專利名稱：疊加式交流電壓調(diào)壓裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電壓調(diào)壓裝置，特別是涉及一種疊加式交流電壓調(diào)壓裝置。
背景技術：
隨著我國城市建設現(xiàn)代化進程的不斷發(fā)展，對道路照明和景觀照明的要求也越來越高，但是，我國目前還處在一個能源匱乏的時期，節(jié)約照明用能仍將是一個重要的課題。照明節(jié)能采用的主要方法是在一定的條件下降低燈具的工作電壓，通常降壓的幅度在10％左右，理論上對于線性負載，10％的降壓幅度可以降低19％的能耗，當燈具為非線性的氣體放電燈時，降低的能耗會更多，所以照明燈具采用降壓方法進行節(jié)能的效果還是比較顯著的，常用的交流電壓調(diào)壓裝置有變壓器抽頭式、自藕變壓器式、磁飽和式和補償式等幾種，這幾種調(diào)壓裝置都有以下幾方面的共同問題，一是體積大，因為它們的內(nèi)部都有一組大功率的變壓器，二是損耗大，因為大功率的變壓器自身需要的耗能也大，三是功率因素低，四是成本高，要克服這些方面的問題，而進行降壓節(jié)能就必須要有一種低損耗的大功率交流電壓調(diào)壓裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是要提供一種改進的疊加式交流電壓調(diào)壓裝置，它不但能有效地使輸出功率增大，而且耗能低，且結(jié)構(gòu)簡單、體積小。
為了實現(xiàn)上述的目的本實用新型提出如下設計方案本實用新型的疊加式交流電壓調(diào)壓裝置具有一控制部分，所述的控制部分電連接著的調(diào)壓控制開關及調(diào)壓變壓器TB1、TB2、TB3，所述的調(diào)壓控制開關為接觸器K1、K2、K3、K4、K5、K6，所述的調(diào)壓變壓器TB1、TB2、TB3為單相原邊抽頭的調(diào)壓變壓器，所述的調(diào)壓變壓器TB1由調(diào)壓變壓器TB1的副邊繞組端子1、2串聯(lián)在主電源的輸入端A與調(diào)壓輸出端X之間，所述的主電源的輸入端A和所述的調(diào)壓變壓器TB1的副邊繞組端子1的接點與所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子7之間串接聯(lián)接有調(diào)壓控制開關的保護保險絲F1、常開觸點K1-1及常開觸點K6-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子5與常開觸點K1-1的動觸點和常開觸點K6-1的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K4-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子6與常開觸點K4-1的動觸點和常開觸點K6-1的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K5-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子4與常開觸點K1-1的動觸點和常開觸點K4-1的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K3-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子4和常開觸點K3-1的靜觸點之間的接點與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線上串接有一常開觸點K2-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子3與主電源的輸入端N和常開觸點K2-1的動觸點之間的接點電連接，所述的調(diào)壓變壓器TB2通過調(diào)壓變壓器TB2的副邊繞組端子1、2串接在主電源的輸入端B與調(diào)壓輸出端Y之間，所述的主電源的輸入端B和所述的調(diào)壓變壓器TB2的副邊繞組端子1的接點與所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子7之間串接聯(lián)接有調(diào)壓控制開關的保護保險絲F2、常開觸點K1-2及常開觸點K6-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子5與常開觸點K1-2的動觸點和常開觸點K6-2的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K4-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子6與常開觸點K4-2的動觸點和常開觸點K6-2的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K5-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子4與常開觸點K1-2的動觸點和常開觸點K4-2的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K3-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子4和常開觸點K3-2的靜觸點之間的接點與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線串接有一常開觸點K2-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子3與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線電連接，所述的調(diào)壓變壓器TB3通過調(diào)壓變壓器TB3的副邊繞組端子1、2串接在主電源的輸入端C與調(diào)壓輸出端Z之間，所述的主電源的輸入端C和所述的調(diào)壓變壓器TB3的副邊繞組端子1的接點與所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子7之間串接聯(lián)接有調(diào)壓控制開關的保護保險絲F3、常開觸點K1-3及常開觸點K6-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子5與常開觸點K1-3的動觸點和常開觸點K6-3的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K4-