电压控制装置制造方法及图纸

一种用自耦变压器进行不停电电压调节的装置，其特征是：在初级电路（２，１２）中至少有一个开关元件（１１；２４到３１；５０，５１，５２）以使变压器功能不工作，在初级电路（２，１２）或在变压器的负载区（４，１３）的并联电路中至少还有一个开关元件（９，２４到３１；５０，５１，５２），开关元件（９，１１；２４到３１）被控制使负载区（４，１３）在为改变用电装置（６）的电压（Ｕ２）的开关转换期间成为一个电感。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电压控制装置本专利技术涉及一种用自耦变压器进行不停电电压调节的装置。路灯设备通常在晚上交通高峰期间以全光强度工作，即以线路电压工作，在夜间交通低谷期间以减小的电压工作。对气体放电灯泡来说，从线路电压到减小的电压以及从减小的电压到线路电压的开关转换必须在不停电情况下进行，否则灯泡将会损坏。在已有技术中，人们将连续可调节的变压器用于这种场合。例如，用铁芯上仅绕一个绕组的自耦变压器，绕组输入端与电网的相线和中线连接，绕组的输出端与变压器绕组的引出端子和中线连接。通过在绕组线圈上引出连接到用电装置的导线得到引出电压。引出电压与额定电压之比等于绕组输出端和引出点之间的匝数与绕组的总匝数之比。因此整个绕组组成了自耦变压器的初级绕组，而引出端和中线之间的绕组区组成了自耦变压器的次级绕组。电网相线和引出端之间的初级绕组区也称为负载区。为了使变压器可调节，公知的方法是用裸线作绕组，用沿着绕组在裸线上滑动的集电刷作引出端。由于整个负载电流流过集电刷，因此集电刷必须精心设计。此外，需要用一个电机来移动电刷，电刷与绕组之间的滑动接触使集电刷受到磨损。绕组上装有引出端的调压变压器也是公知的。为了防止在开关转换期间发生停电和要连接及断接的匝数间的短路，引出端与到用电装置的馈电线之间的每一条支路上都装有两个开关元件，第二开关元件上并联一个电阻。开关转换过程以接通被连接支路即第一支路中的电阻开始，然后经另一支路上的等值电阻建立起第一支路与新引出端的连接关系。这时两个引出端之间绕组被短路，但在该短路电路中有两个电阻从而限制了短路电流。这时当第一支路的第一开关元件断开时，-->新引出端已经连接上了。最后通过闭合第二支路上的第二开关元件得到变压器与外部馈电线路的直接连接。公知的具有分档开关(steping switch)的调压变压器由于每个引出端上有两个开关元件和一个电阻因而需精心制作，因此价格比较昂贵。为节约供电费用，公知的方法是通过输出控制来分配因多个设备同时接通而引起的峰值功率。为了这一目的，以前的技术是：设计一个针对每个用电设备的控制线路来直接干预单个设备的运行，例如用定时关掉设备的方法进行干预。然而，接踵而来的是控制线路设备费用昂贵。还有，这种调节方式不适合用于具有复杂运行模式的设备。本专利技术的目的是提供一种结构简单的调压变压器，它允许在用电装置不停电的情况下进行开关转换。根据本专利技术，用具有权利要求1所述特征的装置可实现这个目的。从属权利要求2到7描述了本专利技术的优选实施例。权利要求8到10描述了本专利技术装置的优选应用。本专利技术装置中的变压器的第一开关元件最好用于旁路变压器的负载区，另外一个开关元件用于使初级绕组停止工作。还可以在控制区提供它。考虑开关转换来改变用电装置上的电压，因而这样控制两个开关元件：使负载区形成一个电感，这样在开关转换过程中用电装置总被提供最小电压。当两个独立开关元件之间的开关转换同时进行时几乎没有电感影响，短路状态存在的时间很短以至于短路电流不可能上升。因此，开关元件可以这样控制使短路时间很有限以防止开关元件或线路损坏。就可调变压器来说，初级和/或次级绕组最好至少部分地由单区(singleportion)构成，这些单区可相互连接成一个与引出电压相适应的组合绕组。至少一个单区在其电流通路上有第一开关元件，在其输入端和输出端之间有另外的开关元件。开关元件最好由接触器组成。每一个单区可以有一个电阻、一个电感和/或一个熔断器。其中一个开关元件最好放置在连接用电装置与电网相线的线-->路上。另外一个开关元件可以放置在将输出端的负载区与用电装置相连的线路上。自耦变压器的变压器绕组最好在输入端上有一个与电网相线相连、在输出端上与用电装置相连的负载区，在输出端一个与中线相连以及至少部分由单区构成的控制区，单区可与中线连接成一个与引出电压相适应的组合绕组。控制区最好包括一个第一部分和一个第二部分。第二部分放置在第一部分与负载区之间。与中线相连的第二部分的匝数是恒定的，而可与中线相连的第一部分的的匝数是可变的。电装置可能会是一个使用气体放电灯泡的照明设备。