曲折接線型無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種曲折接線型無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器，其目的是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能較大范圍進(jìn)行平滑有載調(diào)壓；本發(fā)明包括主鐵心與副鐵心、套裝在主鐵心上的主一次繞組與主二次繞組、套裝在副鐵心上的副一次繞組與副二次繞組、電容器和調(diào)節(jié)器；主鐵心與副鐵心是兩組相同截面的三柱式并用上、中、下三個(gè)橫軛組合成對(duì)稱(chēng)的“田”字型結(jié)構(gòu)，副一次繞組Wa2、Wb2、Wc2與主一次繞組Wa1、Wb1、Wc1以相同的首端方向依次兩兩串聯(lián)；三只電容器依次聯(lián)接在曲折星形接線的C0與b2、a0與C2、b0與a2三對(duì)接線端之間，調(diào)節(jié)器用整流管D1—D6聯(lián)接成其輸入端聯(lián)接于a0、b0、C0的三相整流橋，并在其直流兩端以正極接正端方式聯(lián)接一只可關(guān)斷電子器件進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】曲折接線型無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機(jī)及變壓器領(lǐng)域，特別涉及一種曲折接線型無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行的電力變壓器的有載調(diào)壓方法，一般是在三相的高壓繞組上抽出適當(dāng)?shù)姆纸宇^，利用有載分接開(kāi)關(guān)的快速切換來(lái)改變高壓繞組的匝數(shù)及電壓比，從而實(shí)現(xiàn)其正負(fù)4X2.5%或8X1.5%額定電壓范圍內(nèi)的有載電壓調(diào)節(jié)。電弧爐變壓器的最高電壓與最低電壓之比需要達(dá)到2:1或3:1，并有工作短路時(shí)的短路電流不超過(guò)額定電流3倍的技術(shù)要求。為此采用在主變壓器設(shè)置二次繞組與二次調(diào)壓繞組，并用主變壓器帶抽頭的二次調(diào)壓繞組與調(diào)節(jié)變壓器的一次繞組相連，通過(guò)調(diào)壓二次繞組分接頭的變換使其變壓器的繞組端電壓以及輸出電壓得到調(diào)節(jié)。對(duì)于10 / 0.4kV的配電變壓器，這種在高壓繞組上抽出分接頭的有載調(diào)壓方式，因其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜而不適宜同中、小容量的配電變壓器配套，只能采用無(wú)勵(lì)磁調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)進(jìn)行無(wú)載的調(diào)節(jié)。在電壓質(zhì)量要求較高的場(chǎng)所，則用大功率補(bǔ)償型穩(wěn)壓器進(jìn)行低壓電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)，但其所用的補(bǔ)償變壓器與自耦式調(diào)壓器兩個(gè)電磁器件勢(shì)必造成電能消耗的問(wèn)題。還有用整流器與逆變器及串接補(bǔ)償變壓器對(duì)主變壓器的一次繞組進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)壓，以及在高壓繞組上抽出多組抽頭并用多組雙向晶閘管分級(jí)調(diào)節(jié)的技術(shù)，也在其電子電路較復(fù)雜及可靠性較低的特點(diǎn)下難以廣泛應(yīng)用。中國(guó)專(zhuān)利021019967中公開(kāi)的曲折補(bǔ)償型變壓器及移相調(diào)壓方法，采用兩組三相鐵心與切換六邊形調(diào)節(jié)繞組方位的方式，并利用調(diào)節(jié)繞組電壓相量的曲折轉(zhuǎn)移方式可對(duì)主一次繞組進(jìn)行分級(jí)的電壓調(diào)節(jié)。