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子6與常開觸點K4-3的動觸點和常開觸點K6-3的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K5-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子4與常開觸點K1-3的動觸點和常開觸點K4-3的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K3-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子4和常開觸點K3-3的靜觸點之間的接點與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線上串接有一常開觸點K2-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子3與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸端N之間的零線電連接。
所述的與控制部分電連接的調(diào)壓控制開關也可使用可控硅電子開關實現(xiàn)替代。
由于本實用新型改進了現(xiàn)有的交流電壓調(diào)壓裝置，采取了新穎的疊加式交流電壓調(diào)壓裝置，對于大功率交流電壓調(diào)壓裝置，其所需的變壓器的最大容量僅為額定輸出功率的20％，另外，輸出電壓的調(diào)壓控制應用變壓器原邊直接抽頭的方式，則變壓器為降壓變壓器，變壓器原邊的電流是副邊電流的20％，所以調(diào)壓的控制電流也僅為輸出電流的20％，這對于大功率的調(diào)壓是非常有利的，同時，交流電壓調(diào)壓裝置的輸出功率可以做得很，大，在同等輸出功率的調(diào)壓裝置中其體積最小，變壓器自身的損耗相對于系統(tǒng)總功率來說可以忽略不計，只要保證變壓器的工作狀態(tài)不飽和，則輸出的電壓波形就不會產(chǎn)生畸變，電路結(jié)構(gòu)非常簡單，所用元件數(shù)量少、成本低、可靠性高，使用小的控制電流可以調(diào)節(jié)大的輸出電流。


本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出。
圖1是本實用新型的一種疊加式交流電壓調(diào)壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖對本實用新型的一種疊加式交流電壓調(diào)壓裝置作進一步的詳細描述。
參看圖1，該實用新型的一種疊加式交流電壓調(diào)壓裝置由控制部分、調(diào)壓控制開關及調(diào)壓變壓器TB1、TB2、TB3所組成并形成電連接，所述的調(diào)壓控制開關為接觸器K1、K2、K3、K4、K5、K6，所述的調(diào)壓變壓器TB1、TB2、TB3為單相原邊抽頭的調(diào)壓變壓器。
所述的調(diào)壓變壓器TB1通過調(diào)壓變壓器TB1的副邊繞組端子1、2串接在主電源的輸入端A與調(diào)壓輸出端X之間，所述的主電源的輸入端A和所述的調(diào)壓變壓器TB1的副邊繞組端子1的接點與所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子7之間串接聯(lián)接有調(diào)壓控制開關的保護保險絲F1、常開觸點K1-1及常開觸點K6-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子5與常開觸點K1-1的動觸點和常開觸點K6-1的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K4-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子6與常開觸點K4-1的動觸點和常開觸點K6-1的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K5-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子4與常開觸點K1-1的動觸點和常開觸點K4-1的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K3-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子4和常開觸點K3-1的靜觸點之間的接點與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線上串接有一常開觸點K2-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子3與主電源的輸入端N和常開觸點K2-1的動觸點之間的接點電連接。
所述的調(diào)壓變壓器TB2通過調(diào)壓變壓器TB2的副邊繞組端子1、2串接在主電源的輸入端B與調(diào)壓輸出端Y之間，所述的主電源的輸入端B和所述的調(diào)壓變壓器TB2的副邊繞組端子1的接點與所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子7之間串接聯(lián)接有調(diào)壓控制開關的保護保險絲F2、常開觸點K1-2及常開觸點K6-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子5與常開觸點K1-2的動觸點和常開觸點K6-2的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K4-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子6與常開觸點K4-2的動觸點和常開觸點K6-2的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K5-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子4與常開觸點K1-2的動觸點和常開觸點K4-2的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K3-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子4和常開觸點K3-2的靜觸點之間的接點與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線串接有一常開觸點K2-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子3與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線電連接。
