申请/专利权人：通用电器技术有限公司

申请日：2017-12-20

公开（公告）日：2023-03-17

公开（公告）号：CN108206656B

主分类号：H02P13/06

分类号：H02P13/06;H01F29/02

优先权：["20161220 US 15/385437"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.03.17#授权;2019.11.19#实质审查的生效;2018.06.26#公开

摘要：本发明的实施例涉及具有电压调节控制器和变压器组件的电压调节器系统。变压器组件包括：线圈绕组；多触点抽头布置，其连接到线圈绕组；以及多分路抽头变换器系统，其包括具有接触器元件的第一抽头变换器，当控制器基于感测到与电压调节器系统的标称输出电压的电压偏差而提供定位激励时，所述接触器元件与多触点抽头的第一触点接触。多分路抽头变换器系统还包括第二抽头变换器，该第二抽头变换器与第一抽头变换器机械地联动并且包括另一个接触器元件，该接触器元件被布置成当第一抽头变换器的接触器元件与多触点抽头布置的第一触点接触时与多触点抽头布置的第二触点自动地接触。

主权项：1.一种电压调节器系统，包括：电压调节控制器，其包括电压感测元件；和变压器组件，其联接到所述电压调节控制器，所述变压器组件包括：线圈绕组；第一多触点抽头布置，其连接到所述线圈绕组，所述第一多触点抽头布置包括第一组触点；和多分路抽头变换器系统，所述多分路抽头变换器系统包括：第一抽头变换器，其包括第一接触器元件，当所述电压调节控制器向所述变压器组件提供第一定位激励时，所述第一接触器元件与所述第一组触点中的第一触点接触，所述第一定位激励至少部分地基于所述电压感测元件感测到与所述电压调节器系统的标称输出电压的第一电压偏差；和第二抽头变换器，其与所述第一抽头变换器机械地联动，所述第二抽头变换器包括第二接触器元件，所述第二接触器元件被布置成当所述第一接触器元件与所述第一组触点中的所述第一触点接触时与所述第一组触点中的第二触点自动地接触。

全文数据：电压调节器系统和使用方法技术领域[0001]本发明涉及电压调节器系统，并且更具体地涉及用于电力线变电站的电压调节器系统、应用和使用方法。背景技术[0002]电力线通常用于向大量的用户提供电力。其中一些消费者可以是居民用户，而另一些则是商业用户。可以理解的是，这两种用户所消耗的电力量在一天的各个时期内和各个季节内可能变化。例如，商业用户在工作日消耗的电力量可以高于商业用户在夜间消耗的电力量，而居民区在夜晚时间由居民用户消耗的电力量可以高于在工作日消耗的电力量。公用事业公司通常通过使用各种常规设备来适应这种波动的电力要求。在这些各种常规设备中的一种是电压调节器，其在通过电力线汲取的电流量增加时，在电力线上提供电压水平的增加，反之亦然。[0003]在一些情况下，在一段时间内通过电力线汲取的电流量可能超过常规电压调节器的变压器线圈或其他元件的电流额定值，从而加压于和或损坏电压调节器的各种部件。在工业上被称为抽头变换器的这些部件之一被用于在变压器线圈中的各个抽头点中的一个处进行接触。抽头变换器的过度操作不仅会导致抽头变换器触点的高磨损，而且在一些情况下也会导致电弧放电。由于许多原因，电弧放电是不期望的，特别是因为电弧放电可能是危险的并且可能导致设备损坏、设备寿命缩短，并且在一些情况下导致灾难性故障。发明内容[0004]本发明的实施例涉及电压调节器系统，并且更具体地涉及用于电力线路变电站、馈线和工业（即，石油和天然气、工业、风力、灌溉、采矿、太阳能等应用的电压调节器系统以及使用方法。本发明的某些实施例可以提供针对电压调节器系统的技术效果和或解决方案，所述电压调节器系统可以包括具有彼此并联联接的两个或更多个串联绕组的变压器组件，每个绕组具有多个抽头。两个或更多个串联绕组的并联联接将电力线负载电流在两个或更多个串联绕组之间自动地分流，从而使每个串联绕组负担电力线负载电流的仅仅一部分。变压器组件还具有两个或更多个抽头变换器组件，这些组件协作以允许同时激活一起联动的两个或更多个可移动接触器元件。由于串联绕组的并联联接导致通过每个串联绕组的电流减少，这会减少或消除当可移动接触器元件被激活时可能发生的电弧放电的量，由此在某些情况下延长了电压调节器系统的使用寿命并提供各种其他好处。[0005]本发明的某些其他实施例可以提供针对可以包括电压调节控制器和变压器组件的电压调节器系统的技术效果和或解决方案。变压器组件可以包括:线圈绕组；多触点抽头布置，其连接到线圈绕组；以及多分路抽头变换器系统，其包括具有接触器元件的第一抽头变换器，当电压调节控制器基于感测到与电压调节器系统的标称输出电压的电压偏差而提供定位激励时，所述接触器元件与多触点抽头的第一触点接触。多分路抽头变换器系统还包括第二抽头变换器，该第二抽头变换器与第一抽头变换器机械地联动，并且包括另一个接触器元件，该接触器元件被布置成当第一抽头变换器的接触器元件与多触点抽头布置的第一触点接触时，其与多触点抽头布置的第二触点自动地接触。[0006]根据本发明的一个示例性实施例，一种电压调节器系统包括变压器组件和具有电压感测元件的电压调节控制器。联接到电压调节控制器的变压器组件可以包括线圈绕组、第一多触点抽头布置和多分路抽头变换器系统。连接到线圈绕组的第一多触点抽头布置包括第一组触点。多分路抽头变换器系统包括第一抽头变换器和第二抽头变换器。第一抽头变换器具有:第一接触器元件，当电压调节控制器向变压器组件提供第一定位激励时，第一接触器元件与第一组触点中的第一触点接触，所述第一定位激励至少部分地基于电压感测元件感测到与电压调节器系统的标称输出电压的第一电压偏差。第二抽头变换器与第一抽头变换器机械地联动，并且具有第二接触器元件，所述第二接触器元件被布置成当第一接触器元件与第一组触点中的第一触点接触时，其与第一组触点中的第二触点自动地接触。[0007]根据本发明的另一个示例性实施例，一种使用电压调节器系统调节电压的方法包括提供电压调节控制器和联接到电压调节控制器的变压器组件。