但其引出12個(gè)調(diào)節(jié)端并用7只交流開(kāi)關(guān)進(jìn)行移相式的電壓調(diào)節(jié)方式，也存在結(jié)構(gòu)較復(fù)雜及不能無(wú)級(jí)調(diào)壓的問(wèn)題。隨著社會(huì)及工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，尤其是對(duì)城市供電質(zhì)量及電力節(jié)能要求的提高，研制一種具有無(wú)級(jí)有載調(diào)壓的配電變壓器無(wú)疑具有廣泛的市場(chǎng)需求。這種變易及簡(jiǎn)易的無(wú)級(jí)調(diào)壓方式，必須超越在一次繞組上抽頭分級(jí)與直線式調(diào)壓的傳統(tǒng)理念及改變?cè)褦?shù)比調(diào)壓的辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠較大范圍進(jìn)行平滑有載調(diào)壓的曲折接線型無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器。
[0004]本發(fā)明包括主鐵心與副鐵心、套裝在主鐵心上的主一次繞組與主二次繞組、套裝在副鐵心上的副一次繞組與副二次繞組、電容器和調(diào)節(jié)器；所述的主鐵心與副鐵心是兩組相同截面的三柱式并用上、中、下三個(gè)橫軛組合成對(duì)稱(chēng)的“田”字型結(jié)構(gòu)，其中的中間橫軛與立柱的鐵心截面比例為1-1.4:1，垂直對(duì)稱(chēng)的三柱式鐵心經(jīng)中間橫軛構(gòu)成共用的磁路；副一次繞組Wa2、Wb2、Wc2與主一次繞組Wa1' WV Wc1以相同的首端方向依次兩兩串聯(lián)，Wa2首端與Wc1末端相聯(lián)并引出A1端、Wb2首端與Wa1末端相聯(lián)并引出B1端、Wc2首端與Wb1末端相聯(lián)并引出C1端，整體聯(lián)接成近似三角形，或者兩兩串聯(lián)后整體聯(lián)接成近似星形接線；主二次繞組有Wa11與Wa12、Wb11與Wb12、Wc11與Wc12三對(duì)繞組，副二次繞組也有Wa2i與Wa22、Wb21與Wb22、Wc21與Wc22三對(duì)繞組，六對(duì)裝設(shè)在六個(gè)鐵心柱的主、副二次繞組，其中的Wan、Wa21、Wb11 > Wb21、Wcn、Wc21六個(gè)繞組采用相同的繞組匝數(shù)，Wa12、Wa22、Wb12、Wb22、Wc12、Wc22六個(gè)繞組也采用相同的繞組匝數(shù)，并將其以三相對(duì)稱(chēng)的繞組結(jié)構(gòu)組合聯(lián)接成引出三個(gè)二次輸出端a2、b2、c2以及三個(gè)調(diào)節(jié)端^Vctl的曲折星形接線或曲折環(huán)形接線；三只電容器CciPCc^Ctl3依次聯(lián)接在曲折星形接線的Ctl與b2、a0與C2、b0與a2三對(duì)接線端之間，或者聯(lián)接在曲折環(huán)形接線的Btl與Ivbtl與CyCtl與a2三對(duì)接線端之間；調(diào)節(jié)器用整流管D1-D6聯(lián)接成其輸入端聯(lián)接于％、b0, C0的三相整流橋，并在其直流兩端以正極接正端方式聯(lián)接一只可關(guān)斷電力電子器件進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制。
