可变压供电装置和可变压供电系统

技术领域

本发明涉及变电设备领域，具体是涉及一种可变压供电装置和可变压供电系统。

背景技术

变压器是输配电的基础设备，变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置，主要部件是初级线圈、次级线圈和铁芯，根据初级线圈和次级线圈上的匝数比和输入电压的大小来确定输出电压的大小。而现有的变压器只能输入一个固定值电压及输出一个固定值电压，使得变压器的升压或降压都是单一的，无法根据用户的需要实时调节输出电压的大小。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种实时调节输出电压大小的可变压供电装置。

本发明的第二目的是提供一种包括上述可变压供电装置的可变压供电系统。

为了实现上述的第一目的，本发明提供的可变压供电装置包括定子和转子，转子相对定子转动；转子包括旋转体和多个永磁体，多个永磁体设置在旋转体上，定子包括磁芯、多个第一绕组和多个第二绕组，磁芯上设置多个绕组安装块，多个绕组安装块沿磁芯的周向呈辐射状均匀排列，多个永磁体分别与多个绕组安装块一一相对设置，一个绕组安装块上分别设置有一个第一绕组和第二绕组，第一绕组上连接有用于输入电压的第一接电线，第二绕组上连接有用于输出电压的第二接电线。

由上述方案可见，当定子上的第一绕组通电后，在磁场作用下，转子开始转动，使得转动的永磁体切割第二绕组的固定磁场，使第二绕组产生电流，使第二绕组可输出电压，由于第一绕组中线圈匝数与第二绕组中线圈匝数不同，调整第一绕组与第二绕组中线圈的匝数比、输入电压的大小以及改变转子的转速，从而控制第二绕组中输出的电压大小，从而实现实时调节输出电压的大小，使得变压功能不再单向变压，且实现在一定的数值范围内进行变压，扩发变压供电装置的应用范围，而用户节省更换逆变器的时间的同时，无需购买各种输出电压的逆变器，节省成本。

进一步的方案是，第一绕组和第二绕组沿转子的轴向排列。

可见，第一绕组和第二绕组沿转子的轴向设置，避免定子的周向上的结构紧凑的情况，使得可变压供电装置内部的结构布局更加合理。

进一步的方案是，绕组安装块上设置有第一安装板、隔板和第二安装板，隔板位于第一安装板与第二安装板之间，第一安装板与隔板之间设置有第一通槽，隔板与第二安装板之间设置有第二通槽，第一通槽和第二通槽平行设置，第一绕组穿过第一通槽，第二绕组穿过第二通槽，第一绕组套设在第一安装板外，第二绕组套设在第二安装板外。

可见，第一绕组穿过第一通槽设置在第一安装板上，第二绕组穿过第二通槽设置在第二安装板上，实现将第一绕组和第二绕组同时设置在同一绕组安装块上，位于同一绕组安装块上的第一绕组和第二绕组形成一个变压组件，实现变压功能。

进一步的方案是，第一通槽和第二通槽分别沿磁芯的径向延伸。

可见，永磁体设置在磁芯的径向方向上，第一通槽和第二通槽分别沿磁芯径向延伸，使得永磁体与第一绕组、第二绕组之间的距离相等，减少误差。

进一步的方案是，磁芯上设置有多个挡片，一个绕组安装块上分别设置有一个挡片，沿磁芯的径向，挡片的宽度大于绕组安装块的宽度；第一绕组与第二绕组分别设置在挡片与磁芯之间；挡片的数量与永磁体的数量相同，每两个相邻的挡片之间设置有间距。

可见，挡片的设置使得第一绕组和第二绕组更加稳固地设置在绕组安装块上。

进一步的方案是，磁芯、多个所述绕组安装块和多个所述挡片一体成型连接。可见，一体化设置可保证每一次绕组安装块上的磁通量集中。

进一步的方案是，第一绕组的匝数少于第二绕组的匝数。

进一步的方案是，多个永磁体沿磁芯的周向等距离排列在磁芯的外周。

可见，外转子的设置更易于观察供电装置是否正常运行。

进一步的方案是，旋转体包括安装侧板和盖板，安装侧板呈环形，多个永磁体分别设置在安装侧板的内壁上，盖板沿安装侧板的周向与安装侧板连接，盖板上设置有散热孔，盖板覆盖定子。