电压调节控制器包括电压感测元件。变压器组件包括线圈绕组、第一多触点抽头布置和多分路抽头变换器系统。连接到线圈绕组的第一多触点抽头布置具有第一组触点。多分路抽头变换器系统包括具有第一接触器元件的第一抽头变换器和与第一抽头变换器机械地联动的第二抽头变换器，第二抽头变换器具有第二接触器元件。该方法还包括:感测与电压调节器系统的标称输出电压的第一电压偏差；以及响应于感测到第一电压偏差，将第一接触器元件放置成与第一组触点中的第一触点接触，第二接触器元件与第一组触点中的第二触点自动地接触。[0008]根据本发明的又一个示例性实施例，一种电压调节器系统包括变压器组件。变压器组件包括线圈绕组、第一多触点抽头布置、第二多触点抽头布置、第一抽头变换器、第二抽头变换器和换向开关。连接到线圈绕组的第一多触点抽头布置具有第一组触点。也连接到线圈绕组的第二多触点抽头装置具有第二组触点。第一抽头变换器包括第一接触器元件，所述第一接触器元件被配置成在第一时间段内与第一组触点中的第一触点接触并且在第二时间段内与第二组触点中的第一触点接触。第二抽头变换器包括与第一抽头变换器的第一接触器元件机械地联动的第二接触器元件，所述第二接触器元件布置成在第一时间段内与第一组触点中的第二触点并且在第二时间段内与第二组触点中的第二触点自动地接触。也连接到线圈绕组的换向开关操作成将线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到电压调节器系统的输出端子。[0009]具体地，本发明一方面提供一种电压调节器系统，包括：电压调节控制器，其包括电压感测元件;和变压器组件，其联接到所述电压调节控制器，所述变压器组件包括:线圈绕组;第一多触点抽头布置，其连接到所述线圈绕组，所述第一多触点抽头布置包括第一组触点;和[0010]多分路抽头变换器系统，所述多分路抽头变换器系统包括:第一抽头变换器，其包括第一接触器元件，当所述电压调节控制器向所述变压器组件提供第一定位激励时，所述第一接触器元件与所述第一组触点中的第一触点接触，所述第一定位激励至少部分地基于所述电压感测元件感测到与所述电压调节器系统的标称输出电压的第一电压偏差;和第二抽头变换器，其与所述第一抽头变换器机械地联动，所述第二抽头变换器包括第二接触器元件，所述第二接触器元件被布置成当所述第一接触器元件与所述第一组触点中的所述第一触点接触时与所述第一组触点中的第二触点自动地接触。[0011]进一步地，所述变压器组件还包括连接到所述线圈绕组的第二多触点抽头布置，所述第二多触点抽头布置包括第二组触点。_[0012]进一步地，当所述电压感测元件感测到与所述标称输出电压的第二电压偏差时，所述第一接触器元件与所述第二组触点中的第一触点接触，并且其中，当所述第一接触器元件与所述第二组触点中的所述第一触点接触时，所述第二接触器元件布置成与所述第二组触点中的第二触点自动地接触。[0013]进一步地，所述电压感测元件包括电联接到所述电压调节器系统的：个或多个输出端子的马达，所述马达包括转子轴，所述转子轴当所述马达感测到与所述标称输出电压的所述第一电压偏差时旋转到第一角度位置，并且当所述马达感测到与所述标称输出电压的所述第二电压偏差时旋转到第二角度位置。[0014]进一步地，所述多分路抽头变换器系统包括具有中心开口的至少一个圆形板，所述中心开口被提供用于插入所述马达的所述转子轴。[0015]进一步地，与所述标称输出电压的所述第一电压偏差是与所述标称输出电压的正或负偏差，并且与所述标称输出电压的所述第二电压偏差是与所述标称输出电压的负或正偏差。[0016]进一步地，所述变压器组件还包括:换向开关，其连接到所述线圈绕组，所述换向开关操作成将所述线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到所述电压调节器系统的输出端子。[0017]本发明另一方面提供一种使用电压调节器系统调节电压的方法，包括:提供包括电压感测元件的电压调节控制器;提供联接到所述电压调节控制器的变压器组件，所述变压器组件包括:线圈绕组;第一多触点抽头布置，其连接到所述线圈绕组，所述第一多触点抽头布置具有第一组触点；和多分路抽头变换器系统，所述多分路抽头变换器系统包括具有第一接触器元件的第一抽头变换器和与所述第一抽头变换器机械地联动的第二抽头变换器，所述第二抽头变换器具有第二接触器元件;感测与所述电压调节器系统的标称输出电压的第一电压偏差；以及响应于感测到所述第一电压偏差，将所述第一接触器元件放置成与所述第一组触点中的第一触点接触，所述第二接触器元件与所述第一组触点中的第二触点自动地接触。[0018]进一步地，还包括:提供连接到所述线圈绕组的第二多触点抽头布置，所述第二多触点抽头布置具有第二组触点;感测与所述电压调节器系统的所述标称输出电压的第二电压偏差；以及响应于感测到所述第二电压偏差，将所述第一接触器元件放置成与所述第二组触点中的第一触点接触，所述第二接触器元件与所述第二组触点中的第二触点自动地接触。[0019]进一步地，感测所述第一电压偏差和所述第二电压偏差中的每一个包括使用电联接到所述电压调节器系统的一个或多个输出端子的马达，所述马达包括转子轴，所述转子轴当所述马达感测到与所述标称输出电压的所述第一电压偏差时旋转到第一角度位置，并且当所述马达感测到与所述标称输出电压的所述第二电压偏差时旋转到第二角度位置。[0020]进一步地，所述多分路抽头变换器系统包括具有中心开口的至少一个圆形板，所述中心开口被提供用于插入所述马达的所述转子轴。[0021]进一步地，与所述标称输出电压的所述第一电压偏差是与所述标称输出电压的正或负偏差，并且所述标称输出电压的所述第二电压偏差是i与所述标称输出电压的负或正偏差。[0022]进一步地，所述正偏差和所述负偏差中的每一个相对于所述标称输出电压基于百分比来定义。[0023]进一步地，所述变压器组件还包括:换向开关，其连接到所述线圈绕组，所述换向开关操作成将所述线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到所述电压调节器系统的输出端子。