專利名稱：補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出量的鐵芯線圈電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠自動(dòng)穩(wěn)定輸出量的鐵芯線圈電器，尤其是通過外接CT、PT、小變壓器或輸出電壓可調(diào)的正弦電源，自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)部主磁通量，實(shí)現(xiàn)輸出量自動(dòng)穩(wěn)定的鐵芯線圈電器。
背景技術(shù)：
目前，公知的鐵芯線圈電器(包括變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī))由鐵芯和一、二次線圈或定子、轉(zhuǎn)子線圈組成，一般無自動(dòng)穩(wěn)定輸出量措施。一般情況下，當(dāng)鐵芯線圈電器的負(fù)載增加或電源電壓降低時(shí)，其輸出量下降；反之，當(dāng)鐵芯線圈電器的負(fù)載下降或電源電壓增加時(shí)，其輸出量增加，而人們希望鐵芯線圈電器的輸出量不隨負(fù)載或電源電壓的變化而變化。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)鐵芯線圈電器負(fù)載增加或電源電壓下降時(shí)，鐵芯內(nèi)主磁通量下降；反之，當(dāng)鐵芯線圈電器負(fù)載下降或電源電壓增加時(shí)，鐵芯內(nèi)主磁通量增加。可見當(dāng)負(fù)載或電源電壓變化時(shí)，鐵芯線圈電器的輸出量與鐵芯內(nèi)主磁通量具有相同的變化趨勢(shì)，由電磁感應(yīng)定律可以確定，鐵芯內(nèi)主磁通量的變化也是輸出量變化的原因。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有鐵芯線圈電器負(fù)載或電源電壓變化時(shí)不能自動(dòng)穩(wěn)定輸出量的不足，本發(fā)明提出一種通過對(duì)鐵芯內(nèi)主磁通量自動(dòng)補(bǔ)償，自動(dòng)穩(wěn)定鐵芯線圈電器輸出量的方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在鐵芯線圈電器鐵芯主磁路上，增加一個(gè)補(bǔ)償繞組，該繞組的匝數(shù)一般為幾匝；通過鐵芯線圈電器外部的電壓互感器、電流互感器、小變壓器或輸出電壓可調(diào)的正弦電源，將負(fù)載或電源電壓變化引起的鐵芯線圈電器輸入或輸出電流、電壓變化引入補(bǔ)償繞組，使補(bǔ)償繞組在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生與鐵芯內(nèi)主磁通量的原變化方向相反方向的變化。
本發(fā)明的有益效果是可自動(dòng)補(bǔ)償由于負(fù)載或電源電壓變化引起的鐵芯線圈電器輸出量的變化，原理簡(jiǎn)明，容易實(shí)現(xiàn)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的變壓器在輸入側(cè)取信號(hào)，補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出電壓原理簡(jiǎn)圖；圖2是本發(fā)明的變壓器在輸出側(cè)取信號(hào)，補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出電壓原理簡(jiǎn)圖；圖3是本發(fā)明應(yīng)用于變壓器，取一次繞組輸入電流為檢測(cè)信號(hào)，用CT自動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載變化引起鐵芯內(nèi)主磁通量變化、穩(wěn)定輸出電壓的第1個(gè)實(shí)施例原理圖；圖4是圖3的反饋穩(wěn)壓過程圖；圖5是本發(fā)明應(yīng)用于變壓器，取二次繞組輸出電壓為檢測(cè)信號(hào)，用PT自動