專利名稱：一種移相整流變壓器及串聯(lián)拓?fù)渥冾l器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器，更具體地說，涉及一種移相整流變壓器及串聯(lián)拓?fù)渥冾l器。
背景技術(shù)：
高壓交流電動機在電力消耗中占有很大的比重，其中高壓交流電動機使用高壓變頻器進(jìn)行驅(qū)動。典型的8模塊IOKV串聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中壓變頻器系統(tǒng)如圖1中所示，包括移相變壓器1、功率單元2和電機3，其中功率單元al、a2、a3…a8組成系統(tǒng)的A相輸出，功率單元bl、b2、b3…b8組成系統(tǒng)的B相輸出，功率單元cl、c2、c3…c8組成系統(tǒng)的C相輸出，三相輸出拖動高壓電機3傳動系統(tǒng)。上述中壓變頻器系統(tǒng)用的移相整流變壓器結(jié)構(gòu)和副邊繞組方式如圖2和圖3所示，圖2為立式結(jié)構(gòu)變壓器，圖3為臥式結(jié)構(gòu)變壓器，移相整流變壓器安規(guī)分析示意圖如圖 4所示。其中，變壓器包括變壓器鐵心11，原邊繞組13，副邊繞組15，以及輔助繞組18。副邊繞組15包括A相輸出副邊繞組12、B相輸出副邊繞組14、C三相輸出副邊繞16。變壓器A相輸出餅和B相輸出餅之間的電氣距離為dl，B相輸出餅和C相輸出餅之間的電氣距離為d2，副邊相內(nèi)繞組之間的餅間電氣距離為d3。根據(jù)上述串聯(lián)高壓變頻器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點和工作方式，設(shè)定模塊輸入電壓為V，模塊串聯(lián)數(shù)目為N，則dl和d2之間要承受NV的絕緣電壓。如圖4所示，根據(jù)業(yè)界通用繞制工藝，A8和Bl之間因為串聯(lián)9個模塊，一個功率單元輸出電壓等級如果為700V，則A8和Bl 之間壓差為6300kV，則需要保證的如圖2和3中所示的dl距離由6300V電壓決定。B8和 Cl之間需要保證如圖2和3中所示d2的距離同樣必須由6300V電壓決定。受此限制，dl 和d2之間有較大的安規(guī)距離要求，導(dǎo)致鐵心用量增加，變壓器整體尺寸和成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種移相整流變壓器及串聯(lián)拓?fù)渥冾l器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種移相整流變壓器，包括鐵心，以及繞制在所述鐵芯上的原邊繞組、副邊繞組和輔助繞組；所述副邊繞組包括A相副邊繞組、C相副邊繞組，以及設(shè)置在所述A相副邊繞組和所述C相副邊繞組之間的B相副邊繞組，其中，所述A相副邊繞組采用反向繞制，所述C相副邊繞組采用正向繞制。本發(fā)明所述的移相整流變壓器中，所述B相副邊繞組采用混序繞制。本發(fā)明所述的移相整流變壓器中，所述B相副邊繞組采用兩頭向中間逐漸變大的混序繞制。本發(fā)明所述的移相整流變壓器中，所述A相副邊繞組包括N個相互獨立的子繞組， 記為AN ；所述B相副邊繞組包括N個相互獨立的子繞組，記為BN ；所述C相副邊繞組包括N 各相互獨立的子繞組，記為CN;其中，所述N為自然數(shù)。
本發(fā)明所述的移相整流變壓器中，相鄰子繞組之間設(shè)置有絕緣層。本發(fā)明所述的移相整流變壓器中，所述絕緣層的材料不同和/或厚度不同。本發(fā)明所述的移相整流變壓器中，所述移相整流變壓器為立式變壓器或臥式變壓
ο本發(fā)明所述的移相整流變壓器中，所述移相整流變壓器為干式變壓器還是油浸式變壓器。本發(fā)明還提供了一種串聯(lián)拓?fù)渥冾l器，包括上述移相整流變壓器，所述A相副邊繞組、B相副邊繞組和C相副邊繞組各自的輸出端分別經(jīng)功率單元連接電機。本發(fā)明的有益效果在于通過規(guī)定變壓器的A相和C相副邊繞組繞制順序，來優(yōu)化 A相副邊繞組、B相副邊繞組和C相副邊繞組之間的安規(guī)距離，從而降低設(shè)計尺寸和成本，適用于所有串聯(lián)拓?fù)湫褪降闹袎鹤冾l器的移相整流變壓器的優(yōu)化設(shè)計，包括臥式變壓器和立式變壓器，以及類似特殊結(jié)構(gòu)的變壓器。由于改變副邊繞組繞制順序并未改變變壓器副邊繞組和整機功率單元連接的一一對應(yīng)關(guān)系，因此不會對由變壓器構(gòu)成的變頻器整機運行原理產(chǎn)生任何影響。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的中壓變頻器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的立式結(jié)構(gòu)的移相整流變壓器示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的臥式結(jié)構(gòu)的移相整流變壓器示意圖；圖4是圖2和圖3中的移相整流變壓器安規(guī)分析示意圖；圖5是本發(fā)明實施例一的立式結(jié)構(gòu)移相整流變壓器結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實施例二的立式結(jié)構(gòu)移相整流變壓器結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明實施例三的立式結(jié)構(gòu)移相整流變壓器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明較佳實施例的移相整流變壓器結(jié)構(gòu)如圖5所示，其包括鐵心21，以及繞制在鐵芯21上的原邊繞組、副邊繞組和輔助繞組28。