专利名称：一种用于交流供电系统的节电器的利记博彩app
技术领域：
本实用新型一种用于交流供电系统的节电器与交流电网输配电相关，特别是与改善输电质量、节约用电的设备相关。
背景技术：
在电力系统中，瞬态浪涌经常出现。闪电、发电机投切、主要电力线路短路都会引起浪涌，被称为外部产生的浪涌。两倍于供电电压的浪涌经常出现，供电电压50倍的浪涌电压也曾经出现过。
更普通、更频繁出现的浪涌是由电感性负载引起的，例如电动机、变压器、接触器线圈、荧光灯镇流器。这种浪涌被称为内部产生的浪涌。
在文献中，又很多种常见的瞬态浪涌电压抑制器。美国专利第4,152,743；4,259,705；4,584,622；4,587,588；4,739,436；4,760,485；4,777,555；4,802,055；4,845,580；4,866,560；4,870,528；4,870,534；以及4,901,183号提出了多种瞬态电压抑制系统、抑制器、以及滤波器，用于电网配电系统。这些专利中提出的电路使用电容器和可变电阻等元器件，结合串联于电力线路中的扼流圈来滤波。这些专利中没有提出或建议在电力线之间，或电力线与中线之间使用电感。这些专利也没有提出节约电能的装置。
任何需要利用磁场工作的负载，例如电动机、变压器、荧光灯镇流器、螺线管之类的负载，都会导致电压与电流之间产生相位差。这种相位差降低了负载的效率，增大了能量消耗。
电压与电流之间的相角就是功率因数角。因为电感性电路的电流滞后于电压，因此具有滞后的功率因数角。因为电容性电路的电流超前于电压，因此具有超前的功率因数角。如果电压与电流之间的相位角为0，此时功率因数为1，电源系统的利用率最大。
如果有某种设备能够消除交流电源的瞬变、浪涌，并减少电感性与电容性负载的能量损耗，将会非常有利。如果该装置能够提高一个交流电源中的一个或多个负载的功率因数，将会更加有利。本实用新型提供了这样的设备。
实用新型内容本实用新型解决方案是一种用于交流供电系统的节电器，其特征在于该节电器包含有相互串联的扼流圈、电容，该扼流圈与电容并联在交流电源的两端，其中，该扼流圈包含有线圈，该线圈的导线穿过线圈内部构成环路。
该扼流圈包含有第一个扼流圈、第二个扼流圈，其中该第一个扼流圈与一电容器串联构成第一条支路，第二个扼流圈与另一个电容器串联构成第二条支路；该第一条支路的一端连接到交流电源的第一条电源线，另一端连接到电源的中点；该第二条支路的一端连接到交流电源的另一条电源线，另一端连接到电源的中点；第一个扼流圈的线圈缠绕在第二条支路上；第二个扼流圈的线圈缠绕在第一条支路上。
该扼流圈还包含有第三个扼流圈和第四个扼流圈，其中该第三个扼流圈与一电容器串联构成第三条支路，第四个扼流圈与一电容器串联构成第四条支路；该第三条支路的一端连接到交流电源的第一条电源线，另一端连接到电源的中点；该第四条支路的一端连接到交流电源的第二条电源线，另一端连接到电源的中点；第三个扼流圈的线圈缠绕在第四条支路上；第四个扼流圈的线圈缠绕在第三条支路上。
该扼流圈还包含有第五个扼流圈和第六个扼流圈，其中该第五个扼流圈与一电容器串联构成第五条支路，第六个扼流圈与一电容器串联构成第六条支路；该第五条支路的一端连接到交流电源的第一条电源线，另一端连接到电源的中点；该第六条支路的一端连接到交流电源的第三条电源线，另一端连接到电源的中点；第五个扼流圈的线圈缠绕在第六条支路上；第六个扼流圈的线圈缠绕在第五条支路上。
本实用新型提供了一种用于交流电源的节电器，阐明了该装置的各种实现形式，包括用于单相、三相电源系统的电路结构。在单相节电器形式中，第一条支路包含一个与电容器串联的扼流圈，第二条支路包含另一个与电容器串联的扼流圈。第一条支路连接交流电源的第一条电源线和电源中点，第二条支路连接交流电源的第二条电源线和电源中点。第一个扼流圈包含一个缠绕在第二条支路上的线圈，同样，第二个扼流圈包含一个缠绕在第一条支路上的线圈。第一与第二个扼流圈的一部分缠绕在铁磁性铁心上。第一个扼流圈的第一部分缠绕在铁心和第二条支路上，第二部分仅缠绕在第二条支路上。第二个扼流圈的第一部分缠绕在铁心和第一条支路上，第二部分仅缠绕在第一条支路上。