[0024]本发明又一方面提供一种电压调节器系统，包括:变压器组件，其包括:线圈绕组；第一多触点抽头布置，其连接到所述线圈绕组，所述第一多触点抽头布置具有第一组触点；第二多触点抽头布置，其连接到所述线圈绕组，所述第二多触点抽头布置具有第二组触点；第一抽头变换器，其包括第一接触器元件，所述第一接触器元件被配置成在第一时间段内与所述第一组触点中的第一触点接触并且在第二时间段内与所述第二组触点中的第一触点接触;第二抽头变换器，其包括与所述第一抽头变换器的所述第一接触器元件机械地联动的第二接触器元件，所述第二接触器元件被布置成在所述第一时间段内与所述第一组触点中的第二触点并且在所述第二时间段内与所述第二组触点中的第二触点自动地接触;和换向开关，其连接到所述线圈绕组，所述换向开关操作成将所述线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到所述电压调节器系统的输出端子。[0025]进一步地，还包括：电压感测元件，其用于感测所述电压调节器系统的输出电压，所述电压感测元件被配置成提供:第一定位激励，以将所述第一接触器元件放置成在所述第一时间段内与所述第一组触点中的所述第一触点接触;和第二定位激励，其被选择为将所述第一接触器元件放置成在所述第二时间段内与所述第一组触点中的所述第二触点接触。[0026]进一步地，所述电压感测元件包括感测线圈，所述感测线圈被配置成检测所述电压调节器系统的标称输出电压。[0027]进一步地，所述感测线圈包括马达的一次绕组或二次绕组中的至少一个的至少一部分，并且其中，所述马达包括转子轴，所述转子轴当存在与所述标称输出电压的第一电压偏差时旋转到第一角度位置，并且当存在与所述标称输出电压的第二电压偏差时旋转到第二角度位置。_[0028]进一步地，与所述标称输出电压的所述第一电压偏差是与所述标称输出电压的正或负偏差，并且所述标称输出电压的所述第二电压偏差是与所述标称输出电压的负或正偏差。[0029]进一步地，所述正偏差和所述负偏差中的每一个相对于所述标称输出电压基于百分比来定义。[0030]本发明的其它实施例和方面将从结合下图进行的以下描述变得显而易见。附图说明[0031]在已如此概括地描述本发明之后，现在将参考附图，附图未必按比例绘制，其中相同编号始终指代相同元件。[0032]图1为根据本发明的一个示例性实施例的示例性电压调节器系统的示意图。[0033]图2为图1所示电压调节器系统的第一示例性实施方式的示意图。[0034]图3示出根据本发明的一个示例性实施例的示例性变压器组件的一些元件，所述元件以符号格式指示的示意图。[0035]图4示出了用于操作图1所示变压器组件的示例性机械布置的示意图。[0036]图5示出了根据本发明的一个示例性实施例的示例性电压调节器系统，其具有单个线圈绕组和易于在操作期间损坏的单个抽头变换器的示意图。[0037]图6示出了根据本发明的示例性实施例的具有单个线圈绕组和多分路抽头变换器的电压调节器系统的示意图。[0038]图7示出了用于操作图6所示变压器组件的示例性机械布置的示意图。具体实施方式[0039]将参考附图在下文中更加全面地描述本发明，在这些附图中展示了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以按许多不同形式体现，并且不应解释为限于本文中所阐述的示例性实施例;实际上，提供这些实施例是为了使得本发明将满足适用的法律要求。更确切地说，如本文中所使用的词语“示例性”指示数个示例中的一个示例，且应理解，不将不当的强调或偏好引导到所描述的特定示例中。此外，如本文中所使用的词语“示例”既定为在本质上非排他性的和非限制性的。[0040]还应理解，本文中使用某些词语和术语仅仅是为了方便起见，且此类词语和术语应解释为指代由所属领域的一般技术人员大体上以各种形式和等效性理解的各种物体和动作。因此，本文中使用的诸如“接触器”、“触点”、“抽头”、“抽头变换器”、“绕组”和“线圈”的词语应当被理解为指可以以各种方式实现的各种元件。更一般地，抽头是指设置在绕组上的多个触点中的一个，并且抽头变换器可以包括可移动的接触器元件，如接触刷或滑块，其可以被移动以提供与多个抽头中的任一个选定的抽头的接触。根据本发明的一个或多个实施例，可移动的接触器元件可使用由电压调节控制器提供的定位激励来移动。[0041]现在注意图1，图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的示例性电压调节器系统100。电压调节器系统100具有一对输入端子101和102,其可以用于将电压源105联接到电压调节器系统100中。电压源105可以是与发电站相关的一个或多个部件，例如联接到发电机例如燃气轮机发电站或交流AC发电机的电力变压器。电压调节器系统1〇〇还具有一对输出端子1〇3和104，其可以用于将电压调节器系统100联接到负载120。[0042]负载12〇象征性地表示联接到电压调节器系统100的功耗部件。功耗部件可以与诸如居民用户和商业用户的各种电力用户相关联。与居民用户相关的功耗部件的一些示例可以包括照明元件、加热元件、冷却元件和家用电器，而与商业和工业用户相关联的功耗部件的一些示例可以包括计算机、马达、机器和办公室设备。[0043]负载120的功耗增加可以通过从电压源1〇5且经过电压调节器系统1〇〇汲取的电流量的增加来表征。电压调节器系统100可以包括变压器组件110和电压调节控制器115。电压调节控制器115具有电压感测元件117和联接到电压感测元件117的驱动器116，电压感测元件II7被配置为感测横跨电压调节器系统100的输出端子103和104出现的输出电压的幅度。驱动器116在电压感测元件117的控制下向变压器组件110传送定位激励。[0044]电压调节控制器115可以以各种方式实现。在第一示例性实施方式中，电压感测元件117可以是降压变压器，降压变压器的一次线圈连接到输出端子1〇3和1〇4，二次线圈连接到驱动器116。