[0005]為進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明曲折接線型無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器，所述的曲折星形接線是在Wa11與Wa12的相聯(lián)點(diǎn)聯(lián)接其末端為Btl的Wb21的首端，以及在Wa12的末端聯(lián)接其首端為b2的Wb22的末端而成第一接線組，在Wb11與Wb12的相聯(lián)點(diǎn)聯(lián)接其末端為k的Wc21的首端以及在Wb12的末端聯(lián)接其首端為C2的Wc22的末端而成第二接線組，在Wc11與Wc12的相聯(lián)點(diǎn)聯(lián)接其末端C0的Wa2I的首端以及在Wc21的末端聯(lián)接其首端a2的Wa22的末端而成第三接線組，將第一、第二、第三接線組的Wan、Wbn、Wc11的三個(gè)首端相聯(lián)成中性點(diǎn)O而成曲折星形接線；所述的曲折環(huán)形接線是按照Wa21首端(a2)、Wc11末端、Wb21首端(b2)、Wa11末端、Wc21首端(C2)和Wb11末端的順序?qū)⒘鶄€(gè)二次繞組聯(lián)接成近似六邊形的環(huán)形接線，將其首端為％的Wa12末端與Wb22首端相聯(lián)并將Wb22末端聯(lián)接于a2端，首端Idci的Wb12末端與Wc22首端相聯(lián)并將Wc22末端聯(lián)接于b2端,首端為Ctl的Wc12末端與Wa22首端相聯(lián)并將Wa22末端聯(lián)接于C2端而整體構(gòu)成曲折環(huán)形接線。
[0006]所述 的主一次繞組與副一次繞組的線圈匝數(shù)分別相等，其近似三角形接線的ApBp C1為三個(gè)一次繞組(高壓)接線端；所述的主二次繞組Wa11與Wa12、Wb11與Wb12、Wc11與Wc12分別的繞組匝數(shù)比例為1:1-3.5，副二次繞組Wa2I與Wa22、Wb21與Wb22、Wc21與Wc22分別的繞組匝數(shù)比例為1:1-3.5，所述的電容器Cc^ C02, C03的額定電壓是變壓器最高二次輸出電壓的1-3倍，其三只電容器的總?cè)萘窟x擇為變壓器額定容量的3% -25% ;所述的調(diào)節(jié)器的T1可關(guān)斷電子器件是絕緣柵雙極晶體管IGBT或門(mén)極關(guān)斷晶閘管GT0，并用1-12KHZ的三角形載波頻率進(jìn)行恒頻的PWM控制。
[0007]本發(fā)明的工作原理及特點(diǎn)是:主、副一次繞組的串聯(lián)三角形接線使其各支路流過(guò)同一電流并產(chǎn)生同一相位的電勢(shì)相量，以此形成相互間發(fā)生相位轉(zhuǎn)移的前提條件；在主、副二次繞組曲折聯(lián)接成組合接線，并在調(diào)節(jié)端用調(diào)節(jié)器進(jìn)行逐漸接近于零或兩二次繞組閉合的控制中，曲折星形接線的Wa11與Wb21、Wb11與WC21、WCll與Wb21三對(duì)繞組間，或者是曲折環(huán)形接線的Wa22與Wc12、Wc22與Wb12、Wb22與Wal2三對(duì)繞組間的環(huán)流將逐步增大，而且此環(huán)流的電流相量與對(duì)應(yīng)一次繞組中的電流相量相互垂直π / 2相角，從而在此電流相量的疊加作用下發(fā)生合成電流的變化及繞組電勢(shì)的相位轉(zhuǎn)移；基于繞組電勢(shì)既取決于繞組匝數(shù)，又取決于磁通變化量的電磁感應(yīng)定律，將二次繞組調(diào)節(jié)端逐漸接近于零或二次繞組閉合的調(diào)節(jié)方式，其實(shí)質(zhì)是在初始互差η / 3電勢(shì)相角的兩二次繞組間產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)一次繞組電流為η / 2相位差的環(huán)流，由此合成電流相量的0-30度的相位轉(zhuǎn)移使其合成磁通相量對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)移并增大，從而使各繞組的電勢(shì)值逐漸增大15.5%。調(diào)節(jié)端向中性點(diǎn)靠近或向二次輸出端靠近的調(diào)壓方式，本質(zhì)上是用二次繞組的環(huán)流與一次繞組電流進(jìn)行垂直疊加，再由其合成電流使其磁通發(fā)生相位轉(zhuǎn)移及數(shù)值增大，進(jìn)而使其繞組電勢(shì)相應(yīng)變化；調(diào)節(jié)器用六只二極管構(gòu)成三相整流橋可將三相交流電路變?yōu)閱蜗嘀绷鞯碾娐?