所述的調(diào)壓變壓器TB3通過調(diào)壓變壓器TB3的副邊繞組端子1、2串接在主電源的輸入端C與調(diào)壓輸出端Z之間，所述的主電源的輸入端C和所述的調(diào)壓變壓器TB3的副邊繞組端子1的接點與所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子7之間串接聯(lián)接有調(diào)壓控制開關的保護保險絲F3、常開觸點K1-3及常開觸點K6-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子5與常開觸點K1-3的動觸點和常開觸點K6-3的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K4-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子6與常開觸點K4-3的動觸點和常開觸點K6-3的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K5-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子4與常開觸點K1-3的動觸點和常開觸點K4-3的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K3-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子4和常開觸點K3-3的靜觸點之間的接點與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線上串接有一常開觸點K2-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子3與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸端N之間的零線電連接。
本實用新型的疊加式交流電壓調(diào)壓器的工作原理是將二路獨立的、同頻同相或同頻反相的交流電壓相串聯(lián)，其串聯(lián)后產(chǎn)生的合電壓即為疊加后的交流輸出電壓，當串聯(lián)的二路交流電壓同相位時，輸出電壓為這二路電壓之和，當串聯(lián)的二路交流電壓反相位時，輸出電壓為這二路電壓之差，如果二路電壓中有一路電壓發(fā)生變化，則輸出電壓也相應發(fā)生變化。
在本實用新型的電路中，參與疊加的二路電壓被分為主電壓和調(diào)節(jié)電壓，主電壓直接取自電網(wǎng)電壓，調(diào)節(jié)電壓由一個調(diào)壓變壓器產(chǎn)生，該調(diào)壓變壓器的原邊直接連接到主電壓上，這樣在調(diào)壓變壓器的副邊就可以得到一個與主電壓同頻同相或同頻反相的交流電壓，再將調(diào)壓變壓器的副邊與主電壓疊加，產(chǎn)生輸出電壓，當變壓器的輸出電壓改變時，疊加后的輸出電壓也將改變。
本實用新型的疊加式交流電壓調(diào)壓器的使用，從圖中可以看到，三相調(diào)壓電路是由三組相同的單相調(diào)壓電路組成的，現(xiàn)以所述的調(diào)壓變壓器TB1所組成的A-X調(diào)壓電路說明，主電源從A-N端輸入，一路經(jīng)與所述的調(diào)壓變壓器TB1的副邊串聯(lián)后輸出到X-N端，另一路經(jīng)F1、K1--K6與所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊相接，其中K1為允許調(diào)壓接入開關，K2為所述的調(diào)壓變壓器TB1原邊的短路開關；K3--K6為調(diào)壓開關，在控制邏輯中，K1與K2是嚴格互鎖的，調(diào)壓電路的工作分為直通不調(diào)壓和調(diào)壓二個狀態(tài)，在直通不調(diào)壓的狀態(tài)時，K1斷開，K2閉合，這時所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊與A-N端的連接被斷開，同時所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊被短路，使所述的調(diào)壓變壓器TB1的副邊只有很小的短路阻抗，主電源從A-N端幾乎沒有損失地直接輸出到X-N端，在調(diào)壓狀態(tài)時，K1閉合，K2斷開，K3--K6中將只有一個被閉合，這時所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊與A-N端相連接，使所述的調(diào)壓變壓器TB1的副邊產(chǎn)生一個相應的電壓，該電壓與A-N端的電壓疊加后輸出到X-N端，其中當K3閉合時，所述的調(diào)壓變壓器TB1的副邊產(chǎn)生的電壓最高，輸出電壓的調(diào)節(jié)值達最大值，當K6閉合時，所述的調(diào)壓變壓器TB1副邊產(chǎn)生的電壓最低，輸出電壓的調(diào)節(jié)值也最小。
本實用新型的疊加式交流電壓調(diào)壓裝置的調(diào)壓控制開關也可采用可控硅電子開關。
本實用新型的疊加式交流電壓調(diào)壓裝置適用于升、降壓幅度在±20％以內(nèi)的應用中，此時調(diào)壓變壓器這一路產(chǎn)生的最大輸出電壓為額定電壓的20％，調(diào)壓變壓器輸出的最大功率也為額定功率的20％，其余80％的輸出功率都由另一路的主電網(wǎng)電壓直接提供，本實用新型的疊加式交流電壓調(diào)壓裝置尤其適用于照明燈具的降壓節(jié)能應用中。