在该实施方式中，驱动器116可以向变压器组件11〇提供电信号形式的定位激励，该电信号通过联接链路111例如，导线承载并联接到变压器组件i丨〇中的合适的抽头变换器元件中。[0045]在下面更详细描述的第二示例性实施方式中，电压调节控制器115可以以同步电动马达的形式实现。同步电动马达的绕组可以作为电压感测元件117操作，并且同步电动马达的转子轴构成驱动器116。在该第二示例性实施方式中的联接链路1U是机械联接系统，该机械联接系统将定位激励转子轴的旋转动作传送到变压器组件丨10中的两个或更多抽头变换器组件中。[0046]不管电压调节控制器115以什么方式实现，电压调节器系统100通过补偿由于负载120汲取的电流的变化而可能发生的输出电压的任何变化来操作以提供输出电压调节。更具体地，当负载120汲取的电流增加时，电压调节控制器i丨5中的电压感测元件丨丨7感测横跨电压调节器系统100的输出端子1〇3和104的输出电压的下降。电压调节控制器115然后配置变压器组件110以降低电流的串联路径中的电压降。反之，当负载12〇汲取的电流减少时，电压调节控制器115中的电压感测元件in感测横跨电压调节器系统100的输出端子103和104的输出电压的升高。电压调节控制器115然后配置变压器组件11〇以在电流的串联路径中引入更大的电压降。[0047]因此，当由负载120汲取的增加的电流导致由电压调节器系统1〇〇提供的440V的标称输出电压下降（例如）约10%时，横跨输出端子1〇3和104出现的电压将为约396V440V-44V。电压调节控制器115通过感测电压降并将变压器组件11〇上的电压降减少合适的量进行响应，以便将横跨输出端子103和104出现的电压升高回到440V。[0048]另一方面，当负载120中的变化导致从电压调节器系统1〇〇引出的电流量减少例如）约10%时，横跨输出端子103和104出现的电压可以升高约10%到484V440V+44V。电压调节控制器115通过感测电压升高并将变压器组件110上的电压降增加合适的量进行响应，以便将横跨输出端子103和104出现的电压调整回到440V。[0049]如上所述，在另一示例性实施方式中，电压感测元件117是同步电动马达的绕组，并且同步电动马达的转子轴可操作以向变压器组件110提供定位激励，以将抽头变换器的至少一个接触器元件从一个抽头移动到另一抽头以选择性地增加或减少变压器组件110中的电压降。[0050]图2示出了根据电压调节器系统100的示例性实施方式可包括在电压调节控制器115和变压器组件110中的一些示例性部件。在该示例性实施方式中，变压器组件110以分裂线圈变压器组件（split-coiltransformerassembly2〇0的形式实现。分裂线圈变压器组件200不仅解决了由于负载120汲取高电流而导致的某些与应力相关和或损坏相关的问题，而且解决了抽头切换操作期间与电弧放电相关的一些问题。在该示例性实施例中，电压调节控制器115中的电压感测元件117是降压变压器250。降压变压器的一次线圈连接到可以在例如440V下的输出端子103和104。降压变压器动作提供联接到驱动器116中的较低电压。驱动器116可以包括包含电子部件的电路板，并且可以使用该较低电压来生成电信号形式的定位激励，该激励通过联接链路111传送到分裂线圈变压器组件200中。[0051]在另一个示例性实施例中，如上所述，电压感测元件117可以是同步电动马达的单个绕组。在该实施方式中，当输出端子103和104处的标称输出电压在一个方向上改变例如，升高到标称电压以上时，同步电动马达的转子轴顺时针地步进，并且当在输出端子103和104处的标称输出电压在相反方向上改变例如，下降到标称电压以下）时，逆时针地步进。转子轴与驱动器116配合以移动分裂线圈变压器组件200内部的抽头变换器，以便改变由分裂线圈变压器组件200提供的电压降。下面将使用另一个图来描述该示例性实施方式的附加细节。[0052]现在转到分裂线圈变压器组件200,在该示例性实施例中，一对抽头变换器240和245彼此机械地联动。在其他示例性实施例中，可以使用多于两个机械联动的抽头变换器。第一抽头变换器240包括与第一线圈绕组215A接触的接触器元件205例如，接触刷或滑动接触器）。接触器元件205的一端连接到输入端子101，另一端被布置成在由电压调节控制器115提供的定位激励的控制下，其与设置在第一线圈绕组215A上的多个抽头中的任何一个接触。第一线圈绕组215A具有端接在正端子上的第一端和端接在负端子上的第二端。第一换向开关225被布置成在正端子或负端子之一之间提供可选触点并且将线圈绕组215A的第一端或第二端联接到输出端子103,从而允许绕组感测的换向。[0053]第二抽头变换器245与第一抽头变换器240基本相同（但是在其他实施方式中可以不同）。因此，第二抽头变换器245类似地包括与第二线圈绕组215B接触的接触器元件210例如，接触刷或滑动接触器）。接触器元件210的一端连接到输入端子101，另一端被布置成在与提供到另一个接触器元件205相同的定位激励的控制下与设置在第二线圈绕组215B上的多个抽头中的任一个接触。第二线圈绕组215B具有端接在正端子上的第一端和端接在负端子上的第二端。换向开关230被布置成在正端子或负端子之一之间提供可选触点并且将第二线圈绕组215B的第一端或第二端联接到输出端子103,从而允许第二线圈绕组215B的绕组感测的换向。换向开关230与换向开关225机械地联动。[0054]如上所述，接触器元件205和接触器元件210都联接到输入端子101，并且换向开关225和换向开关23〇都联接到输出端子103。该布置提供了第一抽头变换器240和第二抽头变换器245的并联组合，以及第一线圈绕组215A和第二线圈绕组215B的并联组合。[0055]为了具体描述由第一线圈绕组215A和第二线圈绕组215B的并联组合提供的某些特征，图3以符号格式示出了分裂线圈变压器组件200的一些元件。