專利名稱：一種具有調節功能的三相節電器的制作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種具有調節功能的三相節電器(以下簡稱三相節電器)，該三相節電器用于三相電用電場合，可以自動調節三相電的不平衡狀態，降低中性線電流，提高功率因數，從而達到節電目的。
背景技術：
經查索234項節電器專利技術了解到，目前節電器的種類很多，有專用的節電器，如日光燈節電器、電焊機節電器、電冰箱節電器、電機節電器等等，也有通用的電力節電器，如電容補償型、電感電抗補償型，還有通過各樣的電力電子開關配合阻容元件實現節電功能的節電器。目前節電器種類繁多，但尚未查到與本實用新型功能相同的節電器。本實用新型涉及的三相節電器，是根據三相電不平衡用電而造成的浪費和損失而設計的。我們知道，在供電變壓器后面，聯接有多種多樣的單相或三相用電設備，這些設備會造成三相電的不平衡運行，有的還會產生高次諧波，這不但會降低用電效率，還有害于用電設備的性能和壽命。為此，本實用新型所提供的三相節電器，可以自動調節三相電的平衡輸出，提高三相電的品質，和現有節電器相比，具有可調節三相電不平衡的功能，結構簡單，工作可靠，節電效果較明顯的特點。
3、本實用新型的內容該實用新型所涉及的三相節電器，是由三相迭片鐵芯，繞組骨架和相線串聯繞組以及中性線星聯繞組構成。三相迭片鐵芯是指具有A相、B相、C相的三相迭片鐵心。繞組骨架是裝于各相鐵芯上纏繞繞組線圈的，起絕緣隔離作用的骨架。相線串聯繞組是指各相輸入與輸出之間的繞組，這些繞組均由主線圈和調節線圈組成。中性線星聯繞組是指各相線串聯繞組與中性線之間的相應各繞組，這些繞組也均由主線圈和調節線圈串聯組成。相線串聯繞組和中性線星聯繞組為串聯結構。對照附圖1，將該新型的具體結構原理詳述如下具體說，A相串聯繞組由繞在A相繞組骨架上的主線圈1和繞在B相繞組骨架上的調節線圈2組成；B相串聯繞組由繞在B相繞組骨架上的主線圈3和繞在C相繞組骨架上的調節線圈4組成；C相串聯繞組由繞在C相繞組骨架上的主線圈5和繞在A相繞組骨架上的調節線圈6組成。
接于A相的中性線星聯繞組由繞在本相繞組骨架上的主線圈7和繞在B相繞組骨架上的調節線圈8組成；接于B相的中性線星聯繞組由繞在本相繞組骨架上的主線圈9和繞在C相繞組骨架上的調節線圈10組成；接于C相的中性線星聯繞組由繞在本相繞組骨架上的主線圈11和繞在A相繞組骨架上的調節線圈12組成。
對于上述各繞組線圈，相應相各線圈均為串聯。A相線圈1與2，2與7，7與8為串聯；B相線圈3與4，4與9，9與10為串聯；C相線圈5與6，6與11，11與12為串聯。
關于各相繞組線圈的匝數相線串聯繞組的各線圈匝數均相同，即各主線圈1、3、5和各調節線圈2、4、6均等于同一正整數。中性線星聯繞組的各線圈匝數均相同，即其各主線圈7、9、11和各調節線圈8、10、12匝數均等于同一正整數。但是相線串聯繞組的各線圈與中性線星聯繞組的各線圈匝數并不相同。
上述線圈的聯接方向滿足相線串聯繞組的主線圈和中性線星聯繞組的主線圈方向相同，相線串聯繞組的調節線圈和中性線星聯繞組的調節線圈方向相同，但二者的主線圈與調節線圈方向相反。即當線圈通電，主線圈1與7、3與9、5與11所產生的磁通方向相同。調節線圈2與8，4與10，6與12所產生的磁通方向相同。而主線圈與調節線圈1與2、3與4、5與6、7與8，9與10、11與12所產生的磁通方向相反。如附圖1中線圈的箭頭方向所示。
該三相節電器與外圍設備的聯接為各相線串聯繞組的主線圈1、3、5首端A、B、C接供電設備，其調節線圈2、4、6末端a、b、c接用電設備，并與相應的中性線星聯繞組主線圈7、9、11首端聯接，中性線星聯繞組的調節線圈8、10、12末端接于一體，接供電用電設備的中性線N，見附圖2。
