專利名稱：復(fù)合特性三相電力變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力變壓器。
通常由變電站輸出的高壓電經(jīng)過(guò)架空線輸送到電力變壓器，通過(guò)變壓器變成低壓電后經(jīng)電柜和高架線送往各用電裝置。在石油開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)，油井分散在野外，各油井之間距離較遠(yuǎn)，一般一兩口油井就需要專門配備一臺(tái)變壓器。由于現(xiàn)場(chǎng)條件和載荷性質(zhì)又要求電機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)，每次電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流變化很大，而一般變壓器只具有平硬特性，電流增大時(shí)電壓下降很少，在變壓器內(nèi)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)變化，給變壓器帶來(lái)很大的沖擊，對(duì)于一些較大的電機(jī)，啟動(dòng)特別困難，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞變壓器。另外，由于油井分散在野外，一些不法分子還經(jīng)常采用在高壓端或低壓端的架空電線上掛線的方式進(jìn)行偷電，使供電系統(tǒng)嚴(yán)重超負(fù)荷運(yùn)行，嚴(yán)重影響抽油機(jī)正常工作，有的還會(huì)燒壞電動(dòng)機(jī)、變壓器或其它用電設(shè)備。
本實(shí)用新型的目的是為了設(shè)計(jì)一種電力變壓器，使其輸出特性可以適應(yīng)油井抽油機(jī)啟動(dòng)的特征，即當(dāng)電流小于一定值時(shí)具有平硬特性，電流大于一定值時(shí)，具有陡降特性。并且當(dāng)從變壓器的輸入端輸入不同的高壓電時(shí)，從輸出端可以得到相同的電壓，不影響用電設(shè)備的正常工作。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種復(fù)合特性電力變壓器，由外殼、安裝在外殼上的接線柱、安裝在外殼內(nèi)的鐵芯、安裝在鐵芯上的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈構(gòu)成，其特殊之處在于(1)在每個(gè)次級(jí)線圈上串聯(lián)有電抗線圈，使其產(chǎn)生的電抗電壓與次級(jí)線圈的電壓相反，而產(chǎn)生的感抗磁通具有增強(qiáng)變壓器主磁通的作用。(2)在每個(gè)次級(jí)線圈上具有抽頭。(3)電壓檢測(cè)器分別和次級(jí)線圈及電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)相連接。
在上述技術(shù)解決方案中，其特殊之處還在于，其鐵芯為“田”字形鐵芯。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是該變壓器具有平硬和陡降兩種特性的復(fù)合特性，即當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電流較大的情況下變壓器運(yùn)行在陡降特性區(qū)內(nèi)，電壓下降的較多，能夠有效地限制電機(jī)啟動(dòng)電流，可以避免變壓器內(nèi)產(chǎn)生很大的沖擊力，保護(hù)變壓器免遭損壞。當(dāng)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，電流較小，變壓器運(yùn)行在平硬特性區(qū)內(nèi)，電壓基本不下降。本實(shí)用新型還具有可以輸入幾種不同的高壓電，而輸出電壓保持不變，從而可以任意改變輸入電壓，給采用高壓端掛線偷電的人造成威脅。


圖1為本實(shí)用新型線圈安裝在鐵芯上的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型線路示意圖。
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步說(shuō)明變壓器的鐵芯1采用“田”字形鐵芯，用硅鋼片或其他磁性材料制作，在“田”字形鐵芯1的上層的三個(gè)鐵芯柱上安裝電抗線圈4，在其下層的三個(gè)鐵芯柱上分別安裝有初級(jí)線圈2和次級(jí)線圈3，三個(gè)初級(jí)線圈的首端A、B、C為變壓器的輸入端，其三個(gè)末端相互連接在一起。次級(jí)線圈3的末端與電抗線圈4相串聯(lián)，其連接方法應(yīng)能使其所產(chǎn)生的感抗電壓具有減小變壓器輸出電壓的作用，同時(shí)使其所產(chǎn)生的感抗磁通具有加強(qiáng)變壓器主磁通的作用，即有利于增加變壓器輸出電壓的作用。次級(jí)線圈3的三個(gè)首端a1、b1、c1為輸出端，在三個(gè)次級(jí)線圈上分別具有抽頭a2、b2、c2(根據(jù)需要，可以是兩個(gè)抽頭或多個(gè)抽頭)，也可以作為輸出端，電壓檢測(cè)器5通過(guò)導(dǎo)線分別與變壓器的一個(gè)次級(jí)線圈的輸出端(包括每個(gè)抽頭)及聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)6相聯(lián)結(jié)。