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載變化引起鐵芯內(nèi)主磁通量變化、穩(wěn)定輸出電壓的第2個(gè)實(shí)施例原理圖；圖6是圖5的反饋穩(wěn)壓過程圖；圖7是圖3、圖5的能流框圖；圖8是本發(fā)明應(yīng)用于變壓器，取一次繞組輸入電壓為檢測(cè)信號(hào)，用輸出電壓可調(diào)的正弦電源自動(dòng)補(bǔ)償輸入電壓變化引起鐵芯內(nèi)主磁通量變化、穩(wěn)定輸出電壓的第3個(gè)實(shí)施例原理圖；圖9是圖8的反饋穩(wěn)壓過程圖；圖10是本發(fā)明應(yīng)用于變壓器有載調(diào)壓的第4個(gè)實(shí)施例原理圖；圖11是本發(fā)明應(yīng)用于圖10變壓器有載調(diào)壓的能流框圖；圖12是本發(fā)明的應(yīng)用于三相交流異步電動(dòng)機(jī)，自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量變化、穩(wěn)定輸出轉(zhuǎn)矩即輸出轉(zhuǎn)速的定子線圈布置圖；
圖13是圖12的一相等效電路圖；圖14是本發(fā)明應(yīng)用于三相交流電動(dòng)機(jī)，以定子輸入電流為檢測(cè)信號(hào)，通過電流互感器自動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載變化引起鐵芯內(nèi)主磁通量變化、穩(wěn)定輸出轉(zhuǎn)矩即轉(zhuǎn)速的第5個(gè)實(shí)施例原理圖；圖15是圖14的反饋補(bǔ)償主磁通量、穩(wěn)轉(zhuǎn)矩穩(wěn)速過程圖；圖16是本發(fā)明應(yīng)用于三相交流電動(dòng)機(jī)，以定子輸入電壓為檢測(cè)信號(hào)，通過輸出電壓可調(diào)的正弦電源自動(dòng)補(bǔ)償輸入電壓變化引起鐵芯內(nèi)主磁通量變化、穩(wěn)定輸出轉(zhuǎn)矩即轉(zhuǎn)速的第6個(gè)實(shí)施例原理圖；圖17是圖16的穩(wěn)壓過程圖；圖18是本發(fā)明應(yīng)用于三相交流發(fā)電機(jī)，以定子輸出電壓為檢測(cè)信號(hào)，通過電壓互感器自動(dòng)補(bǔ)償輸出電壓變化引起鐵芯內(nèi)主磁通量變化、穩(wěn)定輸出電壓的第7個(gè)實(shí)施例原理圖；圖19是圖18的反饋補(bǔ)償主磁通量、穩(wěn)壓過程圖。
在圖1、2中，1.輸入電源電壓，2.流入一次繞組電流，3.一次繞組，4.主磁路鐵芯，5.一次繞組主磁通，6.二次繞組主磁通，7.二次繞組，8.二次繞組輸出電流，9.二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，10.二次繞組負(fù)載，11.補(bǔ)償繞組主磁通，12.鐵芯內(nèi)主磁通量，13.補(bǔ)償繞組，14.補(bǔ)償繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，15.流入補(bǔ)償繞組的電流，16.流出一次繞組電流，17.外接CT或PT。
在圖3、5中，承接圖1、圖2，17.外接CT(圖3)或PT(圖5)，18.CT或PT一次繞組電動(dòng)勢(shì)，19.CT或PT一次繞組，20.CT或PT二次繞組主磁通，21.CT或PT二次繞組電動(dòng)勢(shì)，22.CT或PT二次繞組，23.CT或PT的一次繞組主磁通。
在圖7中，1.總輸入功率，2.主變壓器的凈輸入(a)或總輸出(b)功率，3.CT(a)或PT(b)，4.增加阻抗的電容，5.補(bǔ)償(a)或存儲(chǔ)(b)能量，6.主變壓器，7.主變壓器的總輸出(a)或凈輸出(b)功率。
在圖8中，承接圖1、圖2，25.輸入電壓檢測(cè)電路，26.輸入電壓檢測(cè)電路輸出，27.輸出電壓可調(diào)的正弦電源，28.正弦電源輸出電壓。
