專利名稱：交流電壓補償器的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種交流電壓補償器。其技術領域為電力電器電源系列，屬于能源領域節(jié)能技術。
二背景技術：
現(xiàn)有技術，中國專利實用新型ZL 95 2 14359.3，適用于諸如低壓下井的煤礦之類的遠距離供電，可以解決低壓供電線路長、線路耗損高、電壓下降大的問題。但該技術的輸出電壓等級只有380V或660V一種，目前我國有為數(shù)不少的單位要求同時提供380V和660V兩種電壓等級電源，上述技術尚不能滿足此項要求。而且，現(xiàn)有技術，實用新型ZL 95 2 14359.3三相交流電可調(diào)自耦升壓器中所涉及的手動切換開關，由于導電銅片和觸頭的接觸是摩擦接觸，容易形成環(huán)形導電圈，致使該開關通斷順序錯亂，而且該開關耐用性和可靠性差。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型解決的技術問題就是為了彌補現(xiàn)有技術的不足，提供一種交流電壓補償器，滿足在大負載和連續(xù)供電情況下可同時提供380V和660V兩種電壓電源并適當補償調(diào)整電壓的需要，確保遠距離負載處電壓處在額定電壓范圍內(nèi)，使電機正常啟動和運行。
本實用新型的目的可通過以下技術方案來達到一種交流電壓補償器，包括有電壓補償裝置KOB和控制裝置，電壓補償裝置KOB中有三相鐵芯1、二次線圈2和3、三相線圈4、三相過渡線圈5，三相的線圈對應繞制在三相鐵芯1上，其中二次線圈2和3中設置有用以輸出不同電壓等級380V或660V電源的一個以上不同匝數(shù)的抽頭，在三相線圈4的星點方向設有二個以上不同匝數(shù)的抽頭，在三相過渡線圈5的星點方向設有一個以上抽頭，三相線圈4和三相過渡線圈5的抽頭分別與控制裝置中接觸器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7的主觸頭相連接，三相線圈4和三相過渡線圈5的抽頭之一通過接觸器K1～K7主觸頭之一吸合而形成中性點；控制裝置中有接觸器K1～K7、繼電器KA、控制變壓器KB、主接觸器KM、啟動按紐開關ST、停止按紐開關STP、小型斷路器DZ和改制專用轉換開關LW；改制專用轉換開關LW中有帶指向旋紐6、旋轉定位標志7、開關主體8、凸輪9、挺桿10、彈簧11、活動觸頭12、固定觸頭13、分節(jié)載體14、封蓋15、緊固螺16和中心轉動方軸17。
所述的改制專用轉換開關LW，分節(jié)載體14共有四節(jié)，每節(jié)分節(jié)載體14內(nèi)固定設置有固定觸頭13二個，在固定觸頭13外側設置有活動觸頭12各一個，活動觸頭外側壓著彈簧11各一個，活動觸頭12鑲嵌在挺桿10中間，挺桿10半球面指向凸輪9外沿，凸輪9安裝在中心轉動方軸17上，帶指向旋紐6與中心轉動方軸17固定后安裝在開關主體8的中心，在開關主體8的左面依次相向設置四節(jié)分節(jié)載體14，四節(jié)分節(jié)載體14左側設置封蓋15，緊固螺絲16與封蓋15連接，凸輪9共設置八個。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果。1、克服了現(xiàn)有技術不能同時提供380V和660V兩種電源的弊端，方便用電單位的電源選擇。2、由于提高過低的電壓達到額定電壓，大大降低了線路損耗，節(jié)約了能源，提高了效率。3、減少了用電設備的損壞頻率，有效降低了生產(chǎn)成本。4、改制專用的轉換開關美觀耐用，提高了交流電壓補償器的工作可靠性。
四

圖1本實用新型的電壓補償裝置KOB結構圖；圖2本實用新型的控制線路原理圖；圖3本實用新型的轉換開關LW結構圖；圖4本實用新型的轉換開關LW分節(jié)平面圖；圖5本實用新型的凸輪毛坯9-A平面圖；圖6本實用新型的凸輪毛坯9-B平面圖；圖7本實用新型的凸輪毛坯9-C平面圖；圖8本實用新型的第一個凸輪9形狀圖；圖9本實用新型的第二個凸輪9形狀圖；圖10本實用新型的第三個凸輪9形狀圖；圖11本實用新型的第四個凸輪9形狀圖；圖12本實用新型的第五個凸輪9形狀圖；圖13本實用新型的第六個凸輪9形狀圖；圖14本實用新型的第七個凸輪9形狀圖；圖15本實用新型的第八個凸輪9形狀圖；圖16本實用新型的旋轉定位標志2平面圖；
