專利名稱：一種新型調節(jié)電抗器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電抗器，特別是一種新型調節(jié)電抗器，該電抗器依具體用途可稱作消弧線圈、補償線圈、調諧電抗等，屬于高壓供配電設備技術領域。
目前已有的可控電抗器有如下幾類(1)利用改變激磁阻抗的原理來改變電抗值，可采用調匝數(shù)、調氣隙、直流偏磁、磁閥式等結構形式來達到調節(jié)電抗器的目的。這類電抗器存在伏安特性線性度差、調節(jié)速度慢、結構復雜、價格昂貴等缺點。
(2)利用電容補償原理改變電抗值，在變壓器的二次線圈側接入多組電容，用投切電容器組來改變變壓器容性負載，從而改變一次線圈側的電抗值。這類電抗器的缺點是不能連續(xù)調節(jié)電抗值；電抗器伏安特性的線度不易保證；僅可用于消弧線圈、應用范圍窄。
(3)將電抗器分解成兩個固定式帶鐵芯電感相串聯(lián)，其中一個電感與可控硅直接并聯(lián)，通過調節(jié)可控硅導通角來改變電抗器的電抗。這種方法主要是利用兩個電感的勵磁阻抗，為限制諧波，電感量的最大值與最小值之比不能超過一定值(一般為1.5)，因此存在如下缺點可調的電感量相當小，不能保證伏安特性的線性度。
本實用新型的目的，是為了克服現(xiàn)有技術電抗器存在的伏安特性線性度差、結構復雜、響應速度慢、調節(jié)范圍窄、不能真正無級新型調節(jié)的缺點，提供一種結構簡單、響應速度快、伏安特性線性度優(yōu)良、調節(jié)范圍由零至額定值的新型調節(jié)電抗器。
本實用新型的目的可以通過采取如下措施達到一種新型調節(jié)電抗器，其結構特點是利用變壓器短路阻抗(漏抗)作為工作電抗的原理，采用高短路阻抗變壓器及可控硅元器件構成電抗器，由高短路阻抗(漏抗)變壓器、可控硅及可控硅導通角控制器連接而成，其中所述變壓器的初級線圈連接工作回路(作為電抗器的工作線圈)，可控硅并聯(lián)在所述變壓器的次級線圈的兩端，可控硅的控制極連接所述控制器的輸出端；控制器通過調節(jié)可控硅導通角調節(jié)電抗器的電抗。
本實用新型的目的還可通過采取如下措施達到所述變壓器的次級線圈的兩端并接一可控硅組合，該可控硅組合由至少二個可控硅反向并聯(lián)而成；所述控制器采用現(xiàn)有技術常用可控硅導通角控制器。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下突出優(yōu)點1．由于該型電抗器的工作電抗是變壓器的短路阻抗即漏抗，因此在全電壓范圍內(nèi)本實用新型具有優(yōu)異的伏安特性線性度。
2．由于電抗器等效電抗的調節(jié)是通過調節(jié)可控硅的導通角來實現(xiàn)的，因此本實用新型的響應速度極快(5毫秒內(nèi))，而且電流可在零至額定值范圍內(nèi)實現(xiàn)無級連續(xù)調節(jié)。
3．由于變壓器的鐵芯與線圈結構都與普通變壓器無區(qū)別，因此與調匝數(shù)、調氣隙、直流偏磁、磁閥式等結構形式的電抗器相比，具有結構簡單、成本低廉的優(yōu)點。
4．對系統(tǒng)適應性強、應用范圍廣，廣泛適用于消弧線圈、無功補償設備、高壓試驗設備等多種電氣設備。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細描述

圖1是本實用新型的結構原理圖。
圖2是圖1的等效電路圖。
圖3是本實用新型實施例1的電氣原理圖。