在圖10中，1.主變壓器，2.主變壓器一次繞組，3.主變壓器二次繞組，4.主變壓器補(bǔ)償繞組，5.負(fù)載，6.輸出電壓檢測(cè)，7.調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，8.主變壓器補(bǔ)償繞組電流，9.調(diào)壓開關(guān)觸點(diǎn)，10.調(diào)壓小變壓器，11.調(diào)壓小變壓器一次電流。
在圖11中，1.主變壓器輸入總功率，2.主變壓器輸入凈功率，3.主變壓器，4.調(diào)壓小變壓器輸入功率，5.調(diào)壓小變壓器，6.調(diào)壓小變壓器輸出功率，7.主變壓器輸出總功率。
在圖12中，1.定子正常繞組流入端，2.定子補(bǔ)償繞組流入端，3.定子正常繞組，4.定子補(bǔ)償繞組，5.定子鐵芯，6.轉(zhuǎn)子，7.定子補(bǔ)償繞組流出端，8.定子正常繞組流出端。
在圖14，1.電動(dòng)機(jī)定子繞組輸入總電流，2.定子繞組輸入端電壓，3.外接CT電流輸入端，4.外接CT，5.外接CT一次繞組主磁通，6.外接CT二次繞組，7.外接CT一次繞組，8.外接CT二次繞組主磁通，9.定子正常繞組輸入電流，10.流入補(bǔ)償繞組電流，11.補(bǔ)償繞組在電機(jī)定子鐵芯內(nèi)產(chǎn)生主磁通，12.正常繞組在電機(jī)定子鐵芯內(nèi)產(chǎn)生主磁通，13.轉(zhuǎn)子繞組在電機(jī)定子鐵芯內(nèi)產(chǎn)生主磁通，14.正常繞組流入端，15.補(bǔ)償繞組流入端，16.補(bǔ)償繞組流出端，17.正常繞組流出端，18.定子繞組流出總電流。
在圖16中，1~18與圖14的相同，19.輸入電壓檢測(cè)，20.輸入電壓檢測(cè)的輸出，21.輸出電壓可調(diào)的正弦電源，22.正弦電源輸出電壓。
在圖18中，1.發(fā)電機(jī)定子繞組輸出總電流，2.定子繞組輸出端電壓，3.外接PT電流輸入端，4.外接PT，5.外接PT一次繞組主磁通，6.外接PT二次繞組，7.外接PT一次繞組，8.外接PT二次繞組主磁通，9.定子正常繞組輸出電流，10.補(bǔ)償繞組電流，11.補(bǔ)償繞組在電機(jī)定子鐵芯內(nèi)產(chǎn)生主磁通，12.正常繞組在電機(jī)定子鐵芯內(nèi)產(chǎn)生主磁通，13.轉(zhuǎn)子繞組在電機(jī)定子鐵芯內(nèi)產(chǎn)生主磁通，14.正常繞組流出端，15.補(bǔ)償繞組流出端，16.補(bǔ)償繞組流入端，17.正常繞組流入端，18.定子繞組流入總電流。
具體實(shí)施例方式
在圖3實(shí)施例中，在變壓器主磁路鐵芯(4)上，增加補(bǔ)償繞組N3(13)，N3(13)一般僅幾匝，鐵芯內(nèi)主磁通φ(12)在N3上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e3(14)；在變壓器一次繞組N1(3)的一個(gè)端頭和電源之間串入電流互感器CT(17)，CT(17)一次繞組NC1(19)通過電流i1(16)在CT鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通量φC1(23)；將電源v1(1)、CT二次繞組NC2(22)與N3(13)組成閉合回路，電流i3(15)在CT鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通φC2(20)，i3(15)在T1鐵芯內(nèi)產(chǎn)生補(bǔ)償磁通φ3(11)方向與φ1(5)的方向相同。電流i3為i3＝i’＝(v1-vC1-v3)/(rC1+jXC1+r3+jX3)rC1+jXC1、r3+jX3——NC1、N3的內(nèi)阻與漏抗之和，φC＝φC1-φC2——CT鐵芯內(nèi)主磁通。
vC1＝-eC1＝NC1dφC/dt，v3＝-e3＝N3dφ/dt。
因NC1和N3都可以任意多，負(fù)載空載時(shí)i3可以很??；CT鐵芯內(nèi)總磁通φC＝φC1-φC2，NC2可以很少，總能在空載時(shí)有NC1i3＞NC2i1，φC的方向與φC1的方向相同。當(dāng)變壓器二次繞組電流i2增加時(shí)其一次繞組電流i1也增加，φC2增加，φC＝φC1-φC2降低，vC1＝-eC1＝NC1dφC/dt降低，電流i3增加，φ3增加，φ增加，變壓器輸出電壓v2增加。穩(wěn)壓過程如圖4所示。經(jīng)實(shí)驗(yàn)圖3對(duì)電源電壓變化引起二次繞組輸出電壓變化也有一定穩(wěn)定作用。
