專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種新型高阻抗自耦變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及變壓器
技術(shù)領(lǐng)域：
，特指一種自耦變壓器。技術(shù)背景眾所周知，由于自耦變壓器其繞組容量小于額定容量，在額定容量相等的情況下，自耦變壓器體積小、重量輕、節(jié)省材料、成本較低；所使用的有效材料(硅鋼片和銅線)減少，使鐵損、銅損減少，所以效率較高；由于體積小重量輕，所以便于運(yùn)輸、安裝。但長(zhǎng)期以來(lái)，由于自耦變壓器自身短路阻抗小，只有同容量普通雙繞組變壓器的(l-l/K)2倍，使變壓器本身和電力系統(tǒng)的短路電流顯著增加，優(yōu)其是中小型變壓器，更為突出。這些不足從一定程度上制約了自耦變壓器的大量推廣和應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于磁集成技術(shù)應(yīng)用于變壓器領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)及產(chǎn)品均比較少見(jiàn)，近幾年曾有少量論文及專(zhuān)利也僅涉及到隔離變壓器。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型高阻抗自耦變壓器，可解決自耦變壓器短路阻抗小的不足。本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種新型高阻抗自耦變壓器，鐵芯包括主鐵芯、副鐵芯，主鐵芯為主磁通的主要回路，采用芯柱和橫軛開(kāi)氣隙結(jié)構(gòu)；副鐵芯為漏磁通的主要回路，副鐵芯根據(jù)短路阻抗大小在芯柱上開(kāi)氣隙；繞組分為公共繞組和串聯(lián)繞組，并將其中一個(gè)繞組僅繞在主鐵芯上，而另一個(gè)繞組則繞在主鐵芯和副鐵芯兩者之上。所述繞組連接成星形接法或連接成延邊三角形接法；在繞組結(jié)構(gòu)上，設(shè)置通風(fēng)道。本實(shí)用新型提供的自耦變壓器具有如下優(yōu)點(diǎn)1、采用副鐵芯作為漏磁通的主要回路，可大幅提高自耦變壓器的短路阻抗，并可在較大范圍內(nèi)對(duì)其任意調(diào)整。由于短路阻抗與短路電流成反比，使得其短路電流顯著減小，可做到小于或遠(yuǎn)小于同容量的隔離變壓器，且成本少得多。通過(guò)調(diào)整副鐵芯氣隙便可改變漏磁通大小，從而改變漏電感，即改變短路阻抗。2、可通過(guò)調(diào)整主鐵軛氣隙便可調(diào)整變壓器空載電流，還可調(diào)整三相輸出電壓平衡度，并可達(dá)到0.25%。3、在繞組結(jié)構(gòu)上設(shè)置通風(fēng)道，可降低溫升；并采用真空浸漆，降低噪音。4、克服現(xiàn)有自耦變壓器短路阻抗小的缺陷，有利于推廣應(yīng)用。附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式見(jiàn)附圖l所示，本實(shí)用新型所述的新型高阻抗自耦變壓器，其鐵芯包括主鐵芯l、副鐵芯2，主鐵芯1為主磁通的主要回路，采用芯柱和橫軛開(kāi)氣隙結(jié)構(gòu)；副鐵芯2為漏磁通的主要回路，副鐵芯根據(jù)短路阻抗大小在芯柱上開(kāi)氣隙，氣隙可開(kāi)設(shè)于鋼片之間；繞組分為公共繞組和串聯(lián)繞組，并將其中一個(gè)繞組僅繞在主鐵芯1上，而另一個(gè)繞組則繞在主鐵芯1和副鐵芯2兩者之上。圖中，當(dāng)用于降壓使用時(shí)，串聯(lián)繞組為在外繞設(shè)的繞組4;當(dāng)用于升壓使用時(shí)，串聯(lián)繞組為在里繞設(shè)的繞組3，公共繞組則對(duì)應(yīng)變化。繞組通常連接成星形接法，如果考慮濾除諧波，也可以連接成延邊三角形接法。在繞組結(jié)構(gòu)上設(shè)置通風(fēng)道5，通風(fēng)道5可降低溫升；在實(shí)際加工中，采用真空浸漆，可降低噪音。本實(shí)用新型利用磁集成技術(shù)可解決自耦變壓器短路阻抗小的不足，并將其優(yōu)點(diǎn)更進(jìn)一步拓寬，主要特點(diǎn)如下1)、增大短路阻抗，降低短路電流采用副鐵芯作為漏磁通的主要回路，可大幅提高自耦變壓器的短路阻抗，并可在較大范圍內(nèi)對(duì)其任意調(diào)整。由于短路阻抗與短路電流成反比，使得其短路電流顯著減小，可做到小于或遠(yuǎn)小于同容量的隔離變壓器，且成本少得多。通過(guò)調(diào)整副鐵芯氣隙便可改變漏磁通大小,從而改變漏電感，即改變短路阻抗。2)、濾除諧波當(dāng)電源為正弦波時(shí)，主要出現(xiàn)奇次諧波，而又以3次諧波含量為主。當(dāng)采用三角形連接，可為3次諧波及3n次諧波提供通路，使其不流入負(fù)載或電網(wǎng)。鑒于內(nèi)三角形接法變比的局限性，如果有必要，本實(shí)用新型可采用延邊三角形接法。