圖1、圖2和圖3構成本實用新型的實施例1。從圖1可知，本實用新型由高短路阻抗變壓器TRAN、可控硅SCR和導通角控制器1連接而成，可控硅SCR的控制端連接導通角控制器1。從圖3可知，導通角控制器1由單片機芯片CPU、過零比較芯片IC2A、光電隔離芯片OP1、OP2、三極管P1、N1、P2、N2、及其外圍電阻R1～R36、電容C1～C10、二極管D1～D5、插座J1連接而成，可控硅組合由可控硅T1、T2反向并聯(lián)而成。從圖1、圖2可知，變壓器TRAN的初級線圈NW作為電抗器的工作線圈，次級線圈CW作為控制線圈，該線圈用反向并聯(lián)的可控硅SCR(T1、T2并聯(lián)而成)短路，可控硅可依變壓器容量不同而選用不同型號。本實施例中的高阻抗變壓器與普通變壓器制造工藝相同，無特殊工藝要求。
本實用新型的工作原理是變壓器TRAN的主要特點是初級、次級線圈間的漏抗(即變壓器的短路阻抗)很大，利用調節(jié)可控硅的導通角來調節(jié)電抗值。當可控硅完全不導通時，其阻抗Zscr近于無窮大，這時只有很小的勵磁電流流過初級工作線圈NW，相當于一臺工作在空載狀態(tài)的變壓器，因此一次(初級)等效阻抗Zm基本上為變壓器的激磁阻抗，又由于Zm通常很大(一般可達數(shù)十千歐)，因而此時電抗器工作在高阻抗狀態(tài)；當可控硅完全導通時，其阻抗Zsor近于零，則電抗器的阻抗就是Zsc，一般只有數(shù)十歐，此時變壓器一次(初級)等效阻抗達到最小值。同樣道理當可控硅導通角在0度至90度之間變化時，相當于Zscr在無限大和0之間連續(xù)變化，因而電抗器的阻抗也就在最大值Zm與最小值Zsc之間連續(xù)變化，從而達到新型調節(jié)的目的。
參見圖3，本實施例1可控硅導通角控制器1的工作原理是從接插件J1中輸入?yún)⒖茧妷盒盘?，通過過零比較電路IC2A取得過零脈沖，并以此作為可控硅導通時的時基信號，CPU從FS端獲得參考電壓過零點信號后，通過軟件延時，從S1及S2輸出可控硅觸發(fā)脈沖，經(jīng)光電隔離芯片OP1、OP2的隔離和放大后輸出兩路控制信號，該兩路控制信號分別通過三極管P1、N1(P2、N2)組成的放大電路，分別控制可控硅T1、T2的導通。由于CPU軟件延時可按要求任意改變，因此可控硅T1、T2的導通狀態(tài)可為完全導通和完全截止中間的任意一狀態(tài)。
權利要求1．一種新型調節(jié)電抗器，其特征是利用變壓器短路阻抗即漏抗作為工作電抗的原理，采用高短路阻抗變壓器及可控硅元器件構成，由高短路阻抗即高漏抗變壓器TRAN、可控硅SCR及可控硅導通角控制器(1)連接而成，其中所述變壓器TRAN的初級線圈NW連接工作回路、作為電抗器的工作線圈，可控硅SCR并聯(lián)在所述變壓器TRAN的次級線圈的兩端、其控制極連接所述控制器(1)的輸出端；控制器(1)通過調節(jié)可控硅SCR的導通角調節(jié)電抗器的電抗。
2．根據(jù)權利要求1所述的一種新型調節(jié)電抗器，其特征是所述變壓器TRAN的次級線圈的兩端并接一可控硅組合，該可控硅組合由至少二個可控硅T1、T2反向并聯(lián)而成。
3．根據(jù)權利要求1或2所述的一種新型調節(jié)電抗器，其特征是所述控制器(1)采用現(xiàn)有技術常用的可控硅導通角控制器。
專利摘要本實用新型涉及一種新型調節(jié)電抗器,其結構特點是:利用變壓器短路阻抗(漏抗)作為工作電抗的原理,采用高短路阻抗變壓器及可控硅元器件構成,即由高短路阻抗變壓器、可控硅及導通角控制器連接而成,其中所述變壓器的初級線圈作為電抗器的工作線圈,可控硅并聯(lián)在所述變壓器的次級線圈的兩端,可控硅的控制極連接所述控制器的輸出端。本實用新型具有結構簡單、響應速度快、伏安特性線性度優(yōu)良、調節(jié)范圍由零至額定值連續(xù)可調的優(yōu)點,廣泛適用于消弧線圈、無功補償設備、高壓試驗設備等多種電氣設備。
文檔編號H02P13/00GK2423642SQ0022755
公開日2001年3月14日 申請日期2000年3月16日 優(yōu)先權日2000年3月16日
發(fā)明者陸國慶, 姜新宇, 歐陽旭東, 格·尼·阿列克山德洛夫, 尤·格·謝列茲尼約夫 申請人:廣東省電力工業(yè)局試驗研究所