[发明专利]一种变压器及其变压器分磁调节电压的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器及其变压器分磁调节电压的方法。

背景技术

传统变压器是一个铁芯框，绕上一、二次线圈。一、二次电压与一、二次线圈匝数关系如下：一个实用的变压器其一、二次线圈匝数是固定的，即此式说明，配电变压器的二次电压随电网一次电压变化而变化，且几乎成线性关系。一旦电网由于负荷变化，就会造成电网电压波动，供应到用户端的电压值偏离国标限值范围，用户端电器设备不能工作在其额定电压附近，电器设备电能转换效率低，电能浪费大。电压偏差严重时，还会造成用电设备不能正常工作或损坏。

电网调节电压的方式主要依靠主变压器、发电机、无功补偿装置等设备进行电压调压。但目前大量使用的配电变压器不能进行实时调节电压，只能季节性且在停电状态下，进行人工操作调节分接开关，达到调节电压的目的，即现有配电变压器不能根据电网电压变化实时调节电压大小，不能满足用户端电压稳定的要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种分磁调压式变压器及其变压器分磁调节电压的方法。

本发明一种分磁调压式变压器，主要由主磁通闭合铁芯框、一次线圈、二次线圈组成，其主磁通闭合铁芯框两边为磁柱，一边设有一次线圈，另一边设有二次线圈，其特征是并联一个或多个磁阀，其磁阀设有磁阀闭合铁芯框，其磁阀闭合铁芯框相对两边为磁柱，两边磁柱上分别设有同等匝数的一对或多对线圈，每对线圈分设在两边磁柱上，每对线圈一端头直接相结，另一端头串接直流电源；主磁通闭合铁芯框与磁阀闭合铁芯框为整体结构。

磁阀在主磁通闭合铁芯框中间、两侧或立体空间成并联关系。串接直流电源优选由本变压器二次线圈输出电源整流直供。

一种变压器分磁调节电压的方法，其主磁通闭合铁芯框，依据一次线圈、二次线圈将整个磁路分为一次磁路和二次磁路，再并联一个或多个磁阀，其磁阀设有磁阀闭合铁芯框与一二次相连部分的主磁通闭合铁芯框，形成一条或多条分磁磁路；其磁阀闭合铁芯框相对两边为磁柱，两边磁柱上分别设有同等匝数的一对或多对线圈，每对线圈分设在两边磁柱上，每对线圈一端头直接相结，另一端头串接电源；分磁磁路通过控制磁阀的饱和程度，改变穿越二次绕组回路磁通量，调节二次输出电压的大小，形成设定的恒定电压输出。即磁阀自动采集电网的实时电压，与电压设定值进行比较，依据两者的差值自动调节磁阀直流励磁电流的大小，来实现二次输出电压值与设定值相等。

在变压器中增加分磁磁路的方法。当一次绕组接通正弦交流电后，即在铁芯中产生磁通Φ₁，其外接电压U₁与产生的磁通量Φ₁关系为：U₁＝4.44fNΦ_1m＝2πfNΦ₁＝ωNΦ₁(注：U₁、Φ₁为有效值，Φ_1m为幅值)。磁通Φ₁流经“O”点后，分为磁通Φ₂和磁通Φ_z，磁通Φ₂流经二次绕阻感应出电压U₂，U₂＝4.44fNΦ_2m＝2πfNΦ₂＝ωNΦ₂(注：U₂、Φ₂为有效值，Φ_2m为幅值)，磁通Φ_z流向磁阀。Φ₂＝Φ₁-Φ_Z，Φ₁大小由外接电压U₁大小决定，即U₁一定，Φ₁也一定。如果减小Φ_Z则Φ₂增大，U₂随之增大；反之增大Φ_Z则Φ₂减小，U₂随之减小。通过改变Φ_Z的大小，即可实现二次绕阻输出电压U₂的大小，即实现调节电压功能。