在电感装置和变压器中，一周期性变换系统减少或防止发热或变形、减少电阻或阻抗，并改进输出能量。在一个实施例中，Ｔｒｕ－ｓｃａｌｅ电抗变换系统在磁心、绕组、磁通量与电流之间提供一和谐关系，以通过在任何类型的电力系统中减少ＥＭＦ冲突来最大化例如变压器的电感装置的能量输出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
热。'另外'，在这些结构中，也存在重要的磁性杂散场和漏磁通量，其在装置的外环境 中流通，并可引发电气或电子电路中的寄生扰动。Colonel William T. McLyman在其Transformer and Inductor Design Handbook —书中提到以下内容变压器效率、变比及温度升高是相互关联的。并非所有变压器的输入 功率都传递到负载。输入功率与输出功率之间的差被转换成热量。这一功率损耗可分为 两个部分磁心损耗Pee和铜损耗Peu。磁心损耗是固定损耗，而铜损耗是可变损耗，与 负载的电流需量相关。铜损耗随电流的平方增加，并且还称为二次损耗。当固定损耗等 于额定负载上的二次损耗时，可获得最大效率。变压器变比a等于铜损耗Peu除以输出变压器效率是测量设计效用的较好方式。效率是指输出功率P。与输入功率Pw的比 率。导致P。与P^之间具有差值的原因是损耗。变压器中的总功率损耗P^:由磁心中的固 定损耗与绕组或铜中的二次损耗决定。因此，其中，Pfe是磁心损耗，且Pcu是铜损耗。当使固定损耗等于二次损耗时，可获得最 大效率。在磁路中，因为波被切断和/或其自身的一部分发生偏转或磁性物质和/或空间内的 和谐关系，所以磁心的内部与外部尺寸和/或材料之间的非和谐关系引起波(正弦波、方 波、锯齿波等)的磁性阻抗。为了得到最有效的变压器设计，所有组件必须彼此具有和 谐关系，以及与所述变压器一起操作的系统的电特性。第10/959,457号美国专利申请案教示，根据专利技术者进行的研究，虽然在无线电调制 和音频之类的领域中人们似乎试图有利地使用谐振特性，但在电力系统中却恰恰使用相 反的方法，许多降低或去除谐振的尝试正证实了这一点。根据专利技术者所能作出的判断， 谐振的瞬时性质使得谐振在发电和电力传输系统中不合需要。谐振导致了功率峰值，这 会损坏电力设备。由于可从谐振引起的功率级中获得效能，所以最好能确定如何使谐振成为一种持久 而非瞬时的现象。另一众所周知的因素是用危险材料(例如，油)作为使用变压器的高架设施和地下 设施中的散热构件。通过实质性地减小发热因素，可以减少使用这种危险材料。功率P。。
技术实现思路
鉴于上述内容，本专利技术的一个目的是提供一种变压器设计，其利用使用Tm-Scale 比率、特别是使用Tru-Scale电抗变换系统的电感装置和变压器之间的和谐关系。这种新颖的Tru-Scale电抗变换系统减少了已知的损耗起因之间的谐和关系。在发 电领域的当前发展状态中，尚不存在象这样的校正因数。在选择磁心类型、形状和材料时，现代电力变压器设计只考虑最大能量输送(以瓦 特和/或伏特一安培计的功率)，而不首先考虑磁心对通过其中的信号的和谐关系的影响。 人们普遍知道不同类型和形状的磁心在不同情况下会有更好表现，但很少甚至没人明白 为什么会发生这种现象。人们已对磁心和线圈设计进行了大量研究，但理论研究与实际 应用之间并未联系起来。在设计变压器与电感器时，从针对给定的伏特-安培关系的核准 磁心清单中选择一种磁心。有充分的理由选择能在电路的相对部分中适应给定最大电压 下的安培数的线规。 一旦选好了线规，就根据线在选定磁心的绕线区域中配合的能力来 确定绕组中的匝数。所得变压器成为配合彼此独立的现货组件而达成的折衷。在理想化的变压器和电感器中，在度量和选择磁心材料时，需要考虑与本文揭示的 Tru-Scale电抗变换系统中的一系列相一致的特定的Tru-Scale比率。磁心的个别叠层区 段应与经过其中的信号的频率具有谐和关系。叠层数目需要与选择用作绕组的频率和匝 数和谐相关。下表提供根据Tru-Scale电抗变换系统的一个实施例的一组电感性电抗和电容性电 抗值及时间间隔。应注意，该表只反映了 Tm-Scale电抗变换系统的此实施例中的有限 数目的时间间隔。可对该表向上及向下外推，以得到其他值。Tm-Scale电抗变换系统表1<table>table see original document page 9</column></row><table><table>table see original document page 10</column></row><table>在理想的情况下，当考虑到电路中的电压及安培数时，线规应当与这些关系精确地 配合。