在圖5實(shí)施例中，按圖5PT二次繞組、c、N3回路電流、電壓方向，可得方程i3＝(vP2+v3)/(rP2+jXP2+r3+jX3-jXC)＝(v1/K+N3dφ/dt)/(rP2+jXP2+r3+jX3-jXC)其中K為PT變比，rP2+jXP2、r3+jX3分別為PT二次繞組和N3電阻與漏抗之和，jXC為電容C的容抗，變壓器鐵芯內(nèi)主磁通量φ＝φ1-φ2-φ3，負(fù)載電壓降低時(shí)vP2、v3都降低，φ3降低，所發(fā)生的穩(wěn)壓過程如圖6所示。因vP2、v3同方向，中間接入c用以限流。接入c后回路總阻抗為z＝[(rP2+r3)2+(XP2+X3-XC)2]1/2總可以調(diào)整c的大小，使z取適當(dāng)值，電流i3取適當(dāng)值。接入c還可使φ3超前φ1，起到補(bǔ)償負(fù)載感性無功作用。若接入c引起電磁振蕩，可將c換為限流電感L。
圖7用以說明圖3、圖5穩(wěn)壓的本質(zhì)。圖3是當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，電源通過CT向主變壓器提供更多能量；圖5是在變壓器鐵芯、N3、PT、c中預(yù)先存儲(chǔ)一部分能量，到電源或負(fù)載電壓變化時(shí)將這部分能量放出來，用以部分補(bǔ)償輸出電壓的變化。圖3、5的功率流分別如圖7a、b所示。
在圖8實(shí)施例中，當(dāng)電源電壓或負(fù)載變化時(shí)，變壓器一次繞組輸入電壓變化，變壓器鐵芯內(nèi)主磁通量與輸入電壓相關(guān)變化，變壓器二次繞組輸出電壓隨之變化；此時(shí)通過輸入電壓檢測(cè)電路使輸出電壓可調(diào)的正弦電源輸出電壓變化，流入補(bǔ)償繞組的電流變化，使鐵芯內(nèi)主磁通量按輸入電壓引起的變化方向相反方向變化，變壓器輸出電壓就按輸入電壓變化引起的相反方向變化，穩(wěn)定變壓器的輸出電壓。圖9是圖8的穩(wěn)壓過程圖。
在圖10實(shí)施例中，用帶補(bǔ)償繞組N3的不可調(diào)壓大變壓器和一臺(tái)可調(diào)壓的小變壓器組成調(diào)壓變壓器組。現(xiàn)有變壓器有載調(diào)壓是在有載條件下通過調(diào)壓開關(guān)改變主變壓器分接頭實(shí)現(xiàn)，其缺點(diǎn)是盡管所調(diào)整的電壓最高一般僅占總電壓的±10％左右，也就是調(diào)整的功率最高僅占變壓器總功率的±10％左右，但通過變壓器的全部功率在改變分接頭時(shí)都得跟著切換，切換分接頭造成一、二次電壓的波動(dòng)，通過切換開關(guān)觸點(diǎn)的電流大，能夠切換的功率較小，切換速度慢，切換開關(guān)容易損壞，一但切換開關(guān)損壞變壓器就無法正常工作。若在切換變壓器分接頭時(shí)僅使增加或減小的部分功率通過切換開關(guān)，其它未變化的主要功率部分都不經(jīng)過切換開關(guān)而保持連續(xù)流動(dòng)，無疑可減少切換分接頭所造成的各種問題的嚴(yán)重性。用帶補(bǔ)償繞組的主變壓器和一臺(tái)小的調(diào)壓變壓器就可實(shí)現(xiàn)這個(gè)設(shè)想。
調(diào)壓小變壓器T2的輸出電壓V2’與補(bǔ)償繞組N3輸出電壓V3的方向相反。當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使切換開關(guān)K的觸點(diǎn)上下移動(dòng)時(shí)，即改變調(diào)壓小變壓器T2的輸出電壓V2’。當(dāng)V2’大于V3時(shí)，電源通過調(diào)壓小變壓器T2及N3向主變壓器T1輸入能量，主變壓器T1二次繞組輸出電壓增加；當(dāng)V2’小于V3時(shí)，主變壓器T1通過N3及調(diào)壓小變壓器T2向電源輸出能量，主變壓器T1二次繞組輸出電壓降低。若圖8調(diào)壓范圍為±10％，調(diào)壓小變壓器T2的功率為T1功率的10％。