如果分裂线圈变压器组件200将以单个线圈绕组的形式而不是以分裂线圈形式来实现，则由负载120汲取的负载电流Iload将通过单个线圈绕组整体传播。为了详细说明这个方面，出于描述的目的，可以假设图2所示的分裂线圈变压器组件200通过仅使用抽头变换器240和第一线圈绕组215A省略抽头变换器245和第二线圈绕组215B来实现。由于这种配置，负载电流（Iwd仅流过第一线圈绕组215A，因此需要第一线圈绕组215A具有处理整个负载电流Iirad的功率耗散能力。此外，在电压调节期间，当接触器元件205从一个抽头移动到另一个时，单抽头变换器240必须承受大量的电弧放电。在一些情况下，电弧放电可能严重到足以轻易损坏抽头变换器240的部件，而在其他情况下，一段时间内的多个电弧放电事件可以具有减少抽头变换器240的平均故障间隔时间MTBF的累积效应。[0056]因此，根据本发明，可以使用包含彼此并联联接的“n”（n彡2个线圈绕组的分裂线圈绕组布置300。因此，在图3所示的示例性实施例中，第一线圈绕组215A与第二线圈绕组215B的并联联接适应负载电流中的分流，其中第一线圈绕组215A和第二线圈绕组215B中的每一个仅传播负载电流的一半幅值。可以理解，仅当第一线圈绕组215A与第二线圈绕组215B相同时，负载电流才被精确地分成两半。然而，在某些其他示例性实施例中，第一线圈绕组215A与第二线圈绕组215B可以是不相同的，并且负载电流可以根据由第一线圈绕组215A和第二线圈绕组215B中的每一个提供的交流阻抗中的差异而在第一线圈绕组215A和第二线圈绕组215B之间按比例分流。[0057]在一些示例性实施方式中，通过与第一线圈绕组215A和第二线圈绕组215B并联地添加一个或多个附加线圈绕组（以虚线格式示出），可以进一步减小由第一线圈绕组215A和第二线圈绕组215B中的每一个承载的负载电流的幅值。因此，如果四个相同的线圈绕组彼此并联设置，则流过每个单独的线圈绕组的负载电流（Iload的量等于提供给负载120的负载电流的四分之一。类似地，使用“n”（n多2个抽头变换器代替单个抽头变换器提供了负载电流共享以及电弧放电和触点磨损的减少。[0058]根据本发明，通过使用“n”个线圈绕组和或“n”个抽头变换器减少流过的负载电流不仅降低了“n”个线圈绕组和或“n”个抽头变换器中的每一个中的稳态功率耗散与单个线圈绕组和或单个抽头变换器相比），而且也可以在电压调节期间各个接触器元件同时从一个抽头移动到另一个时提供电弧放电的显著减少。现在将使用图4所示的示例性实施方式来描述多个接触器元件的这种并发动作。[0059]图4示出了用于同时操作图2所示的分裂线圈变压器组件200的接触器元件205和接触器元件210的示例性机械布置。在该示例性机械布置中，电压调节控制器115包括联接到电压感测元件117的同步电动马达420。电压感测元件117是具有连接到电压调节器系统100的输出端子103和104的一次线圈和提供用于操作同步电动马达420的功率的二次线圈的降压变压器。在该示例性实施方式中，联接链路251图2所示是机械联接系统415,其将定位激励（同步电动马达420的转子轴404的旋转动作传送到抽头变换器240和抽头变换器245中的每一个中。更具体地，机械联接系统415将定位激励经由第一轴416传送到抽头变换器240中并经由第二轴418传送到抽头变换器245中。[0060]第一轴416穿过圆形元件417中的中心开口插入，以用于保持和旋转圆形元件417，而第二轴418穿过圆形元件419中的中心开口插入，以用于保持和旋转圆形元件419。接触器元件2〇5安装在圆形元件417上，接触器元件210安装在圆形元件419上。实际上，机械联接系统415提供圆形元件417与圆形元件419的机械联动，由此由圆形元件419自动地复制圆形元件417的旋转移动。圆形元件417与圆形元件419的机械联动又自动地提供接触器元件205相对于接触器元件210的协调机械联动操作。机械联接系统415可以包括诸如轴、齿轮、滑轮和皮带的各种部件中的一个或多个，其可以用来将转子轴404以上述方式联接到圆形元件417和圆形元件419。[0061]在一个示例性实施方式中，当输出电压在一个方向上变化例如升高到标称电压以上时，同步电动马达4加使转子轴404在顺时针方向上旋转到第一角度位置，并且当输出电压在相反方向上变化例如下降至标称电压以下时使转子轴4〇4在逆时针方向上旋转到第二角度位置。[0062]可以以各种方式，例如以弹簧指或弹簧加载销的形式实现的接触器元件205与位于圆形抽头外壳似1上的多个抽头中的一个或多个接触，抽头外壳421是分裂线圈变压器组件2〇0在图2中示出）的一部分。更具体地，在该示例性实施方式中，接触元件205被布置成当负载12〇上的输出电压处于例如标称电压如440V时，在同步电动马达420的控制下与圆形抽头外壳421上的抽头401接触。当输出电压在标称电压以下偏离第一量时，由同步电动马达420的转子轴404经由机械联接系统415提供到第一轴416的定位激励例如逆时针旋转使接触元件205旋转离开抽头401并且与圆形抽头外壳似1的另一个抽头403接触。当输出电压进一步偏离时，由同步电动马达420的转子轴404提供到第一轴416的定位激励例如逆时针旋转使接触元件205旋转离开抽头403到下一个相邻抽头等。当输出电压在标称电压以上偏离第一量时，由同步电动马达42〇的转子轴404经由机械联接系统415提供到第一轴416的定位激励例如顺时针旋转使接触元件205旋转离开抽头401并且与圆形抽头外壳421的另一个抽头402接触。[0063]如可以理解的，由同步电动马达420的转子轴404经由机械联接系统415提供到轴416的定位激励也同时提供到第二轴418。第二轴418的旋转导致接触器元件210与接触器元件2〇5同步地旋转，并与圆形抽头外壳422上的多个抽头中的一个或多个接触，抽头外壳422也是分裂线圈变压器组件200如图2所示）的一部分。