，其中保持間隔60度及通流120度的換流關(guān)系，并在Tl管子以1-12KHZ載波頻率進(jìn)行直流斬波式恒頻調(diào)寬的控制中，使其三個(gè)輸入端的交流電壓值隨脈沖寬度的增大而逐漸減?。蝗浑娙萜鞯姆謩e聯(lián)接于調(diào)節(jié)端的接線方式，能為直流斬波中瞬間關(guān)斷時(shí)的電感電流提供續(xù)流通路，并在其容量較大時(shí)對(duì)無(wú)功電流進(jìn)行補(bǔ)償與輸出濾波；主鐵心與副鐵心采用上三柱與下三柱對(duì)稱(chēng)組合且共用中間橫軛的田字型結(jié)構(gòu)，能夠利用中間橫軛形成兩個(gè)三心柱鐵心共用的磁路，并以轉(zhuǎn)角處的斜接縫結(jié)構(gòu)及較少的鐵心材料用量而降低鐵心損耗；在調(diào)節(jié)兩個(gè)二次繞組的電勢(shì)相量由初始的η / 3內(nèi)夾角逐漸閉合時(shí)，中間橫軛的磁通量接近于心柱的磁通量，因此可將兩者的鐵心截面設(shè)定為1:1 ;在電弧爐及硅鐵電爐變壓器需要適應(yīng)工作短路的要求時(shí)，可將兩者的鐵心截面的提高至1.4:1，以此在工作短路時(shí)使其二次輸出端的電壓大幅度降低。
[0008]本發(fā)明采用一次繞組串聯(lián)聯(lián)接與二次繞組曲折聯(lián)接及其磁通移相原理，適宜制作無(wú)級(jí)有載調(diào)壓的配電變壓器及高性能的各類(lèi)電爐變壓器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低及連續(xù)調(diào)節(jié)電壓的優(yōu)點(diǎn)，能夠在較大范圍進(jìn)行平滑有載調(diào)壓。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明曲折星形接線主電路接線圖； 圖2為本發(fā)明曲折環(huán)形接線主電路接線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1:曲折接線型無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器。包括相同容量的三柱式主鐵心與副鐵心、套裝在主鐵心上的三只主一次繞組與六只主二次繞組、套裝在副鐵心上的三只副一次繞組與六只副二次繞組、三只(組)電容器和調(diào)節(jié)器，其干式配電變壓器的設(shè)計(jì)指標(biāo)是:在一次(高壓)側(cè)額定電壓IOKV的正、負(fù)10.0%范圍(9000-11000V)內(nèi)低壓輸出相電壓可穩(wěn)定在225-230V ;兩組相同容量器組合成“田”字型的鐵心采用DQ147-30冷軋取向電工鋼片，并用全斜接縫結(jié)構(gòu)組成，其中間橫軛的鐵心截面與立柱鐵心截面比取1:1 ;主一次(高壓)繞組與副一次繞組取1:1的匝數(shù)比，且導(dǎo)線截面相等，并引出Ap B1, C1三個(gè)一側(cè)(高壓)接線端；主二次繞組的Wall與Wal2、Wbll與Wbl^Wdl與Wcd2分別取1:1的匝數(shù)比，副二次繞組的Wa2i與Wa22、Wb21與wb22、Wc21與We22也分別取1:1的匝數(shù)比，并將W all與wb21、Wbll與we21、Wcll與Wa21取相同的繞組匝數(shù)，還將串聯(lián)聯(lián)接的Wal2與Wb22、Wbl2與胃。22、Wcl2與Wa22取相同的繞組匝數(shù)，在二次側(cè)(低壓)設(shè)置四個(gè)二次輸出端％、132、(32、0，并設(shè)置&(|、13(|、(3(|三個(gè)調(diào)節(jié)端:三只單相電力電容器Ctll、Ctl2、Ctl3的額定電壓選擇為230-260V，三只電力電容器的總?cè)萘?KVAR)選擇為變壓器額定容量的3% ;調(diào)節(jié)器的Tl管子采用IGBT并用12KHZ的三角形載波頻率進(jìn)行PWM控制，有關(guān)干式配電變壓器的附件，環(huán)氧澆鑄等按現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì)。