节电器还包含并联在第一、第二条电源线之间电容器和瞬态抑制器。瞬态抑制器也可以并联在第一、第二条电源线和中点之间。此外，瞬态抑制器还可以连接在中点和地线之间。电容器和瞬态抑制器也可以并联在第一、第二条支路之间。
在三相节电器形式中，适用的三相电源包括第一、第二、第三条电源线和中点。第一个扼流圈与一个电容器串联构成第一条支路，并联在第一条电源线和中点之间；第二个扼流圈与一个电容器串联构成第二条支路，并联在第二条电源线和中点之间。第一个扼流圈包含一个缠绕在第二条支路上的线圈，第二个扼流圈包含一个缠绕在第一条支路上的线圈。第三个扼流圈与一个电容器串联构成第三条支路，并联在第三条电源线和中点之间；第四个扼流圈与一个电容器串联构成第四条支路，并联在第二条电源线和中点之间。第三个扼流圈包含一个缠绕在第四条支路上的线圈，第四个扼流圈包含一个缠绕在第三条支路上的线圈。第五个扼流圈与一个电容器串联构成第五条支路，并联在第一条电源线和中点之间；第六个扼流圈与一个电容器串联构成第六条支路，并联在第三条电源线和中点之间。第五个扼流圈包含一个缠绕在第六条支路上的线圈，第六个扼流圈包含一个缠绕在第五条支路上的线圈。
在三相节电器形式中，还有并联在第一、第二条电源线，第二、第三条电源线，以及第一、第三条电源线之间的一个电容和一个瞬态抑制器。瞬态抑制器还可以连接在各电源线与中点之间，以及各电源线到地线之间。
单相结构的节电器还可以焊在一个单独的交流插座中。在这种结构中，一个扼流圈和一个电容器串联，连接在插座中。缠绕扼流圈的导线穿过扼流圈自身构成环路。包含相同扼流圈的其他结构也有介绍。
图1是本实用新型中介绍的两线单相结构节电器的原理图；图2是本实用新型中介绍的三相结构节电器的原理图；图3是本实用新型中介绍的可以安装在交流插座中的单相结构节电器的原理图；图4是本实用新型中介绍的另一种单相结构节电器的原理图；图5是本实用新型的另外一种连接在交流电源两相之间的节电器结构原理图。
具体实施方式
图1是本实用新型中的两线单相节电器原理图。为了便于说明，220V电源线L1、L2分别用12、14表示，每条电源线与中点构成标准110V电源，中点用10表示。
本实用新型中的节电器具有瞬变与浪涌保护功能，还可以节能。各种电容器和瞬变抑制器实现了瞬变与浪涌保护功能。电容器16连接在12与14之间。瞬变抑制器，例如金属氧化物变阻器(“MOV”)，安装在电路中的不同点。MOV18安装在电源线12与14之间。MOV20安装在12与中点之间。MOV22安装在14与中点之间。MOV24安装在中点与地之间。另外，MOV56、58分别安装在电源线12、14与地之间。
节电器模块可以安装在用户的电源控制板上，也可以并联在负载附近的电源线上。通常，这种节电器模块可以用于商业机构和居民区。例如，可以在写字楼的每个荧光灯接线盒外安装一个模块，或在单独给这类设备供电的接线盒外安装一个模块。因为模块中没有需要串联入电源线中的元件，所以模块可以直接连接到电源线上的分接头上，不需要切断电源线安装。
为了实现节能功能，在交流电源线之间安装了一种独特的电感。该电感器包含一个或多个线圈，线圈中有导线穿过，连接了设备和线圈，构成回路。
在图1所示的单相节电器结构中，第一条支路36包含一个电感(扼流圈)，该电感整体用28表示。电感28与电容38串联。第一支路36的一端连接到电源线12，另一端连接到中点10。
同样，第二条支路48包含另一个电感(扼流圈)，该电感整体用30表示。电感30与电容50串联。第二支路48的一端连接到电源线14，另一端连接到中点10。
在第一支路中的扼流圈28由两部分线圈构成第一部分32和第二部分34。线圈32缠绕在铁心26和第二支路48上。第二部分线圈34缠绕在第二支路48上，如图所示。
第二个扼流圈30由两部分线圈构成第一部分44和第二部分46。线圈44缠绕在铁心26和第一支路36上，线圈46缠绕在第一支路36上，如图所示。在第一支路中的电容38的两端并联有指示灯42和限流电阻40，通过指示灯可以得知电容38是在正常工作还是处于短路状态。同样，第二支路中的电容50两端并联指示灯54和限流电阻52。