当气体放电灯泡在全光强度下工作时，即在线路电压下工作时，本专利技术装置的第一开关元件是闭合的，第二开关元件是断开的。当亮度要减弱时，即发生与变压器的变比相对应的电压降低时，第一开关元件必须断开，第二开关元件闭合。这需要一定的开关转换时间。两个开关元件最好由一个带几个闭合触点的接触器和/或一个带一个闭合触点和一个断开触点的接触器组成。对一个作为开关元件的接触器来说，开关转换时间有几个毫秒。为防止灯泡损坏，本专利技术因而将初级电路中的开关元件先断开。变压器的负载区，即负载电流流过的区域于是变成一个电感。这样就避免了在开关转换过程中灯泡的损坏。接着另外一个开关元件闭合，于是产生了一个与变压器的变比相对应的电压降。除调节照明设备外，本专利技术装置还有许多其它优选的可能的应用。例如本专利技术装置能用在输出控制上，即用作负载管理。为此目的，可将它接到一个单个用电装置或一组用电装置前。根据公式P＝U2/R，功率(P)与电压(U)的平方成正比。也就是对电阻性用电装置而言，比较小的电压变化会造成化较大的功率变化。因此要把设备通常在一个电压容限(如230V±10％)内完全可以工作的问题考虑进去。本专利技术装置因而允许在不控制线路和不干预用电装置的工作模式的情况下进行负载管理。相反，在轻载情况下本专利技术装置可以用来将供给用电装置的电压提高到大于电源电压。本专利技术装置根据负载情况进行控制。-->当一个带有许多用电装置的电气设备(如电气供电网上的变电所)上的电压下降到基本允许范围内时，那么对更遥远地区的用电装置来说，电压可能会降到允许值以下。因此本专利技术装置还有利于用在如电气供电网的电压补偿或一般电气设备的电压补偿。本专利技术装置不仅可用于降压还可用于升压。这可以通过在用电装置和电源电压之间以相反的顺序切换变压器来实现(将负载电压和额定电压调换一下)。下面通过参考附图详细地对本专利技术加以说明，图1到图5每一张图都示出了根据本专利技术的自耦变压器的不同绕组。根据图1，自耦变压器包括带有绕组2的闭合铁芯1。整个绕组2组成了自耦变压器的初级绕组，而绕组2上位于电网L相和到气体放电灯泡6的导线5上的引出端3之间的区4构成了负载区，负载电流经过该负载区流向灯泡6。引出端3和中线N之间的绕组区7组成了自耦变压器的次级绕组，励磁电流IM和与负载有关的补偿电流流过该次级绕组。电网的L相经旁路导线8与导线5相连。旁路导线8上有第一开关元件9以便在开关元件9闭合时旁路负载区4。次级绕组7的输出端经带有第二开关元件11的导线10与中线N相连。两个开关元件9和11由接触器组成，即由遥控电磁开关组成，最好由同一个接触器上的闭合触点和断开触点组成，或者由一个接触器上的两个闭合触点组成，如图所示。设额电压为U1，负载电压为U2。当开关元件9断开且开关元件11闭合时，即接触器没被激励时，灯泡6在电压U2＜U1(被变压器降压)的情况下工作。为了从负载电压U2切换到额定电压U1，需要激励接触器。开关元件9、11，即接触器上的闭合触点和断开触点是这样控制的：先断开开关元件11再闭合开关元件9。这样，在接触器的开关转换期间，负载区4短时间(如5到50毫秒)内起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用自耦变压器进行不停电电压调节的装置，其特征是：在初级电路(2，12)中至少有一个开关元件(11；24到31；50，51，52)以使变压器功能不工作，在初级电路(2，12)或在变压器的负载区(4，13)的并联电路中至少还有一个开关元件(9，24到31；50，51，52)，开关元件(9，11；24到31)被控制使负载区(4，13)在为改变用电装置(6)的电压(U2)的开关转换期间成为一个电感。2.根据权利要求1所述的装置，其特征是：开关元件(9，11；24到31；50到52)由接触器组成。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是：初级绕组和/或次级绕组(2，12；17，13)至少部分由单区(I到IV)构成，单区(I到IV)可互相连接成一个与用电装置上的电压(U2)相适应的组合绕组。4.根据权利要求3所述的装置，其特征是：至少有一个单区(I到IV)，在单区的电流通路上有一个第一开关元件(24到27)，还有一个开关元件(28到31)位于单区的输入端(E)和输出端(A)之间。5.根据上述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：西格弗里德·普洛布斯特，罗伯特·本纳，
申请(专利权)人：西格弗里德·普洛布斯特，罗伯特·本纳，
类型：发明
国别省市：