CN204614612U - 一种非对称铁芯节能变压器 - Google Patents

Abstract

一种非对称铁芯节能变压器由两个线圈（线1输入，线2输出，且线1线2大小，匝数，面积都一样）。和一个口字形非对称主铁芯（铁芯的截面积三个边一样，另外一个边要比其他三个截面积小，小面积可在大面积的50%-90%之间任意设定）和一个补偿铁芯加一个补偿装置（短路状态的线3，或大块的铁块，用来产生涡电流的）。线1绕在铁芯面积大的一边，线2绕在铁芯面积小的一边，由于线2的面积和线1一样大，所以线2这面线圈大铁芯小，就可以加入一个补偿铁芯，它和主铁芯小面积边相加就等于大面积边。并在它上面绕制补偿线圈，此铁芯不闭合，这样组成一个变压器。

Description

一种非对称铁芯节能变压器

所属技术领域

    本实用新型涉及输变电技术领域，特别涉及一种节能隔离变压器。

背景技术

电力变压器自1881年发明至今已经有一百多年。目前大多数情况下，电能的电压等级自发电站到用户至少要经过5级变压器，方可输送到低压用电设备（380V/22 0V）。虽然变压器本身效率很高，但因其数量多、容量大，总损耗仍是很大的。据估计，我国变压器的总损耗占系统发电量的10%左右，如损耗每降低1%，每年可节约上百亿度电，因此降低变压器损耗是势在必行的节能措施。比如对于如何降低变压器损耗，近年来世界各国都在积极研究生产节能材料，变压器的铁芯材料已发展到现在最新的节能材料——非晶态磁性材料2605S2，非晶合金铁芯变压器便应运而生。使用2605S2制作的Satons变压器，其铁损仅为硅钢变压器的1/5，铁损大幅度降低。

   变压器节能是在产品质量要求和性能安全可靠基础上所提出的更高要求，这将带来设计、制造等额外的成本投入，以满足用户降低更多能源损耗的需求。

        所以在现有的技术，如果低成本下实现节能效果，并且与现有技术结合后可以大幅度的节能就有了非常重要的实用价值。

实用新型内容

        本实用新型的目的 提供一种非对称铁芯节能变压器，它能有效地节约大部分电能。

         本实用新型的技术方案是：利用铁芯的非对称特性，使得输出端面积比输入端面积小，从而使得输出端产生的磁通不会百分之百返回输入端，再在输出端增加补偿装置，使得输出端可以最大化输出。

          本实用新型的技术由以下技术方案来实现的：两个线圈（线1输入，线2输出，且线1线2大小，匝数，面积都一样）。和一个口字形非对称主铁芯（铁芯的截面积三个边一样，另外一个边要比其他三个截面积小，小面积可在大面积的50%-90%之间任意设定）和一个补偿铁芯加一个补偿装置（短路状态的线3，或大块的铁块，用来产生涡电流的）。线1绕在铁芯面积大的一边，线2绕在铁芯面积小的一边，由于线2的面积和线1一样大，所以线2这面线圈大铁芯小，就可以加入一个补偿铁芯，它和主铁芯小面积边相加就等于大面积边。并在它上面绕制补偿线圈，此铁芯不闭合，这样组成一个变压器。

         本实用新型的工作原理是：（以主铁芯小面积是大面积的70%为例）当给线1通电后，在主铁芯内就会有一个磁通，由于主铁芯截面积不一样，又因为线1产生的磁感线条数是一定的，所以在铁芯面积小的地方磁感应强度大，铁芯面积大的地方磁感应强度小，，根据公式Φ=BS可知主铁芯内部大小面积的磁通是一样大的。由于线1线2匝数面积都一样，在根据感应电动势公式E=4.44FNSB可看出线2上感应的电动势和电源是一样大的，由于主铁芯在线2内只占70%面积，所以，当线2输出时，它产生的磁通只有70%通过主铁芯，所以电源只提供70%的功率。线2输出时还有30%的磁通经过补偿铁芯，在它上面有补偿线圈，因它是在抵抗线2的磁通，所以，它的方向正好和主磁通一致。由于补偿铁芯不闭合，所以补偿线圈上的感应电动势不会太大，所以补偿线圈的匝数设定在它可以输出磁通是总磁通的30%就行。也就是线2输出达到设计的总功率。这样就可以得到一个输入70%的功率就可得到100%的功率。

    本实用新型的有益效果是，制作简单，安装方便，运行稳定，经济实惠，可以接在任何电路，如果几个或多个类似变压器复合安装，功率就可以成倍的输出。若与现有的节电器组合，效果会更好。又由于铁芯截面积可以体现变压器的功率，当输出相同功率时，本方案的铁芯可以减少70%的截面积。也就可以大幅度的减轻整个变压器的重量。本方案的主铁芯大小面积比可为10%-50%。

      附图说明

      图1是本实用新型的构造图。

      图2是本实用新型的电气连接原理图。

      图3是实施例示意图。

      图4 是实施例示意图二。

      图中 a是主铁芯 b是补偿铁芯   1是输入线圈  2.是输出线圈 3.是补偿线圈。

具体实施方式

    下面结合附图对本实用新型进一步说明。

    以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在图3中，是一个单相输出电路，主铁芯A（小面积为大面积的70%）大面积边绕制线圈（1）.小面积边绕制线圈（2）并在线2内还有补偿铁芯，上有补偿线圈（3）通电后，会在线圈2中感应出和电源相同的电动势，它输出时主铁芯内只有它70%的磁通，它剩下的30%经过补偿铁芯，在补偿线圈上感应出和主磁通方向一样的补偿磁通。所以当线2输出100%的功率时，有30%就不是电源共给的了。

 在图4中，是一个三相电路，每一相都包含一组 非对称铁芯变压器，与现有三相变压器接法一样，只不过它的每一相输出都加入了补偿磁通，使得它输入小于输出。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。

凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (4)

1.一种非对称铁芯节能变压器，包括铁芯和线圈绕组，还有补偿铁芯及补偿线圈，其特征在于：主铁芯在输入端比输出端的截面积大，使输出端产生的磁通不能全部进入主铁芯，输出端还有补偿铁芯和补偿线圈。

2.根据权利要求1所述的一种非对称铁芯节能变压器，其技术特征在于：输出端内的两个铁芯截面积相加等于输入端截面积。

3.根据权利要求1所述的一种非对称铁芯节能变压器，其技术特征在于：输入输出端线圈面积一样大。

4.根据权利要求1所述的一种非对称铁芯节能变压器，其技术特征在于：补偿铁芯和补偿线圈的磁通来源于输出端。