结构独特的扼流圈28和30具有节省电能的作用，特别适用于工业上的电感性负载。这类负载包括重型电机和荧光灯。测量显示节电率可达10％～25％。扼流圈28和30提高了功率因数，从而起到了节电作用。另外，扼流圈使得电源线12、14之间的负载平衡，提高了运行效率，也起到了节电作用。其他元件对节电也有一定的作用。
节能的原因(至少是部分原因)在于扼流圈28中缠绕在第二支路48上的绕组，以及扼流圈30缠绕在第一支路36的绕组。如果不使用这种“完全绕组”技术，节能效果就会降低。另外还发现，铁心26对于节能来说是不必要的。仅仅是完全绕组技术就可以降低电能使用、需求的功率。实验证明如果扼流圈仅仅包含一个绕组，只要扼流圈导线穿过绕组自身的线圈构成回路，也能够节能。具有6绕组线圈的扼流圈具有最大的效率，低于6匝时，测量结果显示节能效果下降。
三相节电器的结构形式如图2所示。同样，节电器可以安装在输入电源控制板上，也可以安装在大负载附近。三相电源线L1、L2、L3分别用72、74、76表示，中点用70表示。节电器连接到72、74、76上。MOV元件78、80、82连接在每条电源线与中点之间，起到瞬变抑制作用。MOV元件84、92、96在三相电源线之间，起到瞬变抑制作用。MOV元件88、90、100在电源线与地之间，起到瞬变抑制作用。电容器86、94、98连接在三相电源线之间，起到滤波与功率因数校正的作用。
扼流圈114和116连接在电源线72、74之间。扼流圈114与电容器120串连，构成72到中点的第一支路118。扼流圈116与电容器124串连，构成74到中点的第二支路122。
扼流圈126和128连接在电源线74、76之间。扼流圈128与电容器136串连，构成76到中点的第三支路134。扼流圈126与电容器132串连，构成74到中点的第四支路130。
扼流圈102和104连接在电源线72、76之间。扼流圈102与电容器108串连，构成72到中点的第五支路106。扼流圈104与电容器112串连，构成76到中点的第六支路110。
图3是用于单相120V交流插座中的节电器结构。图3所示的电路可以安装在插座中以便简化在居民区中的安装。该电路连接在120V交流电源线150和中点152之间。在扼流圈160中，第一部分绕组缠绕在铁心154上。铁心154有一段气隙156，用来防止铁心饱和。本实用新型中提到的各种不同的结构中，扼流圈的铁心都有这种用途的气隙。另外，如上所述，铁心可以完全省略，因为使用铁心仅仅可以改善滤波特性。
扼流圈160还包括第二个绕组164，该绕组与第一个绕组162串联。线圈162、164中止于线166，该导线穿过162与164构成回路，如图3所示。导线166将线圈162、164与电容器158串联。扼流圈160与电容器158串联后连接到交流电源线150与中点152之间。
变阻器或其他类型的瞬变抑制器170可以连接到交流电源线之间，如图所示。电源线150和中点152被接到通常的交流插座172中。
图4是另外一种节电器的结构形式。图中，扼流圈184包含三个绕组186、188和190。第一个绕组186缠绕在铁心185外。第二个绕组188与第一个绕组186串联，但188不缠绕在铁心上。第三个绕组190与第二个绕组188串联，缠绕在铁心185上。导线192从第三绕组190延伸出来，穿过第一、第二、第三绕组构成环路。电容器194连接到导线192上，与扼流圈184构成串联结构。扼流圈184与电容器194串联后连接到交流电源线180与中点182之间。电容器196与浪涌抑制器198也并联入交流电源中。此外，在中点与地之间连接了浪涌抑制器200。交流电源线通过普通的交流插座接入，如图4所示。
