可控電壓變壓器的制造方法
【專利摘要】一種可控電壓變壓器，包括初級變壓電路、次級變壓電路、電壓表以及數(shù)據(jù)分配器；所述初級變壓電路通過接口電路接入風力發(fā)電機的電壓輸出端；所述次級變壓電路根據(jù)輸出電壓值以及壓變比設置線圈匝數(shù)；所述電壓表與風力發(fā)電機相接，用于檢測風力發(fā)電機的初步電壓獲取電壓值；所述數(shù)據(jù)分配器分別與所述電壓表以及所述初級變壓電路相接，用于根據(jù)所述電壓值以及所述壓變比，選擇所述初級變壓電路的線圈匝數(shù)。本實用新型可控電壓變壓器可確保風力發(fā)電機直接輸出穩(wěn)定的具有恒頻率的交流電，且所需元器件較少，穩(wěn)定性較高。
【專利說明】
可控電壓變壓器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電壓可控的變壓器控制領域，尤其涉及一種實現(xiàn)電壓恒頻率小型風力發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定有效控制的可控電壓變壓器。

【背景技術】
[0002]隨著風力發(fā)電的不斷推廣以及風電并網(wǎng)技術的不斷進步，所發(fā)電壓初步值在15到25V之間的小型風力發(fā)電機越來越受到家庭用戶的關注。由于生產(chǎn)生活領域環(huán)境變化會影響小型風力發(fā)電機的輸出電壓，因此如何對小型風力發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定進行有效控制成為了越來越需要進行改善的技術。
[0003]現(xiàn)有變壓器中通常使用的辦法是通過開關改變抽頭變壓器抽頭進行調(diào)整。這種方式容易使變壓器輸出的電壓是跳躍性的、間隔比較大，而且無法保證平滑連續(xù)進行調(diào)整，使得輸出電壓不夠精確，影響效率。還有一種采用碳刷接觸式轉動可調(diào)自藕變壓器調(diào)整市電控制另一個變壓器作為輸出，以達到平滑調(diào)整輸出的目的，但是這種方法是用的元器件過多，連接過于繁瑣，且自藕變壓碳刷容易磨損造成調(diào)壓器線圈短路，引起故障。
[0004]中國專利CN201409110Y公開了一種針對于高壓交流電動機啟動的可控變壓器，通過高壓繞組及控制繞組和整流電源線組之間的特殊連接方式，在繞組間跨接可控硅，調(diào)節(jié)可控硅的導通角來達到其高壓繞組感應電壓的連續(xù)調(diào)節(jié)，以達到平滑調(diào)整輸出的目的；但是線路復雜，成本較高；且其沒有很好的解決針對輸入可控變壓器的電壓不穩(wěn)定進行調(diào)節(jié)。
[0005]因此，需要提供一種可控電壓變壓器，在小型風力發(fā)電機的發(fā)電電壓變化的條件下，仍能輸出穩(wěn)定電壓。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于解決上述問題，提供一種可控電壓變壓器，采用數(shù)字電壓表以及數(shù)據(jù)分配器對風力發(fā)電機初步電壓的測量，完成初級變壓電路線圈匝數(shù)的選擇，從而確保風力發(fā)電機直接輸出穩(wěn)定的具有恒頻率的交流電。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案。
[0008]一種可控電壓變壓器，包括初級變壓電路、次級變壓電路、電壓表以及數(shù)據(jù)分配器；所述初級變壓電路通過接口電路接入風力發(fā)電機的電壓輸出端；所述次級變壓電路根據(jù)輸出電壓值以及壓變比設置線圈匝數(shù)；所述電壓表與風力發(fā)電機相接，用于檢測風力發(fā)電機的初步電壓獲取電壓值；所述數(shù)據(jù)分配器分別與所述電壓表以及所述初級變壓電路相接，用于根據(jù)所述電壓值以及所述壓變比，選擇所述初級變壓電路的線圈匝數(shù)。
[0009]進一步，所述次級變壓電路輸出電壓為220V、精度0.1V、線圈匝數(shù)為2200匝。
[0010]進一步，所述電壓表采用量程為O到30V、精確度為0.1V的數(shù)字電壓表。
[0011]進一步，所述數(shù)據(jù)分配器包括一個四選一分配器、兩個十六選一分配器；所述四選一分配器的輸入端接所述電壓表，兩路輸出分別對應接在所述初級變壓電路的第100、200匝線圈上；其中一個十六選一分配器的輸入端接所述電壓表，十路輸出分別對應接在所述初級變壓電路的線圈匝數(shù)的十位數(shù)字為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的線圈上；另一個十六選一分配器的輸入端接所述電壓表，十路輸出分別對應接在所述初級變壓電路的線圈匝數(shù)的個位數(shù)字為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的線圈上。