[0064]此外，如上面结合图2所述，由于两个线圈绕组的并联联接的结果，第一线圈绕组215A和第二线圈绕组215B中的每一个所承载的电流量是由单个线圈绕组如果仅使用单个线圈绕组承载的电流量的一半。电流的减小不仅在电压调节期间当各个接触器元件从一个抽头同时移动到另一个时提供电弧放电的显著减少，而且将电弧放电和相关联的放热在空间上分布到两个分开的位置。这两个分开的位置对应于电压调节器系统1〇〇中的第一线圈绕组215A与第二线圈绕组215B之间的间隔。电弧放电的减少以及散热在扩大的区域上的分布可以延长电压调节器系统100的使用寿命并提供各种其他益处。[0065]图5示出了具有单个线圈绕组515和单个抽头变换器510的示例性电压调节器系统500。抽头变换器510包括接触器元件513例如接触刷或滑动接触器），当抽头变换器510被提供定位激励未示出）时，接触器元件513从与第一抽头511接触移动到单个线圈绕组515的第二抽头512。由于整个负载电流（Ilciad通过接触器元件513和第一抽头511或第二抽头512中的一个传播的这种布置，在负载电流具有较大幅值的一些情况下，经由接触器元件513进行的抽头接触操作可以伴随有过多的电弧放电（和相关的加热）。此外，由于这种大的电流，在抽头触点上可以会有不期望的磨损量。[0066]图6示出了根据本发明的另一个示例性实施例的电压调节器系统600。电压调节器系统600包括变压器组件65〇，变压器组件650以与上面参照图2和其他附图描述的方式相似的方式联接到电压调节控制器115。变压器组件650包括单个线圈绕组625和多分路抽头变换器系统6〇5。结合有多个多触点抽头布置的单个线圈绕组625具有端接在正端子上的第一端和端接在负端子上的第二端。换向开关635被布置成在正端子或负端子之一之间提供可选触点并且将单个线圈绕组625的第一端或第二端联接到输出端子103,从而允许绕组感测的换向。[0067]多分路抽头变换器系统605解决了以上所述在电压调节器系统50〇中使用单个抽头变换器510遇到的问题中的至少一些。在该示例性实施例中，一对抽头变换器610和615彼此机械地联动。应当理解，根据本发明的一个或多个实施例，“n”（n2个这样的抽头变换器可以一起联动。多个多触点抽头布置例如，第一多触点抽头布置620和第二多触点抽头布置630设置在单个线圈绕组625上。第一抽头变换器610包括接触器元件611例如接触刷或滑动接触器），其具有连接到输入端子101的第一端和第二端，该第二端被布置成当电压调节控制器115将第一定位激励提供给多分路抽头变换器系统605时与设置在第一多触点抽头布置620中的第一组触点中的第一触点621接触。接触器元件611的第二端还被布置成当电压调节控制器115将第二定位激励提供给多分路抽头变换器系统605时与设置在第二多触点抽头布置630中的第二组触点中的第一触点631接触。[0068]第二抽头变换器615包括接触器元件ei6例如接触刷或滑动接触器），其具有连接到输入端子101的第一端和第二端，该第二端被布置成当电压调节控制器115将第一定位激励提供给多分路抽头变换器系统605时，其与设置在第一多触点抽头布置620中的第一组触点中的第二触点622自动地接触。接触器元件616还被布置成当电压调节控制器115将第二定位激励提供给多分路抽头变换器系统605时，其与设置在单个线圈绕组625上的第二多触点抽头布置630中的第二组触点中的第二触点632接触。[0069]由于第一抽头变换器610和第二抽头变换器615提供的联动操作和连接性，流过多分路抽头变换器系统605的负载电流Ilciad被自动地分成两个并行路径（当“n”个抽头变换组件被联接在一起时，“n”个并行路径），由此解决了与电弧放电和热耗散相关联的至少一些方面。当负载电流具有较大幅值时，设置在单个线圈绕组625上的多触点抽头布置进一步提供了降低的接触电阻以及电弧放电量和发热量的减小。[0070]图7示出了用于同时操作图6中示出的变压器组件650的接触器元件611和接触器元件616的示例性机械布置。该机械布置的操作的一些方面可以根据上面结合图4所示机械布置提供的描述来理解。然而，应该适当地关注设置在构成第一多触点抽头布置620的一部分的触点621和触点622之间的布线连接705。设置在构成第二多触点抽头布置630的一部分的触点631和触点632之间的布线连接710。[0071]转回到图1-4和相关描述，在根据本发明的实施例的一个示例性实施方式中，电压调节器系统可以包括电压调节控制器和分裂线圈变压器组件。电压调节控制器可以具有电压感测元件。联接到电压调节控制器的分裂线圈变压器组件可以包括第一线圈绕组、第一抽头变换器、第二线圈绕组和第二抽头变换器。第一线圈绕组可以包括第一组抽头。第一抽头变换器可以包括第一接触器元件，当电压调节控制器向分裂线圈变压器组件提供第一定位激励时，第一接触器元件与第一组抽头中的第一抽头接触，所述第一定位激励至少部分地基于电压感测元件感测到与电压调节器系统的标称输出电压的第一电压偏差。与第一线圈绕组并联地电联接的第二线圈绕组可以包括第二组抽头。第二抽头变换器与第一抽头变换器机械地联动，并且可以包括第二接触器元件，所述第二接触器元件被布置成当第一接触器元件与第一组抽头中的第一抽头接触时与第二组抽头中的第一抽头接触。[0072]在本发明的实施例的某些方面中，当电压感测元件感测到与标称输出电压的第二电压偏差时，电压调节器系统的第一接触器元件与第一组抽头中的第二抽头接触，并且第二接触器元件还被布置成当第一接触器元件与第一组抽头中的第二抽头接触时与第二组抽头中的第二抽头接触。[0073]在本发明的实施例的某些方面中，电压调节器系统的电压感测元件可以包括电联接到电压调节器系统的一个或多个输出端子的马达，该马达包括转子轴，该转子轴当马达感测到与标称输出电压的第一电压偏差时旋转到第一角度位置并且当马达感测到与标称输出电压的第二电压偏差时旋转到第二角度位置。[0074]在本发明的实施例的某些方面中，电压调节器系统的第一抽头变换器和第二抽头变换器中的每一个可以包括具有中心开口的圆形板，该中心开口被提供用于插入马达的转子轴。