在图5所示的结构形式中，使用了两个扼流圈，用214和230表示。扼流圈214包含第一部分绕组216和第二部分绕组218，两绕组串联。扼流圈214中止于导线220。导线220穿过扼流圈230的绕组232、234。220连接到电容器224上，扼流圈214与电容器224串联后连接到交流电源线210和212之间。同样，从扼流圈230延伸出去的导线236穿过扼流圈214后连接到电容器238上。扼流圈230与电容器238串联后接入交流电源中。电容器240和浪涌抑制器242也并联接入电源中。与图5所示的结构形式完全相同的电路连接到电源线1、2和电源线2、3，以及电源线1、3之间后，就可以转化成三相的结构形式。
本实用新型中用到的各种电容器，最好是AC/DC功率电容器，例如通用公司生产的97F GEM系列。电容大小在10～25微法比较适宜。扼流圈可以使用直接固定(Snap-on)铁心，例如Radio Shark公司生产的商品编号为273-104的铁心。线圈使用满足负载电流大小要求的导线绕制而成。任意匝数的绕组都具有节能作用，但通常5或6匝适于扼流圈各部分线圈。增加额外的这种类型的扼流圈，例如在不同工业负载附近或在居民区，可以增加节能效果。
有意义的是本实用新型中的节电器不仅可以抑制浪涌和瞬变，还具有明显的节能作用。尽管本实用新型由几种不同的结构形式来描述，在权利要求的范围之内还有许多中变形形式。
权利要求1.一种用于交流供电系统的节电器，其特征在于该节电器包含有相互串联的扼流圈、电容，该扼流圈与电容并联在交流电源的两端，其中，该扼流圈包含有线圈，该线圈的导线穿过线圈内部构成环路。
2.如权利要求1所述的节电器，其特征在于该扼流圈包含有第一个扼流圈、第二个扼流圈，其中该第一个扼流圈与一电容器串联构成第一条支路，第二个扼流圈与另一个电容器串联构成第二条支路；该第一条支路的一端连接到交流电源的第一条电源线，另一端连接到电源的中点；该第二条支路的一端连接到交流电源的另一条电源线，另一端连接到电源的中点；第一个扼流圈的线圈缠绕在第二条支路上；第二个扼流圈的线圈缠绕在第一条支路上。
3.如权利要求2所述的节电器，其特征在于该扼流圈还包含有第三个扼流圈和第四个扼流圈，其中该第三个扼流圈与一电容器串联构成第三条支路，第四个扼流圈与一电容器串联构成第四条支路；该第三条支路的一端连接到交流电源的第一条电源线，另一端连接到电源的中点；该第四条支路的一端连接到交流电源的第二条电源线，另一端连接到电源的中点；第三个扼流圈的线圈缠绕在第四条支路上；第四个扼流圈的线圈缠绕在第三条支路上。
4.如权利要求3所述的节电器，其特征在于该扼流圈还包含有第五个扼流圈和第六个扼流圈，其中该第五个扼流圈与一电容器串联构成第五条支路，第六个扼流圈与一电容器串联构成第六条支路；该第五条支路的一端连接到交流电源的第一条电源线，另一端连接到电源的中点；该第六条支路的一端连接到交流电源的第三条电源线，另一端连接到电源的中点；第五个扼流圈的线圈缠绕在第六条支路上；第六个扼流圈的线圈缠绕在第五条支路上。
5.如权利要求1至4所述的任一种节电器，其特征在于该节电器还包含有铁心，该铁心上至少缠绕有所述扼流圈线圈的部分绕组。
6.如权利要求5所述的节电器，其特征在于该铁心具有气隙。
7.如权利要求2所述的节电器，其特征在于第一个扼流圈包含有缠绕在铁心上的第一部分和不缠绕在铁心上的第二部分，该第二部分缠绕在第二条支路上；第二个扼流圈也包含有缠绕在铁心上的第一部分和不缠绕在铁心上的第二部分，该第二部分缠绕在第一条支路上。
8.如权利要求2所述的节电器，其特征在于在第一与第二条电源线之间并联有电容器。
9.如权利要求2所述的节电器，其特征在于所述的电源线之间，和/或电源线和地线之间，和/或电源线和中线之间，和/或中线和地线之间并联有瞬间抑制器。
专利摘要本实用新型节电器是由一个扼流圈和一个电容器串联而成，并联于供电系统中。该扼流圈的线圈一端连接电网，使电网通过该线圈构成环路，从使电网平衡，提高了效率。电容器与瞬变抑制器(即可变电阻)用来抑制电涌和功率因数校正。
文档编号H02H9/04GK2744039SQ200420092979
公开日2005年11月30日 申请日期2004年9月24日 优先权日2004年9月24日
发明者莫志禄 申请人:莫志禄