五、具體實施方案本交流電壓補償器，它包括有電壓補償裝置KOB和控制裝置。電壓補償裝置KOB由三相鐵心1、二次線圈2和3、三相線圈4、三相過渡線圈5構成。輸入端為ABC，三相的線圈對應繞制在三相鐵心1上。其中二次線圈2和3中設置有二個不同匝數(shù)的抽頭，用以輸出不同電壓等級的電源，抽頭a、b、c為輸出電壓等級380V±5％，抽頭a1、b1、c1為輸出電壓等級660V±5％，電壓補償裝置KOB中三相線圈4為連續(xù)工作線圈，其星點方向帶有不同匝數(shù)的抽頭1、3、5、7。電壓補償裝置KOB中三相過渡線圈5為短暫過渡線圈，其星點方向帶有抽頭2、4、6。電壓補償裝置KOB中三相線圈4和三相過渡線圈5的抽頭1、2、3、4、5、6、7分別與控制裝置中接觸器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7的主觸頭相連接。控制裝置的控制是有序控制，控制裝置中主要有接觸器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7和改制專用的轉換開關LW。通過LW的轉換，驅(qū)動K的閉合和分斷，使三相線圈4和三相過渡線圈5的抽頭之一通過接觸器K1～K7主觸頭之一吸合而形成中性點，由于抽頭匝數(shù)不同而調(diào)整電壓比不同，采用自耦升壓基本原理，實現(xiàn)調(diào)壓，形成可調(diào)電壓的電壓補償器。
在控制裝置中采用了改制專用的轉換開關LW，該開關利用國標GB14048系列產(chǎn)品LW萬能轉換開關改制。改制后LW能滿足該電壓補償裝置KOB抽頭通斷的切換要求。
改制專用轉換開關LW的結構如下分節(jié)載體14共有四節(jié)，每節(jié)分節(jié)載體內(nèi)固定設置有固定觸頭13二個，在固定觸頭13外側設置有活動觸頭12各一個，活動觸頭外側壓著彈簧11各一個，活動觸頭12鑲嵌在挺桿10中間，挺桿10半球面指向凸輪9外沿，凸輪9安裝在中心轉動方軸17上，帶指向旋紐6與中心轉動方軸17固定后安裝在開關主體8的中心，在開關主體8的左面依次相向設置四節(jié)分節(jié)載體14，四節(jié)分節(jié)載體14左側設置封蓋15后，由緊固螺絲16一同緊固。
改制專用轉換開關LW的結構進行改制的構思敘述如下經(jīng)改制專用的LW萬能轉換開關，是以國標GB14048.5-93產(chǎn)品LW5D16M□/4系列萬能轉換開關為原形進行改制的。代號說明LW代表萬能開關，5代表設計代號，D代表采標代號，16代表約定發(fā)熱電流值，M代表特征代號，□代表操作圖編號，4代表接觸系統(tǒng)節(jié)數(shù)。改制構思只是對凸輪的外沿輪廓線進行重新設計。改制后的凸輪9共八個，即圖8～圖15所示的剖面91-91、92-92、93-93、94-94、95-95、96-96、97-97、98-98，是由帶有中心方孔的三種尼龍毛坯9-A、9-B和9-C改制的。改制時只須切去多余花翅即可，按順時針方向角度表述，0點即為0°，一個花翅按30°計算，當帶指向旋紐6指尖指向0°即ATC時，八個凸輪9的形狀從右至左分述如下第一個凸輪按毛坯9-B切去0°花翅，第二個凸輪按毛坯9-A正面和背面翻轉后右旋90°切去90°～120°花翅，第三個凸輪按毛坯9-A左旋90°切去240°～270°花翅，第四個凸輪按毛坯9-B切去0°、30°和60°花翅，第五個凸輪按毛坯9-A左旋180°切去150°～180°花翅，第六個凸輪按毛坯9-B右旋90°切去270°、300°、330°花翅，第七個凸輪按毛坯9-A右旋90°切去60°～90°花翅，第八個凸輪按毛坯9-C切去210°～240°花翅。