以上結構的本實用新型可以自動調節三相電平衡輸出而具有節電的功能，其原理簡述如下本實用新型串聯在供電設備和用電設備之間，如附圖2。由于負荷問題引起供電設備三相電輸出不平衡，假如A相的電壓UA降低了5％，B、C相電壓不變，由于A相串聯繞組的主線圈1繞在A相繞組骨架上而調節線圈2繞在B相繞組骨架上，B相電壓UB沒有變，輸出為其矢量和的關系，故A相輸出電壓Ua降低了約2.5％，是供電電壓變化的一半，同理由于中性線星聯繞組主線圈與調節線圈的作用，中性線電流會減小，對高次諧波也有一定抑制作用。實驗證明，該實用新型可以有效的改善三相電不平衡狀態，提高三相電品質，提高用電效率，具有明顯的節電作用。
圖1為本實用新型三相節電器的結構原理圖。圖中1、3、5為相線串聯繞組的主線圖；2、4、6為相線串聯繞組的調節線圖；7、9、11為中性線星聯繞組的主線圈；8、10、12為中性線星聯繞組的調節線圈；13為三相迭片鐵芯；14為繞組骨架。
附圖2為該實用新型的應用原理示意圖。圖中A、B、C為三相節電器的相線輸入端，外接供電設備a、b、c為輸出端，外接用電設備(圖中通過配電盤接具體用電設備)，電機、電焊機表示用電設備，N為中性線。UA、UB、UC、為進入三相節電器之前的各相電壓；Ua、Ub、Uc、為三相節電器相應輸出的各相電壓。
具體實施方式
該實用新型的實施很容易，只需了解三相用電設備的總容量，便可計算出鐵芯尺寸、線號和線圈的有關參數，即可制造實施。若交于變壓器專業廠制造，那更是易如反掌，故很易于實施。
權利要求1.一種具有調節功能的三相節電器(以下簡稱為三相節電器)，它包括三相迭片鐵芯，繞組骨架，相線串聯繞組和中性線星聯繞組，其特征在于，在三相迭片鐵芯的每一相鐵芯上，均裝有繞組骨架，骨架上繞有相線串聯繞組和中性線星聯繞組。
2.按照權利要求書1的三相節電器，其特征在于相線串聯繞組由主線圈和調節線圈組成，同相的主線圈和調節線圈1與2、2與4、5與6串聯聯接，但其線圈不繞在同一相繞組骨架上，主線圈1、3、5分別繞在A、B、C相的本相繞組骨架上，而調節線圈2、4、6分別依次后移繞在另一相B、C、A相的繞組骨架上。
3.按照權利要求2的三相節電器，其特征在于相線串聯繞組的主線圈1、3、5和調節線圈2、4、6匝數均相等，方向相反，即調節線圈產生的磁通方向與相應主線圈所產生的磁通方向相反。
4.按照權利要求1的三相節電器，其特征在于中性線星聯繞組由主線圈和調節線圈組成，相應的主線圈與調節線圈即7與8、9與10、11與12為串聯聯接，但主線圈7、9、11與相應的調節線圈8、10、12不繞在同一相繞組骨架上，主線圈7、9、11分別繞在A、B、C本相的繞組骨架上，而調節線圈8、10、12分別依次后移繞在B、C、A相的繞組骨架上。
5.按照權利要求4的三相節電器，其特征在于中性線星聯繞組的主線圈7、9、11和調節線圈8、10、12的匝數均相等，方向相反，即調節線圈產生的磁通方向與主線圈產生的磁通方向相反。
6.按照權利要求3或5的三相節電器，其特征在于相線串聯繞組的各線圈與中性線星聯繞組各線圈匝數不相等。
7.按照權利要求1的三相節電器，相線串聯繞組的主線圈1、3、5首端分別聯接供電設備，其調節線圈2、4、6末端分別和中性線星聯繞組的主線圈7、9、11的首端相聯，并用于聯接用電設備，中性線星聯繞組的調節線圈8、10、12的末端接在一起，并與供電和用電設備的中性線相聯接。
專利摘要本實用新型公開了一種具有調節功能的三相節電器，該三相節電器由三相鐵芯、繞組骨架、相線串聯繞組和中性線星聯繞組構成。其可以自動調節三相電的不平衡狀態，降低中性線電流，提高用電效率，用于三相電不平衡的用電場合，具有明顯的節電作用。
文檔編號H02J3/18GK2731805SQ20042006465
公開日2005年10月5日 申請日期2004年6月3日 優先權日2004年6月3日
發明者王瑞祥, 陳鐵陽, 郭彥清 申請人:陳鐵陽, 王瑞祥, 郭彥清