具計(jì)算，一臺(tái)調(diào)壓主變壓器價(jià)格+一臺(tái)同功率調(diào)壓開關(guān)價(jià)格＞一臺(tái)同功率不調(diào)壓主變壓器價(jià)格+一臺(tái)10％主變壓器功率調(diào)壓開關(guān)價(jià)格+一臺(tái)10％主變壓器功率調(diào)壓小變壓器價(jià)格。調(diào)壓開關(guān)能夠制作的最大容量較小，若用于控制調(diào)壓小變壓器，就可得到大約10倍于調(diào)壓開關(guān)容量的可調(diào)壓輸出容量。
圖11為圖10的功率流圖。圖11(a)是電源通過調(diào)壓小變壓器向主變壓器輸出能量，主變壓器鐵芯磁通量及二次繞組輸出電壓都增加；圖11(b)是主變壓器通過調(diào)壓小變壓器向電源輸出能量，主變壓器鐵芯磁通量和二次繞組輸出電壓都降低。
在圖12中， 表示定子正常繞組，“○”表示定子補(bǔ)償繞組。即然當(dāng)機(jī)械負(fù)載變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)鐵芯內(nèi)主磁通φ的變化也導(dǎo)致電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩即輸出轉(zhuǎn)速變化，若能通過外部控制，使得鐵芯內(nèi)主磁通φ向負(fù)載變化引起的變化方向相反的方向變化，就可減小φ變化對(duì)輸出轉(zhuǎn)速的影響，在一定程度上實(shí)現(xiàn)穩(wěn)速。
在圖14實(shí)施例中，將電流互感器CT二次繞組NC2串入電動(dòng)機(jī)定子N1繞組的電源引出端；將CT一次繞組NC1、補(bǔ)償繞組N3、電源v1組成閉合回路，電機(jī)定子電流通過NC1控制流入補(bǔ)償繞組N3的電流，就可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)磁穩(wěn)速。圖中φ1為定子A-X繞組N1的正向磁通量；φ2為轉(zhuǎn)子繞組N2的反向磁通量(N2未畫出)，φ2與φ1方向相反；φ3為定子補(bǔ)償繞組a-x的磁通量，與φ1方向相同；電機(jī)鐵芯氣隙內(nèi)主磁通量φ＝φ1-φ2+φ3；e1、e3分別是N1、N3感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。i1、i3在CT鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通分別為φC2、φC1，二者方向相反，CT鐵芯內(nèi)主磁通φC＝φC1-φC2，方向與φC1的相同。將v1、NC1與N3組成閉合回路，該回路電流i3為i3＝(v1-vC1-v3)/(rC1+jXC1+r3+jX3)rC1+jXC1、r3+jX3——NC1、N3的電阻和漏抗。
vC1、v3——NC1、N3上的端電壓。
vC1＝-eC1＝NC1dφC/dtv3＝-e3＝N3dφ/dt因NC1可任意多，負(fù)載空載時(shí)i3可以很小；CT鐵芯內(nèi)總磁通φC＝φC1-φC2，NC2可以很少，總能夠在空載時(shí)有NC1i3＞NC2i1，使φC的方向與φC1的方向相同。當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載增加時(shí)轉(zhuǎn)速降低，同時(shí)其一次繞組電流i1增加，CT鐵芯內(nèi)φC2增加，φC＝φC1-φC2降低，vC1＝-eC1＝NC1dφC/dt降低，由上式電流i3增加，φ3增加，φ增加，T增加，轉(zhuǎn)速增加。補(bǔ)磁穩(wěn)速過程如圖15所示。