萬能轉換開關LW有8個凸輪9，有8個挺桿10，有8對觸頭，每個觸頭有2個觸點。分別為第1對觸頭1號2號觸點，第2對觸頭3號4號觸點，第3對觸頭5號6號觸點，第4對觸頭7號8號觸點，第5對觸頭9號10號觸點，第6對觸頭11號12號觸點，第7對觸頭13號14號觸點，第8對觸頭15號16號觸點。8個凸輪9通過挺桿10對應8對觸頭動作，設LW的帶指向旋紐6每旋轉一檔為30°，共12個檔，帶指向旋紐6指向檔位按順時針方向分別為0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°。
LW通斷規(guī)則見表1表1

從表中可以看出，當帶指向旋紐6指尖在60°、150°、240°、330°時，分別使抽頭1、抽頭3、抽頭5、抽頭7閉合，形成星接自耦變壓器的中性點。由于這些不同匝數(shù)的抽頭切換，實現(xiàn)了調(diào)壓的目的。為了使這些抽頭在大負荷不斷電的情況下進行順利切換，需采取過渡檔進行過渡。若需從抽頭1切換到抽頭3，帶指向旋紐6指向點要從60°轉到90°，再轉到120°，再轉到150°。其它切換過程以此類推。當帶指向旋紐6指向0°即ATC時，觸點1、2閉合，可以作為主令驅(qū)動開關使用(本例不用)。當帶指向旋紐6指向點在30°即STP時，全部觸點都斷開，開關處于關閉狀態(tài)。圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15、圖16是描述轉換開關LW的各部構造的。圖3所示為帶指向旋紐6指向0點即0°亦即ATC位置時的工況。此時，91-91凸輪9凹槽在0點方向，此時相應的挺桿10落入91-91凸輪9的凹槽使第一對觸頭1號、2號觸點閉合。同時，另外的7個凸輪9凸起的園弧外沿對應挺起其挺桿10和活動觸頭12，使第2對至第8對的觸頭分斷。
當帶指向旋紐6指向0°亦即ATC時，觸點1、2閉合點，可以作為主令驅(qū)動開關使用(本例不用)。當帶指向旋紐6指向點在30°即檔位STP時，此時全部觸點都斷開，開關處于關閉狀態(tài)。檔位1、3、5、7分別為帶指向旋紐6指向點在60°、150°、240°、330°時，此時使抽頭1、抽頭3、抽頭5、抽頭7閉合，形成星接自耦變壓器的中性點。帶指向旋紐6指向點在圖示小黑園點時為過渡檔位，在此過渡檔位只可短暫過渡，起過渡作用。帶指向旋紐6有用于旋轉定位的定位片，對帶指向旋紐6的旋轉范圍限位。帶指向旋紐6可順時針從0°旋轉到330°，可逆時針從330°旋轉到0°，不可順時針從330°旋轉到0°，不可逆時針從0°旋轉到330°。按照LW的通斷規(guī)則，當帶指向旋紐6轉動時，帶動中心轉動方軸17轉動。因凸輪9固定在轉動方軸17上，方軸17轉動即帶動凸輪9轉動。凸輪9轉動時，凸輪9外沿即推動挺桿10沿凸輪9徑向上下滑動。又因活動觸頭12固定在挺桿10上，挺桿10滑動即帶動活動觸頭12上下滑動，活動觸頭12上下滑動即導致觸頭的分斷或閉合。
圖15中98-98剖面中，10-1描寫挺桿10挺起活動觸頭12和固定觸頭13分斷的工況，10-2描寫挺桿10落下活動觸頭12和固定觸頭13閉合的工況。活動觸頭12和固定觸頭13的分斷或閉合的間隔及延長角度是由凸輪外沿的形狀決定的。
根據(jù)圖2控制線路原理圖敘述本交流電壓補償器的操作情況首先按下ST按紐開關，此時繼電器KA吸合，通過KA的輔助觸點傳遞給轉換開關LW，由轉換開關LW有規(guī)律地傳遞，使接觸器K1～K7依次吸合或斷開，其中接觸器K1～K7至少有一只處于吸合狀態(tài)。由接觸器K1～K7的常開輔助觸頭傳遞使主開關KW吸合，從而通電到電壓補償裝置KOB，通過電壓補償調(diào)整后，向a、b、c和a1、b1、c1方向送電。電壓的調(diào)整由三相線圈4不同匝數(shù)的抽頭切換來實現(xiàn)。LW的傳遞規(guī)律是1、3、5、7為三相線圈4的工作抽頭，2、4、6為三相過渡線圈5的抽頭。若需從抽頭1切換到抽頭3，帶指向旋紐6指向點要從60°轉到90°，再轉到120°，再轉到150°。其余切換過程以此類推。當需要補償器停止工作時，可按下停止按紐開關STP，也可旋轉帶指向旋紐6指向點指向30°亦即STP位置?？刂谱儔浩鱇B是為適配控制原器件額定電壓而設置的。電壓表V1和V2是為監(jiān)視輸入輸出電壓而設置。
