一种节能变压器及供电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种节能变压器及供电系统，所述变压器包括铁芯，所述铁芯包括第一磁路、第二磁路和第三磁路，所述第一磁路、第二磁路和第三磁路中心交汇于一点，第一磁路、第二磁路和第三磁路之间夹角两两相等，所述第一磁路、第二磁路和第三磁路一端分别缠绕有第一初级绕组、第二初级绕组和第三初级绕组，第一初级绕组、第二初级绕组和第三初级绕组之间互相连接，第一磁路另外一端缠绕有第一次级绕组，第三磁路另外一端缠绕有第二次级绕组，第一次级绕组和第二次级绕组之间连接。本发明专利技术适用范围广，无需架设电力线，节能效果好，可以达到扩大电力的目的，降低用电成本。

【技术实现步骤摘要】
一种节能变压器及供电系统
本专利技术涉及供电
，具体涉及一种节能变压器及供电系统。
技术介绍
变压器是电力传输和分配的基础设备，使用量大，运行时间长。变压器在选择和运行上存在着很大的社会效益和节能潜力，尤其对量大面广的中小型配电变压器而言更为显著。降低变压器自身损耗，提高变压器运行效率，是目前世界各国普遍关注的问题。随着中国“节能降耗”政策不断深入，国家鼓励发展节能型、低噪声及智能化的配电变压器。目前在网运行依然有较大数量的高能耗的老旧配电变压器，面临着技术升级、更新换代的需求。变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯。普通变压器的工作原理是，当变压器初级绕组施以交变电压U1时，便在初级绕组中产生一个交变电流I1，这个电流在铁芯中产生交变磁通Φ1，由于初级绕组与次级绕组同在一个铁芯上，所以当磁通穿过铁芯时，便在变压器初级回路产生感应电动势E1，在变压器次级回路产生感应电动势E2，如果这时次级回路加上负载RL，则E2便在次级回路中产生电流I2，这个I2也在铁芯中产生磁通Φ2，Φ2与Φ1方向相反，因而使铁芯中磁通减小为Φ1-Φ2，由于磁通的减小，E1随着减小，但初级回路要满足基尔霍夫电压定律，所以R1I1上升(R1是初级回路电阻)，I1增加，使得Φ1增加到Φ，使得Φ-Φ2＝Φ1。现有变压器的线圈有两个或两个以上的绕组，比较大型的变压器由于线圈绕组匝数较多，电阻值较大，因此绕组本身造成的电量损失也比较大，由于变压器自身绕组消耗的电能也是非常巨大的，无形中造成了能源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种节能变压器及供电系统，适用范围广，无需架设电力线，节能效果好，降低用电成本。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种节能变压器，所述变压器包括铁芯，所述铁芯包括第一磁路、第二磁路和第三磁路，所述第一磁路、第二磁路和第三磁路中心交汇于一点，第一磁路、第二磁路和第三磁路之间夹角两两相等，所述第一磁路、第二磁路和第三磁路一端分别缠绕有第一初级绕组、第二初级绕组和第三初级绕组，第一初级绕组、第二初级绕组和第三初级绕组之间互相连接，第一磁路另外一端缠绕有第一次级绕组，第三磁路另外一端缠绕有第二次级绕组，第一次级绕组和第二次级绕组之间连接。如上所述的一种节能变压器，所述第一初级绕组和第三初级绕组的匝数为N，第二初级绕组的匝数为3N，N为正整数。如上所述的一种节能变压器，所述第一次级绕组的匝数为M，第二次级绕组的匝数为10M，M为正整数。