[0075]在本发明的实施例的某些方面中，与标称输出电压的第一电压偏差是与标称输出电压的正偏差，并且与标称输出电压的第二电压偏差是与标称输出电压的负偏差。[0076]在本发明的实施例的某些方面中，正偏差和负偏差中的每一个相对于标称输出电压以百分比为基础来定义。[0077]在本发明的实施例的某些方面中，分裂线圈变压器组件还可包括第一换向开关和第二换向开关。第一换向开关连接到第一线圈绕组并且操作成将第一线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到电压调节器系统的输出端子。与第一换向开关机械地联动的第二换向开关连接到第二线圈绕组并且操作成：当第一换向开关将第一线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到电压调节器系统的输出端子时，将第二线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到电压调节器系统的输出端子。[0078]在本发明的又一个实施例中，一种用于调节电压的方法可以包括提供具有分裂线圈变压器组件的电压调节器系统。分裂线圈变压器组件可以包括第一线圈绕组、第二线圈绕组、第一抽头变换器和第二抽头变换器。第一线圈绕组具有第一组抽头。与第一线圈绕组并联地电联接的第二线圈绕组具有第二组抽头。第一抽头变换器可以包括第一接触器元件。第二抽头变换器可以包括与第一抽头变换器的第一接触器元件机械地联动的第二接触器元件。该方法还可以包括:感测与电压调节器系统的标称输出电压的第一电压偏差；以及响应于感测到第一电压偏差，激活第一接触器元件以与第一组抽头中的第一抽头接触，并且激活第二接触器元件以与第二组抽头中的第一抽头接触。[0079]在本发明的实施例的某些方面中，该方法可以包括:感测与电压调节器系统的标称输出电压的第二电压偏差；以及响应于感测到第二电压偏差，激活第一接触器元件以与第一组抽头中的第二抽头接触，并且激活第二接触器元件以与第二组抽头中的第二抽头接触。[0080]在本发明的实施例的某些方面中，该方法还可以包括通过使用电联接到电压调节器系统的一个或多个输出端子的马达来感测第一电压偏差和第二电压偏差中的每一个，该马达包括转子轴，该转子轴当马达感测到与标称输出电压的第一电压偏差时旋转到第一角度位置并且当马达感测到与标称输出电压的第二电压偏差时旋转到第二角度位置。[0081]在本发明的实施例的某些方面中，该方法还可以涉及第一抽头变换器和第二抽头变换器中的每一个具有圆形板，该圆形板具有中心开口，以用于将第一抽头变换器和第二个抽头转换器中的每一个直接或间接机械地联接到马达的转子轴。[0082]在本发明的实施例的某些方面中，该方法还可以涉及与标称输出电压的第一电压偏差是与标称输出电压的正偏差并且与标称输出电压的第二电压偏差是与标称输出电压的负偏差。[0083]在本发明的实施例的某些方面中，正偏差和负偏差中的每一个相对于标称输出电压以百分比为基础来定义。[0084]在本发明的实施例的某些方面中，该方法还可以涉及分裂线圈变压器组件包括第一换向开关和第二换向开关。第一换向开关连接到第一线圈绕组并且操作成将第一线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到电压调节器系统的输出端子。与第一换向开关机械地联动的第二换向开关连接到第二线圈绕组并且操作成:当第一换向开关将第一线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到电压调节器系统的输出端子时，将第二线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到电压调节器系统的输出端子。[0085]在根据本发明的实施例的一个示例性实施方式中，电压调节器系统可以包括电压调节控制器和分裂线圈变压器组件。分裂线圈变压器组件可以包括第一线圈绕组、第一抽头变换器、第一换向开关、第二线圈绕组、第二抽头变换器和第二换向开关。第一线圈绕组具有第一组抽头。弟一抽头变换器包括第一接触器兀件，所述第一接触器元件被配置成在第一时间段内与第一组抽头中的一个接触并且在第二时间段内与第一组抽头中的另一个接触。第一换向开关连接到第一线圈绕组并且操作成将第一线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到电压调节器系统的输出端子。与第一线圈绕组并联地电联接的第二线圈绕组具有第二组抽头。第二抽头变换器包括与第一抽头变换器的第一接触器元件机械地联动的第二接触器元件。第二接触器元件被配置成在第一时间段内与第二组抽头中的一个接触并且在第二时间段内与第二组抽头中的另一个接触。第二换向开关连接到第二线圈绕组。第二换向开关与第一换向开关机械地联动并且操作成：当第一换向开关将第一线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到电压调节器系统的输出端子时，将第二线圈绕组的第一端或第二端中的一个电联接到电压调节器系统的输出端子。[0086]在本发明的实施例的某些方面中，电压调节器系统可以包括电压感测元件，以用于感测电压调节器系统的输出电压。电压感测元件被配置成提供:第一定位激励，以将第一接触器元件放置成在第一时间段内与第一组抽头中的一个接触;和第二定位激励，其被选择为将第一接触器元件放置成在第二时间段内与第一组抽头中的另一个接触。[0087]在本发明的实施例的某些方面中，电压感测元件可以包括感测线圈，其被配置成检测电压调节器系统的标称输出电压。[0088]在本发明的实施例的某些方面中，感测线圈可以包括马达的一次绕组或二次绕组中的至少一个。马达包括转子轴，当存在与标称输出电压的第一电压偏差时，转子轴旋转到第一角度位置，并且当存在与标称输出电压的第二电压偏差时，转子轴旋转到第二角度位置。此外，第一抽头变换器和第二抽头变换器中的每一个可以包括圆形板，该圆形板具有中心开口，以用于将第一抽头变换器和第二个抽头转换器中的每一个直接或间接机械地联接到马达的转子轴。[0089]在本发明的实施例的某些方面中，与标称输出电压的第一电压偏差是与标称输出电压的正偏差，并且与标称输出电压的第二电压偏差是与标称输出电压的负偏差。[0090]在本发明的实施例的某些方面中，正偏差和负偏差中的每一个相对于标称输出电压以百分比为基础来定义。[0091]得益于前面说明书描述以及说明书附图中所呈现的教导内容，将了解这些描述所相关的本文中阐述的示例描述的多种修改和其它实施例。因此，将了解，本发明可以按许多形式体现，并且不应限于上文所描述的示例性实施例。因此，应理解，本发明不应限于所公开的具体实施例，并且其修改和其它实施例既定包括于所附权利要求书的范围内。尽管本文中使用了特定术语，但所述术语仅在通用和描述性意义上使用，而不用于限制目的。