可见，安装侧板是永磁体的安装载体，盖板覆盖保护定子，盖板上的散热孔用于进行变压供电装置内散热。

为实现上述的第二目的，本发明提供的可变压供电系统包括输入电源、电子调速器、可变压供电装置、三极管、稳压元件和用电器，可变压供电装置为上述的可变压供电装置，输入电源与电子调速器连接，电子调速器与可变压供电装置连接，可变压供电装置与分别与三极管，三极管与稳压元件连接，稳压元件与用电器连接。

可见，通过电子调速器调整可变压供电装置的转速，以改变可变压供电装置内的磁通量后改变可变压供电装置内可输出电压的大小，从而实现实时调节变压器所输出的电压大小，节省用户更换逆变器的时间，也无需用户另外购买各种输出电压的逆变器，可变压供电装置的电压输出端依次连接三极管和稳压元件，控制可变压供电装置输出端的电流和使输出电压更稳定。

附图说明

图1是本发明可变压供电装置实施例的立体图。

图2是本发明可变压供电装置实施例的爆炸图。

图3是本发明可变压供电装置实施例的剖视图。

图4是本发明可变压供电系统实施例的部件连接图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明可变压供电装置内的定子上设置有两组绕组，当可变压供电装置内的转子转动时，使定子上的第二绕组产生电流，从而输出电流，通过调整两个绕组的匝数比、输入电压的大小以及可变压供电装置转子的转速，从而实现对第二绕组的输出电压进行调整，实现在一定数值范围内进行变压。

参见图1和图2，可变压供电装置1包括定子2、转子3和底座4，定子2设置在底座4上，转子3分别相对定子2和底座4转动。

转子3包括旋转体31和多个永磁体32，多个永磁体32设置在旋转体31上，在本实施例中，旋转体31包括安装侧板311和盖板312，安装侧板311呈圆环形，盖板312沿安装侧板311的周向与安装侧板311连接。永磁体32呈片状，多个永磁体32设置在安装侧板311的内侧壁上，多个永磁体32沿安装侧板311的周向等距离排列，多个永磁体32贴在安装侧板311上，使得永磁体32弯曲设置。在本实施例中，定子2设置在安装侧板311内，盖板312覆盖定子2。

沿安装侧板311的轴向，盖板312与底座4相对设置，定子2设置在盖板312与底座4之间，底座4朝向定子2的侧壁上凸起设置有安装块41。

定子2包括磁芯21、多个第一绕组22和多个第二绕组23，磁芯21呈圆柱体，磁芯21内设置有中空部211，中空部211沿安装侧板311的轴向贯穿磁芯21，安装块41设置在中空部211内，安装块41与磁芯21过盈连接。磁芯21上分别设置多个绕组安装块24，多个绕组安装块24沿磁芯21的周向呈辐射状均匀排列。一个绕组安装块24上分别设置有一个第一绕组22和第二绕组23，第一绕组22上连接有用于输入电压的第一接电线，第二绕组23上连接有用于输出电压的第二接电线。当定子2上的第一绕组22通电后，在磁场作用下，转子3开始转动，转动的永磁体32切割第二绕组23的固定磁场，使第二绕组23产生电流，使第二绕组23可输出电压，由于第一绕组22中线圈匝数与第二绕组23中线圈匝数不同，调整第一绕组22与第二绕组23中线圈的匝数比、输入电压的大小以及改变转子3的转速，从而控制第二绕组23中输出的电压大小，从而实现实时调节输出电压的大小，使得变压功能不再单向变压，且实现在一定的数值范围内进行变压，扩发变压供电装置1的应用范围，而用户节省更换逆变器的时间的同时，无需购买各种输出电压的逆变器，节省成本。