[0012]本實用新型可控電壓變壓器的積極效果是:利用數(shù)字電壓表以及數(shù)據(jù)分配器，即可完成風力發(fā)電機初步電壓的測量、初級變壓電路線圈匝數(shù)的選擇，從而確保風力發(fā)電機直接輸出穩(wěn)定的具有恒頻率的交流電，且所需元器件較少，穩(wěn)定性較高，可促進風力發(fā)電領域的發(fā)展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型可控電壓變壓器的架構示意圖；
[0014]圖2是本實用新型數(shù)據(jù)分配器中四選一分配器的示意圖；
[0015]圖3是本實用新型數(shù)據(jù)分配器中十六選一分配器的示意圖；
[0016]圖4是本實用新型一實施例的工作示意圖。

【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本實用新型可控電壓變壓器作詳細說明。
[0018]參見附圖1，本實用新型可控電壓變壓器，包括初級變壓電路11、次級變壓電路12、電壓表13以及數(shù)據(jù)分配器14。根據(jù)變壓器的變壓原理，變壓器初級側(即初級變壓電路)與次級側(即次級變壓電路)電壓之比等于其對應線圈匝數(shù)之比，也即兩側的線圈匝數(shù)與電壓之比應該相等。故，如需獲得穩(wěn)定的輸出電壓，可根據(jù)壓變比(即電壓與其對應線圈匝數(shù)之比)，設定次級變壓電路的線圈匝數(shù)，也即將次級變壓電路線圈匝數(shù)固定在某一特定匝數(shù)，不需要再對所需匝數(shù)變比進行計算；根據(jù)壓變比以及初級變壓電路的輸入電壓(即風力發(fā)電機的初步電壓)大小，即可調(diào)整初級變壓電路的線圈匝數(shù)至相應數(shù)值，從而控制初級變壓電路的輸出電壓，實現(xiàn)次級變壓電路輸出穩(wěn)定電壓。
[0019]所述初級變壓電路11通過接口電路(圖中未示出)接入風力發(fā)電機19的電壓輸出端，從而獲取風力發(fā)電機19的初步電壓。
[0020]所述次級變壓電路12根據(jù)輸出電壓值以及壓變比設置線圈匝數(shù)。要獲取220V穩(wěn)定輸出電壓，若精度為0.1V，壓變比為10倍，則設定次級變壓電路12線圈匝數(shù)為2200匝。若精度為0.01V，壓變比為100倍，則設定次級變壓電路12線圈匝數(shù)為22000匝。
[0021]所述電壓表13與風力發(fā)電機19相接，用于檢測風力發(fā)電機19的初步電壓獲取電壓值。由于家用小型風力發(fā)電機的初步電壓值在15到25V之間，故所述電壓表13可以采用量程為O到30V、精確度為0.1V的數(shù)字電壓表。所述數(shù)字電壓表可以采集風力發(fā)電機19的初步電壓，經(jīng)過內(nèi)部的A/D轉換后，直接數(shù)字化顯示。
[0022]所述數(shù)據(jù)分配器14分別與所述電壓表13以及所述初級變壓電路11相接，用于根據(jù)所述電壓表13所測得的電壓值以及所述壓變比，選擇所述初級變壓電路11的線圈匝數(shù)。例如。若壓變比為10倍，，則所述數(shù)據(jù)分配器14選擇所述初級變壓電路11的線圈匝數(shù)為電壓表13所測得的電壓值的10倍；若壓變比為100倍，則所述數(shù)據(jù)分配器14選擇所述初級變壓電路11的線圈匝數(shù)為電壓表13所測得的電壓值的100倍。
[0023]由于家用小型風力發(fā)電機的初步電壓值在15到25V之間，所述電壓表13精確度為0.1V ;故所述數(shù)據(jù)分配器14包括一個四選一分配器、兩個十六選一分配器，如圖2-3所示，其中，圖2為四選一分配器的示意圖，圖3為十六選一分配器的示意圖，圖中數(shù)字分別代表電壓表13中相應位上所不電壓值。