更重要的是其計(jì)算容量更小、成本更低，以3①380/34)220為例，設(shè)隔離變壓器計(jì)算容量為1，貝U內(nèi)三角形為0.663，延邊三角形為0.456,星形接法為0.421。3)、減小濾波電容在一些精密電源設(shè)備上，往往會(huì)接入電容和電感，對(duì)其高次諧波進(jìn)行過(guò)濾，根據(jù)公式/=^^可知，變壓器漏感L的加大有利于濾波電容C的減小。4)、成本低、性能優(yōu)由于漏磁通主要通過(guò)副鐵芯，而副鐵芯為普通硅鋼材料，有利于更進(jìn)一步抑制高次諧波。事實(shí)上，本實(shí)用新型可相當(dāng)于將一個(gè)電抗器與一個(gè)自耦變壓器進(jìn)行了磁集成，但它不但成本減少，且性能遠(yuǎn)優(yōu)于在自耦變壓器前串聯(lián)一電抗器，因?yàn)榇偶?電抗繞組"不但起到了電感作用，而且還起到產(chǎn)生主磁通進(jìn)行電磁偶合的作用。5)、成本、體積、重量、損耗對(duì)比為了能更清楚的說(shuō)明本實(shí)用新型在成本、體積、重量、損耗等參數(shù)方面的優(yōu)越性，現(xiàn)以與工廠設(shè)備經(jīng)常配套的IOOKVA三相干式變壓器為例進(jìn)行計(jì)算，并將各自結(jié)果列于表l。為了統(tǒng)一其設(shè)計(jì)方法，規(guī)定①.電壓比380V/200V;②.絕緣等級(jí)H級(jí)，溫升設(shè)計(jì)在115士8'C，如果溫升偏高或偏低需對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；③.鐵芯選用原則:截面系數(shù)取l.O，窗高為3倍片寬，窗寬根據(jù)線包實(shí)際尺寸而定；.短路阻抗8±0.5%，通過(guò)調(diào)整匝數(shù)、氣道大小和副鐵氣隙來(lái)滿足。⑤.材料按08年市場(chǎng)價(jià)鐵18元/kg(35W300)，漆包銅線78元/kg，其它按15%計(jì)算。表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>對(duì)于串聯(lián)繞組及公共繞組的電壓電流計(jì)算、主副鐵芯截面選取、副鐵氣隙計(jì)算、氣道放置、短路阻抗計(jì)算、溫升計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算等，可利用電腦技術(shù)編制成軟件，從而進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型將其短路阻抗大幅提高并可在較大范圍內(nèi)調(diào)整，具備有隔離變壓器的很多功能，可以使用在很多地方。比如可用在一些工廠的配電、動(dòng)力設(shè)備、UPS變壓器、地鐵、航海等。權(quán)利要求1、一種新型高阻抗自耦變壓器，其特征在于鐵芯包括主鐵芯(1)、副鐵芯(2)，主鐵芯(1)為主磁通的主要回路，采用芯柱和橫軛開(kāi)氣隙結(jié)構(gòu)；副鐵芯(2)為漏磁通的主要回路，副鐵芯根據(jù)短路阻抗大小在芯柱上開(kāi)氣隙；繞組分為公共繞組和串聯(lián)繞組，并將其中一個(gè)繞組僅繞在主鐵芯(1)上，而另一個(gè)繞組則繞在主鐵芯(1)和副鐵芯(2)兩者之上。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型高阻抗自耦變壓器，其特征在于:繞組連接成星形接法或連接成延邊三角形接法。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型高阻抗自耦變壓器，其特征在于在繞組結(jié)構(gòu)上，設(shè)置通風(fēng)道(5)。專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及變壓器
技術(shù)領(lǐng)域：
，特指一種自耦變壓器。該變壓器的鐵芯包括主鐵芯、副鐵芯，主鐵芯為主磁通的主要回路，采用芯柱和橫軛開(kāi)氣隙結(jié)構(gòu)；副鐵芯為漏磁通的主要回路，副鐵芯根據(jù)短路阻抗大小在芯柱上開(kāi)氣隙；繞組分為公共繞組和串聯(lián)繞組，并將其中一個(gè)繞組僅繞在主鐵芯上，而另一個(gè)繞組則繞在主鐵芯和副鐵芯兩者之上。本實(shí)用新型采用副鐵芯作為漏磁通的主要回路，可提高自耦變壓器的短路阻抗，并可任意調(diào)整；通過(guò)調(diào)整副鐵芯氣隙便可改變漏磁通大小，從而改變漏電感，即改變短路阻抗?？赏ㄟ^(guò)調(diào)整主鐵軛氣隙便可調(diào)整變壓器空載電流，還可調(diào)整三相輸出電壓平衡度，并可達(dá)到0.25％；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低。文檔編號(hào)H01F30/00GK201210442SQ20082004770公開(kāi)日2009年3月18日申請(qǐng)日期2008年5月9日優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日發(fā)明者冉瑞剛,方旺福申請(qǐng)人:廣東科旺電源設(shè)備有限公司