在圖16實(shí)施例中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)電源電壓或負(fù)載變化時(shí)，輸入電壓變化，電動(dòng)機(jī)鐵芯內(nèi)主磁通量與輸入電壓相關(guān)變化，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速隨之變化；此時(shí)通過輸入電壓檢測(cè)電路使開關(guān)電源的輸出電壓發(fā)生變化，流入補(bǔ)償繞組的電流變化，使鐵芯內(nèi)主磁通量按電源電壓或負(fù)載引起變化相反的方向變化，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩就按電源電壓或負(fù)載引起變化相反方向變化，穩(wěn)定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。圖17是圖16的穩(wěn)壓過程圖。
在圖18實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)電機(jī)外負(fù)荷變化時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電壓將變化；若發(fā)電機(jī)的有功負(fù)荷變化，現(xiàn)在只能靠改變發(fā)電機(jī)輸入機(jī)械功率的辦法調(diào)整，但動(dòng)力機(jī)械有很大的機(jī)械慣性，一般很難瞬時(shí)調(diào)整，調(diào)整速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于輸出電壓變化速度。若預(yù)先將發(fā)電機(jī)發(fā)出的部分電能存儲(chǔ)下來，到負(fù)荷變化引起輸出電壓變化時(shí)，用這部分能量使發(fā)電機(jī)輸出電壓按負(fù)荷變化引起變化相反的方向變化，就可部分補(bǔ)償負(fù)荷變化引起輸出電壓的變化。圖18中φ0為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁磁通，φ1為定子N1繞組主磁通，φ3為補(bǔ)償繞組N3磁通；PT二次繞組電壓vP2、N3感應(yīng)電壓v3方向相同。對(duì)于流入補(bǔ)償繞組N3電流i3，按圖18電流電壓方向可得i3＝(vP2+v3)/(rP2+jXP2+r3+jX3-jXC)＝(v1/K+N3dφ/dt)/(rP2+jXP2+r3+jX3-jXC)其中K為PT變比，rP2+jXP2、r3+jX3分別為PT二次繞組NP2和補(bǔ)償繞組N3電阻和漏抗；接入電容C目的在于限制電流i3，同時(shí)使i3呈容性，其磁通φ3補(bǔ)償感性電流i1產(chǎn)生磁通φ1，jXC為電容C的容抗。發(fā)電機(jī)鐵芯內(nèi)主磁通量φ＝φ0-φ1-φ3，當(dāng)負(fù)載電流i1*增加時(shí)φ1增加，φ降低，N1的e1和N3的e3都降低，輸出電壓v1降低；vP2降低，i3降低，φ3降低，φ和輸出電壓又都增加。所發(fā)生的穩(wěn)壓過程如圖19所示。若接入C引起電磁振蕩，可將C換為限流電感L。
權(quán)利要求
1.一種通過外接CT、PT、小變壓器或正弦開關(guān)電源自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出量的鐵芯線圈電器。在鐵芯線圈電器鐵芯主磁路上增加補(bǔ)償繞組，鐵芯線圈電器外接CT、PT或小變壓器，將CT、PT、小變壓器或正弦開關(guān)電源與補(bǔ)償繞組、電源或負(fù)載適當(dāng)連接，其特征是當(dāng)鐵芯線圈電器的負(fù)載變化時(shí)，外接CT、PT、小變壓器或正弦開關(guān)電源作用于補(bǔ)償繞組，使得鐵芯線圈電器鐵芯內(nèi)主磁通量向負(fù)載或電源電壓變化引起的變化方向相反方向變化，自動(dòng)穩(wěn)定鐵芯線圈電器的輸出量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出量的鐵芯線圈電器，在變壓器每相鐵芯主磁路上增加補(bǔ)償繞組，變壓器外接CT；將CT的一次繞組、變壓器補(bǔ)償繞組、電源組成閉合電路；變壓器一次繞組的一端與CT二次繞組的一端串聯(lián)，變壓器一次繞組的另一端與CT二次繞組的另一端接電源。