕组，第三绕组和第五绕组的尾端与第四绕组和第六绕组的头端连接，并连接至调压器二次绕组的尾端，调压器二次绕组的头端与调压器的第一输出端连接，调压器的第二输出端与调压器的第二输入端连接。

4.如权利要求1所述的单相感应调压器，其特征在于在定子上设置调压器一次绕组，该调压器一次绕组为轴线互交成90度电气角的第一输入绕组和第二输入绕组，在定子上述两个轴线上还设有两个互交90度电气角的二次绕组即第一输出绕组和第二输出绕组，在转子上还设有调压器二次绕组，将第一输入绕组和第二输入绕组的头端和第一输出绕组和第二输出绕组的尾端连接后连接至调压器的第一输入端，将第一输入绕组和第二输入绕组的尾端连接至调压器的第二输入端，将第一输出绕组和第二输出绕组的头端与转子上的调压器二次绕组的尾端连接，转子上调压器二次绕组的头端与调压器的第一输出端连接，调压器的第二输出端与第二输入端连接。

5.如权利要求1所述的单相感应调压器，其特征在于在定子上设置调压器一次绕组，该一次绕组为轴线互交成90度电气角的第一输入绕组和第二输入绕组，在定子上述两个轴线上还设有两个互交90度电气角的二次绕组即第一输出绕组和第二输出绕组，在转子上还设有调压器二次绕组，第一输入绕组和第二输入绕组的头端与调压器第一输入端连接，第一输入绕组和第二输入绕组的尾端与调压器的第二输入端连接，第一输出绕组和第二输出绕组的头端与转子上调压器二次绕组的尾端连接，转子上调压器二次绕组的头端与调压器的第一输出端连接，第一输出绕组和第二输出绕组的尾端与调压器的第二输出端连接。

6.如权利要求1所述的单相感应调压器，其特征在于在定子或转子上设置调压器一次绕组，该调压器一次绕组为轴线互交成90度电气角的第一输入绕组和第二输入绕组，在转子或定子上设有调压器二次绕组，该调压器内还设有一变压器，第一输入绕组和第二输入绕组的头端与变压器一次绕组的头端连接，并连接至调压器的第一输入端，第一输入绕组和第二输入绕组的尾端与变压器一次绕组的尾端连接，并连接至调压器的第二输入端，调压器二次绕组的尾端与变压器二次绕组的头端连接，调压器二次绕组的头端连接至调压器的第一输出端，变压器二次绕组的尾端连接至调压器第二输出端。