[0024]在初級變壓電路11的線圈匝數(shù)選擇時，根據(jù)電壓表13的數(shù)值顯示進行分別控制；所述電壓表13精確度為0.1V，壓變比為10倍，故對其進行三段式控制:首先，將四選一分配器的輸入端(如圖2所不A、B、C、D)接在電壓表13的信號輸出端上,用于接收電壓表13的十位輸出信號；該四選一分配器兩路輸出線分別接在初級變壓電路11的第100、200匝線圈上。將其中一個十六選一分配器的輸入端(如圖3所不A、B、C、D)接在電壓表13的信號輸出端上，用于接收電壓表13的個位輸出信號；該十六選一分配器的十六路輸出線只接出十路，十路輸出線分別接在初級變壓電路11十位數(shù)為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9匝線圈上(也即第 100、110、120、130、140、150、160、170、180、190 線圈上)，其中第 150、250 匝線圈應同時接在5上；將另一個十六選一分配器的輸入端(如圖3所示A、B、C、D)接在電壓表13的信號輸出端上，用于接收電壓表13的十分位輸出信號；該十六選一分配器的十六路輸出線也只接出十路，十路輸出線分別初級變壓電路11個位數(shù)為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9匝線圈上。從而，利用電壓表以及數(shù)據(jù)分配器，即可完成風力發(fā)電機初步電壓的測量、初級變壓電路線圈匝數(shù)的選擇，確保風力發(fā)電機直接輸出穩(wěn)定的具有恒頻率的交流電，且所需元器件較少，穩(wěn)定性較高。
[0025]以下結合附圖給出本實用新型一實施例，進一步說明所述可控電壓變壓器。
[0026]參考圖4，本實用新型一實施例的工作示意圖。假設當風力發(fā)電機所發(fā)初步電壓為16.2V時，數(shù)字電壓表顯示出16.2V字樣，次級變壓電路線圈匝數(shù)為2200匝。數(shù)據(jù)分配器根據(jù)數(shù)字電壓表所顯示數(shù)進行初級變壓電路線圈匝數(shù)選擇。數(shù)字電壓表的十位端顯示為I，故四選一分配器中的輸出信號為I，開關SI置于初級變壓電路第100阻的位置；數(shù)字電壓表的個位端顯不為6,故第一個十六選一分配器輸出信號為6,開關S2置于初級變壓電路第160匝線圈處；數(shù)字電壓表的十分位端顯示為2，故另一個十六選一分配器輸出信號為2，使得開關S3將置于初級變壓電路個位數(shù)字為2的線圈上。由此，控制初級變壓電路線圈匝數(shù)為162匝，根據(jù)壓變比，將使得次級變壓電路電壓輸出為220V，由此實現(xiàn)電壓穩(wěn)定輸出。
[0027]本實用新型利用數(shù)字電壓表以及數(shù)據(jù)分配器，即可完成風力發(fā)電機初步電壓的測量、初級變壓電路線圈匝數(shù)的選擇，從而確保風力發(fā)電機直接輸出穩(wěn)定的具有恒頻率的交流電，且所需元器件較少，穩(wěn)定性較高，可促進風力發(fā)電領域的發(fā)展。
[0028]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施例，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本實用新型結構的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種可控電壓變壓器，其特征在于，包括初級變壓電路、次級變壓電路、電壓表以及數(shù)據(jù)分配器； 所述初級變壓電路通過接口電路接入風力發(fā)電機的電壓輸出端； 所述次級變壓電路根據(jù)輸出電壓值以及壓變比設置線圈匝數(shù)； 所述電壓表與風力發(fā)電機相接，用于檢測風力發(fā)電機的初步電壓獲取電壓值； 所述數(shù)據(jù)分配器分別與所述電壓表以及所述初級變壓電路相接，用于根據(jù)所述電壓值以及所述壓變比，選擇所述初級變壓電路的線圈匝數(shù)，其中， 所述數(shù)據(jù)分配器包括一個四選一分配器、兩個十六選一分配器；所述四選一分配器的輸入端接所述電壓表，兩路輸出分別對應接在所述初級變壓電路的第100、200匝線圈上；其中一個十六選一分配器的輸入端接所述電壓表，十路輸出分別對應接在所述初級變壓電路的線圈匝數(shù)的十位數(shù)字為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的線圈上；另一個十六選一分配器的輸入端接所述電壓表，十路輸出分別對應接在所述初級變壓電路的線圈匝數(shù)的個位數(shù)字為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的線圈上。
2.根據(jù)權利要求1所述的可控電壓變壓器，其特征在于，所述次級變壓電路輸出電壓為220V、精度0.1V、線圈匝數(shù)為2200匝。
3.根據(jù)權利要求2所述的可控電壓變壓器，其特征在于，所述電壓表采用量程為O到30V、精確度為0.1V的數(shù)字電壓表。
【文檔編號】H02P13/06GK204131441SQ201320819440
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2013年12月13日
【發(fā)明者】高寧 申請人:上海電機學院