其特征是每相補(bǔ)償繞組在變壓器該相鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通量φ3的方向與該相一次繞組在變壓器該相鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通量φ1的方向相同，變壓器該相鐵芯內(nèi)主磁通量φ＝φ1-φ2+φ3，當(dāng)變壓器負(fù)載增加時(shí)，二次繞組磁通量φ2增加φ3也增加，減少φ的下降量，減少變壓器二次繞組輸出電壓的下降量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出量的鐵芯線圈電器，在變壓器每相鐵芯主磁路上增加補(bǔ)償繞組，變壓器外接PT；將PT一次繞組與變壓器二次繞組并聯(lián)，PT二次繞組與補(bǔ)償繞組并聯(lián)，PT二次繞組與補(bǔ)償繞組之間接入小電容或電感限流。其特征是每相補(bǔ)償繞組在變壓器該相鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通量φ3的方向與變壓器該相一次繞組在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通量φ1的方向相反，變壓器鐵芯內(nèi)主磁通量φ＝φ1-φ2-φ3，當(dāng)變壓器負(fù)載增加時(shí)，二次繞組磁通量φ2增加φ3下降，減少φ的下降量，減少變壓器二次繞組輸出電壓的下降量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出量的鐵芯線圈電器，在變壓器每相鐵芯主磁路上增加2個(gè)補(bǔ)償繞組；在變壓器外接PT、CT，將CT與一個(gè)補(bǔ)償繞組按權(quán)利要求2所述連接，將PT與另一個(gè)補(bǔ)償繞組按權(quán)利要求3所述連接，PT二次繞組與補(bǔ)償繞組之間接入小電容或電感限流。其特征是當(dāng)變壓器負(fù)載增加時(shí)，每相補(bǔ)償繞組在變壓器該相鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通量的變化，都使得變壓器鐵芯內(nèi)主磁通量向負(fù)載變化引起的變化方向相反方向變化，減少變壓器二次繞組輸出電壓的下降量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出量的鐵芯線圈電器，在主變壓器每相鐵芯主磁路上增加補(bǔ)償繞組，主變壓器二次繞組外接電壓測(cè)量電路和調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在主變壓器外設(shè)可調(diào)壓小變壓器，將可調(diào)壓小變壓器的一次繞組并聯(lián)在主變壓器電源上，將可調(diào)壓小變壓器二次繞組與主變壓器的補(bǔ)償繞組并聯(lián)。其特征是當(dāng)主變壓器二次繞組輸出電壓變化時(shí)，通過主變壓器二次繞組輸出電壓測(cè)量電路控制調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，或需要調(diào)壓時(shí)人為控制調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，改變可調(diào)壓小變壓器的輸出電壓，改變主變壓器鐵芯內(nèi)主磁通量，實(shí)現(xiàn)主變壓器輸出電壓有載調(diào)壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出量的鐵芯線圈電器，在變壓器每相鐵芯主磁路上增加補(bǔ)償繞組，變壓器一次或二次繞組外接電壓檢測(cè)電路和輸出電壓可調(diào)的正弦電源，正弦電源與補(bǔ)償繞組連接。其特征是當(dāng)變壓器一次繞組輸入電壓或二次繞組輸出電壓變化時(shí)，正弦電源使流入補(bǔ)償繞組的電流改變，使變壓器鐵芯內(nèi)主磁通量向原變化方向相反方向變化，穩(wěn)定輸出電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出量的鐵芯線圈電器，在電動(dòng)機(jī)鐵芯每相主磁路上增加補(bǔ)償繞組，電動(dòng)機(jī)外接CT；將CT的一次繞組、補(bǔ)償繞組、電源組成閉合電路；電動(dòng)機(jī)定子繞組的一端與CT二次繞組的一端串聯(lián)，電動(dòng)機(jī)定子繞組的另一端與CT該二次繞組的另一端接電源。