作为另一实施方式，可变压供电装置1也可是内转子供电装置，此时磁芯呈环形，旋转体设置在磁芯内；绕组安装块设置在磁芯朝向旋转体的内侧壁上，使得第一绕组和第二绕组设置在磁芯朝向旋转体的内侧壁上，便于第一绕组、第二绕组与旋转体上的永磁体相对设置。

参见图3，绕组安装块24上设置有第一安装板241、隔板242和第二安装板243，第一安装板241与隔板242之间设置有第一通槽244，第二安装板243与隔板242之间设置有第二通槽245。在本实施例中，第一通槽244与第二通槽245沿磁芯21的轴向平行设置，且第一通槽244和第二通槽245分别沿磁芯21的径向延伸，磁芯21的径向与安装侧板311的径向平行，磁芯21的轴向与安装侧板311的轴向平行。第一绕组22贯穿第一通槽244套设在第一安装板241外，第二绕组23贯穿第二通槽245套设在第二安装板243外，使得第一绕组22和第二绕组23沿转子3的轴向排列。作为另一实施方式，绕组安装板上去除隔板，使得第一通槽与第二通槽连通形成一个更大的通槽，第一绕组和第二绕组分别穿过更大的通槽，第一绕组套设在第一安装板上，第二绕组套设在第二安装板上。

第一绕组22和第二绕组23可沿磁芯21的轴向排列，可使第一绕组22与永磁体32和第二绕组23与永磁体32之间的距离相等。或者多个第一绕组或多个第二绕组沿磁芯的周向排列，即沿磁芯的周向，每两个相邻的第一绕组之间设置在一个第二绕组，依此顺序排列。

磁芯21上设置有多个挡片25，一个绕组安装块211上分别设置有一个挡片25，沿磁芯21的径向，挡片25的宽度大于绕组安装块24的宽度，第一绕组22与第二绕组23分别设置在挡片25与磁芯21之间，挡片25可阻挡第一绕组22或第二绕组23掉落。沿磁芯21的轴向，每两个相邻的挡片25之间设置有间距，每两个相邻的永磁体32之间设置有间距。在本实施例中，永磁体32的数量和挡片25的数量相同，挡片25弯曲设置，挡片25弯曲的弧度与永磁体32的弯曲弧度相同，永磁体32和挡片25一一对应设置；挡片25朝向永磁体32的侧壁的面积接近与永磁体32朝向定子2的侧壁的面积。挡片25的设置使得第一绕组22和第二绕组23更加稳固地设置在绕组安装块24上。在实施例中，磁芯21、多个绕组安装块24和多个挡片25的材质相同且一体成型连接。

第一绕组22的匝数少于第二绕组23的匝数，第一绕组22中的线材的径向宽度大于第二绕组23中的线材的径向宽度；可根据变压供电装置的使用场所，调整第一绕组22和第二绕组23之间的匝数比以及第一绕组22、第二绕组23中的线材的粗细程度。盖板312上设置有散热孔313，盖板312覆盖定子2，盖板312覆盖保护定子2，盖板312上的散热孔313用于进行可变压供电装置1内散热。在本实施例中，盖板312上设置有转动轴33，转动轴33的轴向第一端贯穿盖板312。安装块41设置有空心部42，空心部42沿转动轴33的轴向贯穿安装块41与底座4，转动轴33的轴向第二端位于空心部42内或转动轴33的轴向第二端贯穿空心部42。

参见图4，本发明的可变压供电系统包括输入电源6、电子调速器7、可变压供电装置1、三极管8、稳压元件9和用电器10，可变压供电装置1为上述的可变压供电装置1，输入电源6与电子调速器7连接，电子调速器7与可变压供电装置1连接，可变压供电装置1与三极管8连接，三极管8与稳压元件9连接，稳压元件9与用电器10连接。通过电子调速器7调整可变压供电装置1的转速，以改变可变压供电装置1内的磁通量后改变可变压供电装置1内可输出电压的大小，从而实现实时调节变压供电装置1所输出的电压大小，节省用户更换逆变器的时间，也无需用户另外购买各种输出电压的逆变器，可变压供电装置1的电压输出端依次连接三极管8和稳压元件9，控制可变压供电装置1输出端的电流和使输出电压更稳定。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。