权利要求：1.一种电压调节器系统（100，包括：电压调节控制器（115，其包括电压感测元件（117;和变压器组件（110，其联接到所述电压调节控制器（115，所述变压器组件（110包括：线圈绕组215A;第一多触点抽头布置620，其连接到所述线圈绕组215A，所述第一多触点抽头布置620包括第一组触点621，622;和多分路抽头变换器系统605，所述多分路抽头变换器系统605包括：第一抽头变换器610，其包括第一接触器元件611，当所述电压调节控制器（115向所述变压器组件（110提供第一定位激励时，所述第一接触器元件611与所述第一组触点621,622中的第一触点621接触，所述第一定位激励至少部分地基于所述电压感测元件117感测到与所述电压调节器系统（100的标称输出电压的第一电压偏差;和第二抽头变换器615，其与所述第一抽头变换器610机械地联动，所述第二抽头变换器615包括第二接触器元件616，所述第二接触器元件616被布置成当所述第一接触器元件611与所述第一组触点621，622中的所述第一触点621接触时与所述第一组触点621，622中的第二触点622自动地接触。2.根据权利要求1所述的电压调节器系统（100，其中，所述变压器组件（110还包括连接到所述线圈绕组215A的第二多触点抽头布置630，所述第二多触点抽头布置630包括第二组触点631,632。3.根据权利要求2所述的电压调节器系统（100，其中，当所述电压感测元件（117感测到与所述标称输出电压的第二电压偏差时，所述第一接触器元件611与所述第二组触点631，632中的第一触点631接触，并且其中，所述第二接触器元件616被布置成当所述第一接触器元件611与所述第二组触点631，632中的所述第一触点631接触时与所述第二组触点631，632中的第二触点632自动地接触。4.根据权利要求3所述的电压调节器系统（100，其中，所述电压感测元件（117包括电联接到所述电压调节器系统（1〇〇的一个或多个输出端子（103，104的马达（120，所述马达（120包括转子轴404，所述转子轴404当所述马达120感测到与所述标称输出电压的所述第一电压偏差时旋转到第一角度位置并且当所述马达（120感测到与所述标称输出电压的所述第二电压偏差时旋转到第二角度位置。5.根据权利要求4所述的电压调节器系统（100，其中，所述多分路抽头变换器系统605包括具有中心开口的至少一个圆形板，所述中心开口被提供用于插入所述马达（丨2〇的所述转子轴404。6.根据权利要求4所述的电压调节器系统（100，其中，与所述标称输出电压的所述第一电压偏差是与所述标称输出电压的正或负偏差，并且与所述标称输出电压的所述第二电压偏差是与所述标称输出电压的负或正偏差。7.根据权利要求1所述的电压调节器系统100，其中，所述变压器组件（11〇还包括：换向开关225，其连接到所述线圈绕组215A，所述换向开关2¾操作成将所述线圈绕组215A的第一端或第二端中的一个电联接到所述电压调节器系统（1〇〇的输出端子103,104〇8.—种使用电压调节器系统（100调节电压的方法，包括：提供包括电压感测元件（117的电压调节控制器115;提供联接到所述电压调节控制器（115的变压器组件（110，所述变压器组件（110包括：线圈绕组215A;第一多触点抽头布置620，其连接到所述线圈绕组215A，所述第一多触点抽头布置620具有第一组触点621,622;和多分路抽头变换器系统605，所述多分路抽头变换器系统605包括具有第一接触器元件611的第一抽头变换器610和与所述第一抽头变换器610机械地联动的第二抽头变换器615，所述第二抽头变换器615具有第二接触器元件616;感测与所述电压调节器系统100的标称输出电压的第一'电压偏差；以及响应于感测到所述第一电压偏差，将所述第一接触器元件611放置成与所述第一组触点（621，622中的第一触点（621接触，所述第二接触器元件616与所述第一组触点621，622中的第二触点622自动地接触。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：提供连接到所述线圈绕组215A的第二多触点抽头布置630，所述第二多触点抽头布置630具有第二组触点631，632;感测与所述电压调节器系统（100的所述标称输出电压的第二电压偏差；以及响应于感测到所述第二电压偏差，将所述第一接触器元件611放置成与所述第二组触点（631，632中的第一触点（631接触，所述第二接触器元件616与所述第二组触点631，632中的第二触点632自动地接触。10.根据权利要求9所述的方法，其中，感测所述第一电压偏差和所述第二电压偏差中的每一个包括使用电联接到所述电压调节器系统600的一个或多个输出端子（103，104的马达（120，所述马达（120包括转子轴404，所述转子轴404当所述马达（120感测到与所述标称输出电压的所述第一电压偏差时旋转到第一角度位置并且当所述马达120感测到与所述标称输出电压的所述第二电压偏差时旋转到第二角度位置。

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