其特征是每相補(bǔ)償繞組在電動(dòng)機(jī)鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通量φ3的方向與該相定子繞組在電動(dòng)機(jī)鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通量φ1的方向相同，電動(dòng)機(jī)鐵芯內(nèi)主磁通量φ＝φ1-φ2+φ3，當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁通φ2增加φ3也增加，減少φ的下降量，減少電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的下降量，減少電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的下降量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出量的鐵芯線圈電器，在電動(dòng)機(jī)鐵芯每相主磁路上增加補(bǔ)償繞組，電動(dòng)機(jī)外接電壓、電流檢測(cè)電路和輸出電壓可調(diào)的正弦電源電源，正弦電源與補(bǔ)償繞組連接。其特征是當(dāng)負(fù)載或輸入電壓變化引起電動(dòng)機(jī)鐵芯內(nèi)主磁通量φ、轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速v變化時(shí)，輸出電壓可調(diào)的正弦電源作用于補(bǔ)償繞組使得鐵芯內(nèi)主磁通量φ、轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速v按原變化方向相反的方向變化，穩(wěn)定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量穩(wěn)定輸出量的鐵芯線圈電器，在發(fā)電機(jī)鐵芯每相主磁路上增加補(bǔ)償繞組，發(fā)電機(jī)外接PT；將PT一次繞組與發(fā)電機(jī)輸出端并聯(lián)，PT二次繞組與補(bǔ)償繞組并聯(lián)，PT二次繞組與補(bǔ)償繞組之間接入小電容或電感限流。其特征是補(bǔ)償繞組在發(fā)電機(jī)鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通量φ3的方向與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通量φ0的方向相反，發(fā)電機(jī)鐵芯內(nèi)主磁通量φ＝φ0-φ1-φ3，當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載增加、輸出電壓下降時(shí)，定子磁通φ1增加φ3下降，減少φ的下降量，減少發(fā)電機(jī)輸出電壓的下降量。
全文摘要
一種通過自動(dòng)補(bǔ)償鐵芯內(nèi)主磁通量變化穩(wěn)定輸出量(包括變壓器、發(fā)電機(jī)輸出電壓，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩)的鐵芯線圈電器。在鐵芯線圈電器鐵芯主磁路上增加補(bǔ)償繞組，外接CT、PT、小變壓器或輸出電壓可調(diào)的正弦電源，將CT、PT、小變壓器的輸出繞組或正弦電源與補(bǔ)償繞組連接；當(dāng)鐵芯線圈電器的負(fù)載或電源電壓變化時(shí)，外接CT、PT、小變壓器或正弦電源作用于補(bǔ)償繞組，使鐵芯內(nèi)主磁通量向原變化方向相反方向變化，減少輸出量的變化量。
文檔編號(hào)H01F38/00GK1790215SQ20041007552
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者魏明 申請(qǐng)人:魏明