本专利技术还提供一种供电系统，所述供电系统包括上述的节能变压器，所述供电系统还包括蓄电池、马达、直流-交流转换电路、交流-直流转换电路、A-D转换器及单片机，所述蓄电池连接直流-交流转换电路的输入端，直流-交流转换电路将蓄电池提供的直流电转换成交流电；所述马达输入端连接所述蓄电池；所述直流-交流转换电路的输出端连接所述节能变压器的输入端；所述交流-直流转换电路的输入端连接所述节能变压器的输出端，交流-直流转换电路将交流电转换为直流电；所述A-D转换器模拟输入端连接蓄电池，A-D转换器输出端连接所述单片机；所述单片机连接所述直流-交流转换电路和交流-直流转换电路。如上所述的供电系统，所述节能变压器的数量为若干个，若干节能变压器形成节能变压器组。如上所述的供电系统，所述供电系统中马达处于不工作状态时的供电方式为，单片机控制直流-交流转换电路和交流-直流转换电路断开，节能变压器不工作，单片机定时控制A-D转换器测量蓄电池电压，当某一时刻，蓄电池电压低到某一值时，临界值为1，在单片机的控制下，直流-交流转换电路、节能变压器和交流-直流转换电路开启，交流-直流转换电路输出端产生直流电给蓄电池充电，在充电过程中，当蓄电池电压大到另一值时，在单片机控制下，断开直流-交流转换电路、交流-直流转换电路和节能变压器。所述供电系统中马达处于工作状态时的供电方式为，开始时马达通过蓄电池供电工作，对外做功，单片机对蓄电池电压实时监测，当蓄电池电压低到临界值1时，蓄电池停止供电，单片机控制直流-交流转换电路和交流-直流转换电路开启工作，交流-直流转换电路输出端电压一方面向马达提供动力，另一方面向电池充电，使蓄电池电压缓慢升高，当蓄电池电压升高到临界值2时，单片机控制直流-交流转换电路和交流-直流转换电路关闭、断开，重新只由蓄电池向马达供电。如上所述的供电系统，所述供电系统应用于电动汽车或潜艇供电。本专利技术另外提供一种供电系统，所述供电系统包括上述的节能变压器，所述供电系统还包括蓄电池、直流-交流转换电路、交流-直流转换电路、A-D转换器、单片机及负载，所述蓄电池连接所述直流-交流转换电路的输入端，直流-交流转换电路将蓄电池提供的直流电转换成交流电；所述直流-交流转换电路的输出端连接所述节能变压器的输入端；所述交流-直流转换电路的输入端连接所述节能变压器的输出端，交流-直流转换电路将交流电转换为直流电；所述A-D转换器模拟输入端连接蓄电池，A-D转换器输出端连接所述单片机；所述单片机连接所述直流-交流转换电路和交流-直流转换电路；所述负载连接所述节能变压器。该供电系统中，所述供电系统负载断开时供电方式为，单片机控制蓄电池向直流-交流转换电路提供电力，直流-交流转换电路将直流变换为交流后输入给节能变压器，节能变压器输出端产生空载电压以随时准备向负载提供功率，交流-直流转换电路处于断开状态，同时单片机实时监测蓄电池的电压，当蓄电池电压低到临界值1时，单片机控制交流-直流转换电路开启，交流-直流转换电路输出端输出直流电压，一方面为直流-交流转换电路提供电力，另一方面为蓄电池充电，当蓄电池电压升高到临界值2时，在单片机控制下，断开交流-直流转换电路。所述供电系统负载接通时供电方式为，单片机控制蓄电池向直流-交流转换电路提供电力，直流-交流转换电路将直流变换为交流后输入给节能变压器，节能变压器输出端向负载提供功率，交流-直流转换电路处于断开状态，同时单片机实时监测蓄电池的电压，当蓄电池电压低到临界值1时，单片机控制交流-直流转换电路开启，交流-直流转换电路输出端输出直流电压，一方面为直流-交流转换电路提供电力，另一方面为蓄电池充电，当蓄电池电压升高到临界值2时，在单片机控制下，断开交流-直流转换电路。进一步，所述供电系统应用于乡村、高山哨所、蒙古包或水库供电。本专利技术具有如下优点：本专利技术中节能变压器结构简单、使用方便，使用范围广，降低了变压器线圈的热量损耗，同时降低了涡流损耗，可以达到扩大电力的目的，节约大量的电能，降低用电成本。