權利要求1.一種疊加式交流電壓調(diào)壓裝置，它包括控制部分、與控制部分電連接的調(diào)壓控制開關及調(diào)壓變壓器TB1、TB2、TB3，其特征在于所述的調(diào)壓控制開關為接觸器K1、K2、K3、K4、K5、K6，所述的調(diào)壓變壓器TB1、TB2、TB3為單相原邊抽頭的調(diào)壓變壓器，所述的調(diào)壓變壓器TB1通過調(diào)壓變壓器TB1的副邊繞組端子1、2串接在主電源的輸入端A與調(diào)壓輸出端X之間，所述的主電源的輸入端A和所述的調(diào)壓變壓器TB1的副邊繞組端子1的接點與所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子7之間串接聯(lián)接有調(diào)壓控制開關的保護保險絲F1、常開觸點K1-1及常開觸點K6-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子5與常開觸點K1-1的動觸點和常開觸點K6-1的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K4-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子6與常開觸點K4-1的動觸點和常開觸點K6-1的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K5-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子4與常開觸點K1-1的動觸點和常開觸點K4-1的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K3-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子4和常開觸點K3-1的靜觸點之間的接點與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線上串接有一常開觸點K2-1，所述的調(diào)壓變壓器TB1的原邊繞組端子3與主電源的輸入端N和常開觸點K2-1的動觸點之間的接點電連接，所述的調(diào)壓變壓器TB2通過調(diào)壓變壓器TB2的副邊繞組端子1、2串接在主電源的輸入端B與調(diào)壓輸出端Y之間，所述的主電源的輸入端B和所述的調(diào)壓變壓器TB2的副邊繞組端子1的接點與所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子7之間串接聯(lián)接有調(diào)壓控制開關的保護保險絲F2、常開觸點K1-2及常開觸點K6-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子5與常開觸點K1-2的動觸點和常開觸點K6-2的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K4-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子6與常開觸點K4-2的動觸點和常開觸點K6-2的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K5-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子4與常開觸點K1-2的動觸點和常開觸點K4-2的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K3-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子4和常開觸點K3-2的靜觸點之間的接點與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線串接有一常開觸點K2-2，所述的調(diào)壓變壓器TB2的原邊繞組端子3與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線電連接，所述的調(diào)壓變壓器TB3通過調(diào)壓變壓器TB3的副邊繞組端子1、2串接在主電源的輸入端C與調(diào)壓輸出端Z之間，所述的主電源的輸入端C和所述的調(diào)壓變壓器TB3的副邊繞組端子1的接點與所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子7之間串接聯(lián)接有調(diào)壓控制開關的保護保險絲F3、常開觸點K1-3及常開觸點K6-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子5與常開觸點K1-3的動觸點和常開觸點K6-3的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K4-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子6與常開觸點K4-3的動觸點和常開觸點K6-3的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K5-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子4與常開觸點K1-3的動觸點和常開觸點K4-3的動觸點之間的接點串接有一常開觸點K3-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子4和常開觸點K3-3的靜觸點之間的接點與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸出端N之間的零線上串接有一常開觸點K2-3，所述的調(diào)壓變壓器TB3的原邊繞組端子3與主電源的輸入端N和調(diào)壓輸端N之間的零線電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種疊加式交流電壓調(diào)壓裝置，其特征在于所述的與控制部分電連接的調(diào)壓控制開關也可采用可控硅電子開關。
專利摘要一種疊加式交流電壓調(diào)壓裝置。它包括控制部分、調(diào)壓控制開關及調(diào)壓變壓器TB1、TB2、TB3，所述的調(diào)壓控制開關為接觸器K1、K2、K3、K4、K5、K6，所述的調(diào)壓變壓器TB1、TB2、TB3為單相原邊抽頭的調(diào)壓變壓器，所述的控制部分、接觸器K1、K2、K3、K4、K5、K6及調(diào)壓變壓器TB1、TB2、TB3一一形成電連接，本疊加式交流電壓調(diào)壓裝置在電路中，參與疊加的二路電壓被分為主電壓和調(diào)節(jié)電壓，主電壓直接取自電網(wǎng)電壓，調(diào)節(jié)電壓由一個調(diào)壓變壓器產(chǎn)生，該調(diào)壓變壓器的原邊直接連接到主電壓上，這樣在調(diào)壓變壓器的副邊就可以得到一個與主電壓同頻同相或同頻反相的交流電壓，再將調(diào)壓變壓器的副邊與主電壓疊加，產(chǎn)生輸出電壓，當調(diào)壓變壓器的輸出電壓改變時，疊加后的輸出電壓也將改變。
文檔編號G05F1/14GK2814480SQ20052004431
公開日2006年9月6日 申請日期2005年8月16日 優(yōu)先權日2005年8月16日
發(fā)明者李民, 曾強, 張嘉祥 申請人:李民, 曾強, 張嘉祥