[发明专利]一种Y型分磁调压式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Y型分磁调压式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，且儿乎成线性关系。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。针对现有的分磁式变压器其磁阀结构造成对称磁阀磁路的磁阻不同，以及主磁路对磁阀的各支路互感值大小不一所造成的影响不同。 

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种Y型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Y型分磁调压式变压器，主磁通闭合铁芯1为方框闭合铁芯，主要由主磁通闭合铁芯框1、一次线圈2、二次线圈3组成，其主磁通闭合铁芯框两边为磁柱，一边设有一次线圈2，另一边设有二次线圈3。本发明在普通单相变压器的基础上并联一个或多个磁阀，其磁阀俯视图为Y型、人字型、喇叭口型、 凹型。磁阀设有磁阀铁芯框，如图5变压器磁阀Y型结构，其变压器的上下轭各装有一个Y型结构铁芯，平行的Y型结构之间连结一对竖直铁柱所够成的磁阀闭合铁芯框。其磁阀铁芯框之间的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；主磁通闭合铁芯框与磁阀铁芯框为整体结构。 

磁阀在主磁通闭合铁芯框两侧或立体空间成并联关系。串接电源优选为直流电源。直流电源更优选由本变压器二次线圈(3)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；其磁阀铁芯框之间的两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。 

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。