[发明专利]具有进位开关的梯度性可控电容器、电子设备、电力系统

权利要求书

1.一种具有进位开关的梯度性可控电容器，其特征在于：包括绝缘容器（G11）、导电液体（G31）、浮体（G21）、公共电极（G51）、至少两个梯度电极（U31、U32、U33、U34）、电磁线圈（G41）、受控通路第一节点（O+）、受控通路第二节点（O-）、控制端第一节点（P+）、控制端第二节点（P-）、至少两个容抗固定的电容器（C1、C2、C3、C4）；

绝缘容器（G11）具有稳定的形状，绝缘容器（G11）的外形为圆柱状，绝缘容器（G11）的容器为圆柱状，绝缘容器（G11）的容腔不容易发生形状变化，绝缘容器（G11）为密封容器；

导电液体（G31）承装在绝缘容器（G11）的容腔内，导电液体（G31）的体积小于绝缘容器（G11）的容积，导电液体（G31）的体积大于绝缘容器（G11）的容积的一半；

电磁线圈（G41）固定缠绕在绝缘容器（G11）的外部，电磁线圈（G41）位于绝缘容器（G11）的等腰线以下，电磁线圈（G41）的轴线与绝缘容器（G11）的轴线相重合，电磁线圈（G41）的两端分别与控制端第一节点（P+）、控制端第二节点（P-）相连；

浮体（G21）的平均密度小于导电液体（G31）的密度，浮体（G21）具有磁性或顺磁性，浮体（G21）装置在绝缘容器内，浮体（G21）外表面是绝缘的，浮体（G21）的外部体积小于绝缘容器（G11）的容积减去导电液体（G31）的体积；

公共电极（G51）位于绝缘容器（G11）的容腔内表面底部，公共电极（G51）与导电液体（G31）总是保持接触，公共电极（G51）与受控通路第二节点（O-）之间具有电学连接；

线圈未通电的情况下，至少两个梯度电极（U31、U32、U33、U34）被设置在绝缘容器（G11）的容腔内，所有梯度电极（U31、U32、U33、U34）到导电液体（G31）的距离大于零，各个梯度电极（U31、U32、U33、U34）到导电液体（G31）的距离各不相等，浮体（G21）漂浮于导电液体（G31）；

在浮体（G21）在导电液体（G31）中处于悬浮或沉底状态时，浮体（G21）排开的导电液体（G31）体积的液面高度能够使导电液体（G31）能够同时接触至少两个梯度电极（U31、U32、U33、U34）；

所有容抗固定的电容器（C1、C2、C3、C4），逐一串联在受控通路的第一节点（O+）与线圈未通电情况下距离导电液体（G31）最小的梯度电极（U31）之间，电容与电容的连接点与线圈未通电情况下距离导电液体（G31）不为最小的梯度电极（U32、U33、U34）相连；

给电磁线圈（G41）通电，电磁线圈（G41）产生磁场（G42），电磁线圈（G41）会吸引与浮体（G21）使在浮体（G21）下沉，并导致浮体（G21）排开导电液体（G31）的排开体积增大，进而使导电液体（G31）的液平面上升并能够接触各个梯度电极（U31、U32、U33、U34），从而实现受控通路的第一节点（O+）与受控通路的第二节点（O-）之间被串联的容抗固定的电容器（C1、C2、C3、C4）的数量的变化从而改变受控通路的第一节点（O+）与受控通路的第二节点（O-）之间电容的容量总值。

2.如权利要求1所述的一种具有进位开关的梯度性可控电容器,其特征在于：所述的浮体（G21）为多种物质、多重结构共同构成的漂浮装置。

3.如权利要求1所述的一种具有进位开关的梯度性可控电容器,其特征在于：所述的导电液体（G31）为液态金属、电解质。

4.如权利要求1所述的一种具有进位开关的梯度性可控电容器,其特征在于：所述的浮体（G21）的内部具有空腔（G22）。

5.如权利要求1所述的一种具有进位开关的梯度性可控电容器,其特征在于：所述的公共电极（G51）使用含有金属钨的合金制成。

6.如权利要求1所述的一种具有进位开关的梯度性可控电容器,其特征在于：所述的绝缘容器（G11）为玻璃制成。

7.如权利要求1所述的一种具有进位开关的梯度性可控电容器,其特征在于：所述的容抗固定的电容器C1、C2、C3、C4为绕线电容。

8.如权利要求1所述的一种具有进位开关的梯度性可控电容器,其特征在于：公共电极（G51）与受控通道第二节点（O-）之间还串联有倾斜开关（K1），防止电容器在放置不正确的情况下被使用。