附图说明图1为节能变压器铁芯俯视和正视结构示意图；图2为其中一个节能变压器原理说明示意图；图3为其中一个节能变压器原理说明示意图；图4为节能变压器加载负载后原理示意图；图5为其中一个节能变压器原理示意图；图6为节能变压器电路中电流比较示意图；图7为节能变压器电路中磁通比较示意图；图8为节能变压器的一个等效电路；图9为其中一个节能变压器原理说明示意图；图10为设有马达的供电系统示意图；图11为设有负载的供电系统示意图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图1、图2、图3及图4、图5所示，一种节能变压器，所述变压器包括铁芯，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能变压器，所述变压器包括铁芯，其特征在于：所述铁芯包括第一磁路、第二磁路和第三磁路，所述第一磁路、第二磁路和第三磁路中心交汇于一点，第一磁路、第二磁路和第三磁路之间夹角两两相等，所述第一磁路、第二磁路和第三磁路一端分别缠绕有第一初级绕组、第二初级绕组和第三初级绕组，第一初级绕组、第二初级绕组和第三初级绕组之间互相连接，第一磁路另外一端缠绕有第一次级绕组，第三磁路另外一端缠绕有第二次级绕组，第一次级绕组和第二次级绕组之间连接。

【技术特征摘要】
1.一种节能变压器，所述变压器包括铁芯，其特征在于：所述铁芯包括第一磁路、第二磁路和第三磁路，所述第一磁路、第二磁路和第三磁路中心交汇于一点，第一磁路、第二磁路和第三磁路之间夹角两两相等，所述第一磁路、第二磁路和第三磁路一端分别缠绕有第一初级绕组、第二初级绕组和第三初级绕组，第一初级绕组、第二初级绕组和第三初级绕组之间互相连接，第一磁路另外一端缠绕有第一次级绕组，第三磁路另外一端缠绕有第二次级绕组，第一次级绕组和第二次级绕组之间连接。2.根据权利要求1所述的一种节能变压器，其特征在于：所述第一初级绕组和第三初级绕组的匝数为N，第二初级绕组的匝数为3N，N为正整数。3.根据权利要求2所述的一种节能变压器，其特征在于：所述第一次级绕组的匝数为M，第二次级绕组的匝数为10M，M为正整数。4.一种供电系统，所述供电系统包括如权利要求1至3任一项所述的节能变压器，其特征在于：所述供电系统还包括蓄电池、马达、直流-交流转换电路、交流-直流转换电路、A-D转换器及单片机，所述蓄电池连接直流-交流转换电路的输入端，直流-交流转换电路将蓄电池提供的直流电转换成交流电；所述马达输入端连接所述蓄电池；所述直流-交流转换电路的输出端连接所述节能变压器的输入端；所述交流-直流转换电路的输入端连接所述节能变压器的输出端，交流-直流转换电路将交流电转换为直流电；所述A-D转换器模拟输入端连接蓄电池，A-D转换器输出端连接所述单片机；所述单片机连接所述直流-交流转换电路和交流-直流转换电路。5.根据权利要求4所述的一种供电系统，其特征在于：所述节能变压器的数量为若干个，若干节能变压器形成节能变压器组。6.根据权利要求4所述的一种供电系统，其特征在于：所述供电系统中马达处于不工作状态时的供电方式为，单片机控制直流-交流转换电路和交流-直流转换电路断开，节能变压器不工作，单片机定时控制A-D转换器测量蓄电池电压，当某一时刻，蓄电池电压低到某一值时，临界值为1，在单片机的控制下，直流-交流转换电路、节能变压器和交流-直流转换电路开启，交流-直流转换电路输出端产生直流电给蓄电池充电，在充电过程中，当蓄电池电压大到另一值时，在单片机控制下，断开直流-交流转换电路、交流-直流转换电路和节能变压器；所述供电系统中马达处于工作状态时的供电方式为，开始时马达通过蓄电池供电工作，对外做功，单片机对蓄电池电压实时监测，当蓄电池电压低到临界值1时，蓄电池停止供...

【专利技术属性】
技术研发人员：马军，
申请(专利权)人：马军，
类型：发明
国别省市：北京,11