绕组匝数需要与系统频率、磁心大小、磁心形状、电路电压和电路安培数具有和 谐关系。初级和次级(以及三级和四级等，如果存在的话)之间的匝数比应当使用Tm-Scale比。因此，为了获得理想的系统，系统的所有组件均需要彼此和谐地对准和选 择。下表提供包括Tm-Scale电抗变换系统的一个实施例的另一组电感性电抗、电容性 电抗值及时间间隔。应注意，该表只反映了 Tm-Scale的此实施例中的有限数目的时间 间隔。可对该表向上及向下外推，以得到其他值。Tru-Scale电抗变换系统表2<table>table see original document page 10</column></row><table>98410081032105610801104112811521176120041:25 42:25 43:25 44:25 45:25 46:25 47:25 48:25 49:25 50:2524 24 24 24 24 24 24 24 24 2439:24 40:24 41:24 42:24 43:24 44:24 45:24 46:24 47:24 48:2497510001025105010751100112511501175120025 25 25 25 25 25 25 25 25 25在空心电感器和/或变压器中，特殊情况的串联谐振会与铁氧体磁心变压器具有相同 特性，且没有铁氧体磁心的损耗和电阻效应。这类电感器或变压器也具有自保护功能， 因为根据配置其仅允许在绕组上有特定最大能量值。当超出所述最大值时，不再输送能 量且不会产生多余的热量。在变压器的情况下，电路的输出迅速下降到零。相反，在铁 氧体磁心变压器和电感器中，如果超出了磁心的最大能量容量，磁心的温度会以同样迅 速的速率上升，从而对电路造成损坏。根据一个实施例，本专利技术采用以下述方式解决发 热损坏问题。为了在变压器内平衡并保持适当的信号对准，在一个实施例中，需要添加与初级绕 组相匹配的三级或额外绕组。所述三级或额外绕组可与初级绕组同时缠绕，或者可作为 单独的绕组层添加。额外绕组的匝数应当与初级绕组相匹配，或者与初级绕组具有和谐 关系。需要用所述三级或额外绕组来建立并联谐振状态。并联谐振状态具有将磁心中的 信号重新对准以从初级绕组最佳输送到其他绕组的效应。利用这种谐振状态可最小化变 压器损耗，且进而还最小化发热因素。谐振被广泛误解。关于谐振对电路而言代表或意味着什么，在所有不同的科学原理 下有若干略为不同的看法。在无线电理论中，谐振被认为是特殊的频率和相位关系，其 对信号形成自加强的升压效应，这会封闭信号的RMS (root mean square,均方根) 功率的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变压器，其包含： ａ．一功率因数，其是根据与磁通量密度的一关系而选择的，所述关系是根据一预定周期性变换系统计算而得； ｂ．一磁心，其具有根据所述预定周期性变换系统而选择的几何特性，使得所述磁心的尺寸彼此间且与所述功率因数和谐相关； ｃ．一初级绕组，其具有一第一匝数和第一量规，二者根据所述预定周期性变换系统被选择为与所述功率因数并与所述磁心具有一和谐关系；和 ｄ．至少一个次级绕组，其具有一第二匝数和第二量规，二者基于所述预定周期性变换系统被选择为与所述功率因数、所述磁心和所述初级绕组具有一和谐关系。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-10-25 11/259,4571.一种变压器，其包含a.一功率因数，其是根据与磁通量密度的一关系而选择的，所述关系是根据一预定周期性变换系统计算而得；b.一磁心，其具有根据所述预定周期性变换系统而选择的几何特性，使得所述磁心的尺寸彼...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯A迪南，帕特里克埃尔南德斯，约瑟夫A迪南，
申请(专利权)人：麦特C公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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