交流調相節電器的製作方法

2023-09-10 20:47:35

專利名稱：交流調相節電器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種調節交流電輸入/輸出電壓相位差角的節電裝置，特別針對電阻性負載，使與負載兩端電壓同相位的電流與電路電壓形成n/2的相位差角，從而在電路電壓下表現 為無功電流，進而釆用無功補償的方式補償電路無功電流，達到節電的目的。
技術背景目前，多是通過無功補償提高用電設備的功率因數，或者採用變頻技術改變用電設備的 工作頻率來達到節電的目的的。但是，這些措施一般不涉及用電設備的有功消耗，從而使節電效果受到了一定的局限。 發明內容為了進一歩提高節電效率，本發明提供一種交流調相節電器，該節電器能使電阻性負載 通過的有功電流與電路輸入電壓形成n./ 2的相位差角，即在電路輸入電壓下表現為無功屯 流，從而可以採用無功補償的方式補償電路的這一無功電流，達到節電的目的。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是根據電磁感應原理及楞次定理，在交流電 路中，通過電感繞組的電流滯後電感兩端的電壓n/2角；變壓器輸入端電壓與輸出端電壓 頻率相同、相位相同。由變壓器的輸入端繞組、電容、電阻電連接組成串聯諧振電路。在電 路諧振處，電路電流與電路電壓同相位，變壓器輸入端繞組兩端的電壓超前電路電流n/2 角，即超前電路電壓n/2角；電容兩端的電壓滯後電路電流n/2角，即滯後電路電壓n /2角。由於變壓器輸出端電壓與輸入端電壓同頻率、同相位，所以變壓器輸出電壓也超前 電路電壓n/2角。當變壓器輸出端接通電阻性負載後，在輸出迴路中會有與其輸出電壓冋 相位的電流通過，並且通過變壓器的電磁感應耦合，在變壓器的輸入繞組中也會有相應的問 相位的電流通過。由於變壓器輸入/輸出繞組的電壓超前電路電壓n/2角，因此，這個感 應電流也超前電路電壓n/2角，即在變壓器輸入電路中表現為電容性無功電流。電容性屯 流町以用電感性電流補償，從而達到節能的目的。同時變壓器的輸入繞組也是另一自耦變壓器的輸入繞組，其輸出端帶電容性負載。自偶 變壓器的輸出電壓與串聯諧振電路中變壓器輸入端繞組兩端的電壓同相位。自耦變壓器輸出 端帶電容性負載時，根據電磁感應原理，輸出端電流會補償輸入端電流，從而達到調節電路 輸入電流的目的。本發明的有益效果是，通過調節交流電路中輸入/輸出電壓的相位差角，使用電設備電 路的有功消耗轉變為輸入電路的無功消耗，再通過無功補償達到節能的目的，其節能效率高、 效果顯著。


下面結合附圖對本發明進一步說明。 圖i是本發明的電路原理圖。 圖2是本發明的單相電路實施例。 圖3是本發明的三相電路實施例。圖中l.變壓器，2.自耦變壓器，3.變壓器、自耦變壓器輸入繞組，4.工作電容，5.工 作電阻，6.電流調節電容，7.啟動電容，8.啟動電阻，9.電流調節電容控制開關，10.啟動 支路控制開關，ll.無功補償電感。
具體實施方式
在圖1中，變壓器/自耦變壓器輸入繞組(3)、工作電容(4)、工作電阻(5)串聯形式 電連接，啟動電容(7)電連接啟動支路控制開關(10)與工作電容(4)並聯形式電連接、 啟動電阻(8)電連接啟動支路控制開關(10)與工作電阻(5)並聯形式電連接，自耦變壓 器(2)輸出繞組與電流調節電容(6)、電流調節電容控制開關(9)電連接。電流調節支路的電流應小於串聯諧振電路的諧振電流。在圖2所示單相電路實施例中，變壓器/自耦變壓器輸入繞組(3)、工作電容(4)、工作 電阻(5)以串聯形式電連接，啟動電容(7)電連接啟動支路控制丌關(10)與工作電容") 並聯電連接、啟動電阻(8)電連接啟動支路控制開關(10)與工作電阻(5)並聯形式電連 接，自耦變壓器(2)輸出繞組與電流諒:節電容(6)、電流調節電容控制丌關(9)電連接。 無功補償電感(11)與節電支路以並聯形式電連接。在圖3所示三相電路實施例中，三個單相實施例輸入、輸出端分別以星形連接形式電連接， 即三個單相節電器的輸入端、輸出端分別以星形連接形式電連接。
權利要求
1.一種交流節電器，由電容、電感、電阻、變壓器、控制器件電連接組成，根據電磁感應原理及欏次定理工作的交流節電裝置，其特徵是電容、電阻、變壓器輸入繞組以串聯形式電連接，組成串聯諧振電路，用於調節交流電路中輸入/輸出電壓的相位差角。
2. 根據權利要求1所述的交流節電器，其特徵是串聯諧振電路的電感是變壓器、自耦變 壓器的共用輸入繞組，用於調節變壓器輸出電壓與電路電壓的相位差角的交流節電器。
3. 根據權利要求1所述的交流節電器，其特徵是串聯諧振電路的電感是變壓器、自耦變 壓器的共用輸入繞組，自耦變壓器輸出端帶電容性負載，用於調節電路輸入電流的交流 節電器。
全文摘要
一種能夠調節交流電路中輸入/輸出電壓之間相位差角的節電器。它是由電感、電容、變壓器、控制器件電連接組成的交流節電裝置。根據電磁感應原理及楞次定理，通過變壓器的磁電耦合，調節電路輸入電壓與變壓器輸出電壓之間的相位差角，使用電設備電路的有功消耗轉變為輸入電路的無功消耗，再通過無功補償來達到節能的目的。
文檔編號H02J3/18GK101630843SQ20091007465
公開日2010年1月20日 申請日期2009年6月4日 優先權日2009年6月4日
發明者侯智勇 申請人:侯智勇