有減小變壓器輸出電壓的作用，同時(shí)所產(chǎn)生的感抗磁通具有加強(qiáng)變壓器主磁通的作用，有利于增加變壓器輸出電壓的作用，在設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整電抗線圈的匝數(shù)、電抗鐵芯面積或鐵芯磁隙來(lái)調(diào)整變壓器輸出特性，使其具有較理想的平硬特性和陡降特性的復(fù)合特性。在采油井上使用這種變壓器來(lái)拖動(dòng)抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)，由于電流很大，變壓器處在陡降特性狀態(tài)，加在電動(dòng)機(jī)上的電壓較低，可以有效地減小電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，也就減小了變壓器繞組所受的磁場(chǎng)作用力，和啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，可以有效地保護(hù)變壓器，使其不致被損壞。在啟動(dòng)過(guò)程中，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的逐漸升高，電流逐漸減小，變壓器的輸出電壓也逐漸升高，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行，此時(shí)變壓器的輸出特性處于平硬特性狀態(tài)。因此利用該變壓器的復(fù)合特性，為電動(dòng)機(jī)提供了一個(gè)“軟啟動(dòng)”的條件。
該變壓器通過(guò)電壓檢測(cè)器中的電壓比較器測(cè)取的電壓信號(hào)，可以根據(jù)不同的電壓使聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)6自動(dòng)變換輸出端的抽頭，確保輸出電壓為確定值，滿足電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。電壓檢測(cè)器實(shí)際上就是一個(gè)電壓比較器，它采用現(xiàn)有技術(shù)，如高等教育出版社1985年6月出版、應(yīng)巧琴等編著的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》中介紹的電壓比較器，電子工業(yè)出版社1987年出版、王干等編著的《實(shí)用電子電路大全》第一冊(cè)中介紹的采用與非門電路形式進(jìn)行電壓比較或者在該書(shū)第二冊(cè)中介紹的與非門和時(shí)基電路(俗稱555集成塊)組成的電壓比較電路等。因此利用該裝置，可以定時(shí)或不定時(shí)改變變壓器的輸入電壓，而不影響變壓器的輸出電壓，但對(duì)于采用掛線方式從高壓端偷電的用電設(shè)備可以造成很大的威脅，從而避免不法分子從高壓端采用掛線偷電的可能。當(dāng)變壓器直接拖動(dòng)抽油機(jī)時(shí)，可以通過(guò)電纜直接從變壓器將電力送到電動(dòng)機(jī)上，不需要通過(guò)配電柜和架空線，可以避免不法分子從低壓端采用掛線的方式偷電，可以確保電動(dòng)機(jī)有足夠的電力。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合特性電力變壓器，由外殼、安裝在外殼上的接線柱、安裝在外殼內(nèi)的鐵芯(1)、安裝在鐵芯(1)上的初級(jí)線圈(2)和次級(jí)線圈(3)構(gòu)成，其特征是(a)在每個(gè)次級(jí)線圈(3)上串聯(lián)有電抗線圈(4)；(b)在每個(gè)次級(jí)線圈(3)上具有抽頭；(c)電壓檢測(cè)器(5)分別和次級(jí)線圈(3)及電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(6)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合特性三相電力變壓器，其特征是其鐵芯(1)為“田”字形鐵芯。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電力變壓器，其特征是在次級(jí)線圈上串接有電抗線圈，并具有抽頭，通過(guò)電壓檢測(cè)器控制的聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)可以根據(jù)不同的電壓和不同的抽頭相連接，當(dāng)輸入不同的電壓時(shí)可以輸出相同的電壓。該變壓器具有平硬和陡降復(fù)合特性，當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，可避免強(qiáng)電流造成的強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)變壓器造成損壞，也可利用改變高壓電壓的方式，避免他人利用掛線方式進(jìn)行偷電。此變壓器適合于直接拖動(dòng)一兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，如供抽油機(jī)用電。
文檔編號(hào)H01F30/06GK2240192SQ95203918
公開(kāi)日1996年11月13日 申請(qǐng)日期1995年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月3日
發(fā)明者郭 東, 王旭 申請(qǐng)人:華北石油管理局第一機(jī)械廠