本實施方案交流電壓補償器，額定容量為400KVA，額定電流372A。二次線圈2和3從ABC輸入線至輸出線abc至輸出線a1b1c1為5×10雙玻璃絲扁銅線2根并聯(lián)，三相線圈4從輸入線ABC至K7為4×8.5雙玻璃絲扁銅線，K7至K5為3×8雙玻璃絲扁銅線，K5至K3為3×5雙玻璃絲扁銅線，K3至K1為2×5雙玻璃絲扁銅線，三相過渡線圈5均為2×5雙玻璃絲扁銅線，輸出端至輸入端線圈為5×10雙玻璃絲扁銅線二根。其它原器件均采用正泰集團的合格產(chǎn)品?？蛰d運行測量見表2，實際負載測量見表3從表2、表3可以看出符合設計要求。
表2

表3
權利要求1.一種交流電壓補償器，包括有電壓補償裝置KOB和控制裝置，其特征在于電壓補償裝置KOB中有三相鐵芯(1)、二次線圈(2和3)、三相線圈(4)、三相過渡線圈(5)，三相的線圈對應繞制在三相鐵芯(1)上，其中二次線圈(2和3)中設置有用以輸出不同電壓等級380V或660V電源的一個以上不同匝數(shù)的抽頭，在三相線圈(4)的星點方向設有二個以上不同匝數(shù)的抽頭，在三相過渡線圈(5)的星點方向設有一個以上抽頭，三相線圈(4)和三相過渡線圈(5)的抽頭分別與控制裝置中接觸器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7的主觸頭相連接，三相線圈(4)和三相過渡線圈(5)的抽頭之一通過接觸器K1～K7主觸頭之一吸合而形成中性點；控制裝置中有接觸器K1～K7、繼電器KA、控制變壓器KB、主接觸器KM、啟動按紐開關ST、停止按紐開關STP、小型斷路DZ和改制專用轉換開關LW；改制專用轉換開關LW中有帶指向旋紐(6)、旋轉定位標志(7)、開關主體(8)、凸輪(9)、挺桿(10)、彈簧(11)、活動觸頭(12)、固定觸頭(13)、分節(jié)載體(14)、封蓋(15)、緊固螺絲(16)和中心轉動方軸(17)。
2.根據(jù)權利要求1所述的交流電壓補償器，其特征是所述的改制專用轉換開關LW中包括分節(jié)載體(14)共有四節(jié)，每節(jié)分節(jié)載體(14)內(nèi)固定設置有固定觸頭(13)二個，在固定觸頭(13)外側設置有活動觸頭(12)各一個，活動觸頭外側壓著彈簧(11)各一個，活動觸頭(12)鑲嵌在挺桿(10)中間，挺桿(10)半球面指向凸輪(9)外沿，凸輪(9)安裝在中心轉動方軸(17)上，帶指向旋紐(6)與中心轉動方軸(17)固定后安裝在開關主體(8)的中心，在開關主體(8)的左面依次相向設置四節(jié)分節(jié)載體(14)，四節(jié)分節(jié)載體(14)左側設置封蓋(15)，緊固螺絲(16)與封蓋(15)連接，凸輪(9)共設置八個。
專利摘要本實用新型涉及一種交流電壓補償器。它包括有電壓補償裝置和控制裝置。電壓補償裝置由三相鐵芯、二次線圈、三相線圈、三相過渡線圈構成。三相的線圈分別繞制在三相鐵芯柱上。其中二次線圈中設置有多個抽頭，用以輸出不同電壓的電源。在電壓補償裝置三相線圈的星點方向帶有不同匝數(shù)的抽頭1、3、5、7，在三相過渡線圈的星點方向帶有抽頭2、4、6?？刂蒲b置中主要有改制專用的轉換開關LW和接觸器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7。通過LW的轉換，驅(qū)動K的閉合和分斷，致使抽頭1、2、3、4、5、6、7分別連通和斷開，形成可輸出不同等級電源的電壓補償器。適用于低壓供電線路長、能耗高、壓降大的各種工況，可延長低壓供電線路，節(jié)約能源。
文檔編號G05F1/14GK2785010SQ200420117170
公開日2006年5月31日 申請日期2004年12月8日 優(yōu)先權日2004年12月8日
發(fā)明者張順清 申請人:張順清