其中副邊繞組包括A相副邊繞組22、C 相副邊繞組26，以及設(shè)置在A相副邊繞組22和C相副邊繞組沈之間的B相副邊繞組24，分別用于實現(xiàn)移相整流變壓器的A相輸出、B相輸出和C相輸出。A相副邊繞組22反向繞制， C相副邊繞組沈正向繞制。這樣通過規(guī)定變壓器的A相和C相的副邊繞組繞制順序，使得無論B相副邊繞組M采用何種繞制順序都可以優(yōu)化A相副邊繞組22、B相副邊繞組M和 C相副邊繞組沈之間的安規(guī)距離，大幅度減小鐵心用量，減小變壓器的整體體積，從而降低成本。上述實施例中，A相副邊繞組22包括N個相互獨立的子繞組，記為AN。B相副邊繞組M包括N個相互獨立的子繞組，記為BN。C相副邊繞組沈包括N各相互獨立的子繞組，記為CN。其中，N為自然數(shù)，例如可以是5，或者是8，還可以是3、6、9等。當(dāng)N為8時， 如圖5所示，A相副邊繞組22包括子繞組Al、子繞組A2、子繞組A3、子繞組A4、子繞組A5、 子繞組A6、子繞組A7、子繞組A8。B相副邊繞組M包括子繞組Bl、子繞組B2、子繞組B3、子繞組B4、子繞組B5、子繞組B6、子繞組B7、子繞組B8。C相副邊繞組沈包括子繞組Cl、子繞組C2、子繞組C3、子繞組C4、子繞組C5、子繞組C6、子繞組C7、子繞組C8。
在實施例一中，以IOkV立式變壓器為例，如圖5所示，A相副邊繞組22采用反向繞制，C相副邊繞組沈采用正向繞制，B相副邊繞組M采用混序繞制，也可用下面的表1表示
權(quán)利要求
1.一種移相整流變壓器，包括鐵心(21)，以及繞制在所述鐵芯(21)上的原邊繞組 (10)、副邊繞組(20)和輔助繞組(28)；所述副邊繞組(20)包括A相副邊繞組(22)、C相副邊繞組(26)，以及設(shè)置在所述A相副邊繞組(22)和所述C相副邊繞組(26)之間的B相副邊繞組(24)，其特征在于，所述A相副邊繞組(22)采用反向繞制，所述C相副邊繞組(26)采用正向繞制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移相整流變壓器，其特征在于，所述B相副邊繞組(24)采用混序繞制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移相整流變壓器，其特征在于，所述B相副邊繞組(24)采用兩頭向中間逐漸變大的混序繞制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移相整流變壓器，其特征在于，所述A相副邊繞組(22)包括 N個相互獨立的子繞組，記為AN ；所述B相副邊繞組(24)包括N個相互獨立的子繞組，記為BN ；所述C相副邊繞組(26)包括N各相互獨立的子繞組，記為CN ；其中，所述N為自然數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的移相整流變壓器，其特征在于，相鄰子繞組之間設(shè)置有絕緣層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中任一所述的移相整流變壓器，其特征在于，所述絕緣層的材料不同和/或厚度不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的移相整流變壓器，其特征在于，所述移相整流變壓器為立式變壓器或臥式變壓器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的移相整流變壓器，其特征在于，所述移相整流變壓器為干式變壓器或油浸式變壓器。
9.一種串聯(lián)拓?fù)渥冾l器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至8中任一所述的移相整流變壓器，所述A相副邊繞組(22)、B相副邊繞組(24)和C相副邊繞組(26)各自的輸出端分別經(jīng)功率單元(2)連接電機(3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移相整流變壓器及串聯(lián)拓?fù)渥冾l器，其中移相整流變壓器包括鐵心，以及繞制在鐵芯上的原邊繞組、副邊繞組和輔助繞組；副邊繞組包括A相副邊繞組、C相副邊繞組，以及設(shè)置在A相副邊繞組和C相副邊繞組之間的B相副邊繞組，A相副邊繞組反向繞制，C相副邊繞組正向繞制。本發(fā)明通過規(guī)定變壓器的A相和C相副邊繞組繞制順序，來優(yōu)化A相副邊繞組、B相副邊繞組和C相副邊繞組之間或者繞組內(nèi)部的安規(guī)絕緣距離，從而降低設(shè)計尺寸和成本，適用于所有串聯(lián)拓?fù)湫褪降闹袎鹤冾l器的移相整流變壓器的優(yōu)化設(shè)計，包括臥式變壓器和立式變壓器和類似的特殊結(jié)構(gòu)的變壓器，且對由變壓器構(gòu)成的變頻器整機運行原理沒有任何影響。
文檔編號H01F27/32GK102360794SQ20111013887
公開日2012年2月22日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者張嘉琪 申請人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司