[0011]主回路接線方式如圖1所示:副一次繞組Wa2、Wb2、Wc2與主一次繞組wal、Wbl、Wcl以相同的首端方向兩兩串聯(lián)成三個(gè)支路，并將Wa2首端與Wca末端、Wb2首端與Wal末端、胃。2首端與Wbl末端分別相聯(lián)而對(duì)應(yīng)引出ApBpC1三個(gè)一次(高壓)接線端，其Wa2與Wal、Wb2與Wbl、Wc2與Wel，三對(duì)一次繞組依次垂直裝設(shè)同一軸線的“田”字型鐵心柱上，并在其一次繞組內(nèi)套裝相應(yīng)的同相的兩二次繞組；主二次繞組Wall與Wal2、Wbll與Wbl2、Wcll與Wcl2同副二次繞組Wa21與wa22、Wb21與Wb22、Vc21與We22共十二個(gè)線圈，按照Wall與Wal2的相聯(lián)點(diǎn)聯(lián)接Wb21的首端以及在Wal2末端聯(lián)按Wb22末端方式而成第一接線組、在Wbll與Wbl2相聯(lián)點(diǎn)聯(lián)接We21首端以及在Wbl2末端聯(lián)接胃。22末端而成第二接線組、在Wcll與Wd2相聯(lián)點(diǎn)聯(lián)接Wa21首端以及在Wcd2末端聯(lián)接Wa22末端而成第三接線組，再將第一、第二、第三的三個(gè)接線組的Wall、Wbll、Well的三個(gè)繞組首端相聯(lián)成中性點(diǎn)O的曲折星形接線。
[0012]三個(gè)接線組的Wal2與Wb22、Wbl2與We22、Wel2與Wa22三對(duì)繞組初始時(shí)是曲折60°的串聯(lián)聯(lián)接，在各自的繞組電勢(shì)升高中，還以其曲折轉(zhuǎn)移為直線的相位變化使其電勢(shì)值總體增大到1.33倍；曲折星形接線構(gòu)成了 Wa21與Cc^ Wb21與Cc^ Wc21與Ctl3分別串聯(lián)的且在Wall與Wb21^ffbll與We21、Well與Wa21三對(duì)繞組逐漸接近于并聯(lián)的控制中，三對(duì)二次繞組經(jīng)由調(diào)節(jié)器可產(chǎn)生與對(duì)應(yīng)的一次繞組電流相量呈/ 2垂直相角的環(huán)流，并隨調(diào)節(jié)器T1，管子導(dǎo)通脈寬的增大使其合成電流及鐵心中磁通的相量向超前或滯后η / 6角度方向轉(zhuǎn)移，對(duì)應(yīng)的三對(duì)一次繞組的相聯(lián)點(diǎn)向中性點(diǎn)靠近。
[0013]本實(shí)施例適宜制作低壓側(cè)為三相四線制的配電變壓器，其鐵心、繞組及附件采用現(xiàn)行工藝制作，調(diào)節(jié)器的Tl元件、控制回路延用現(xiàn)行電力穩(wěn)壓器的組件。在三個(gè)調(diào)節(jié)端a。、bQ、C0三端可用一只三相交流接觸器在閉合時(shí)進(jìn)行短接而在調(diào)節(jié)器故障時(shí)保持正常運(yùn)行。
[0014]實(shí)施例2:采用“田”字型鐵心結(jié)構(gòu)；其上、下兩層的六個(gè)心柱截面相等，中間橫軛與心柱的鐵心截面取1.4:1的比例，共用六個(gè)一次繞組、十二個(gè)二次繞組、三組電容器和調(diào)節(jié)器制作硅鐵電爐變壓器。有關(guān)技術(shù)參數(shù)是:主一次繞組與副一次繞組的匝數(shù)比及導(dǎo)線截面比分別取1:1 ;主二次繞組的Wall與Wal2、Wbll與Wbl2、Wcll與Wd2分別取1:3.5的匝數(shù)比，對(duì)應(yīng)的副二次繞組也取1:3.5匝數(shù)比；電容器Cc^ C02, C03額定電壓為變壓器最高二次輸出相電壓的3倍，總?cè)萘繛樽儔浩黝~定容量的25%;調(diào)節(jié)器的Tl用門(mén)極關(guān)斷晶閘管GT0，并用IKHZ的三角形載波頻率進(jìn)行PWM控制，其余環(huán)節(jié)延用現(xiàn)行技術(shù)及組件。
[0015]主回路接線如圖2所示:主、副一次繞組的接線同于實(shí)施例1的串聯(lián)三角形方式，亦可采用三相串聯(lián)星形接線；主副共十二個(gè)二次繞組采用曲折環(huán)形接線，按照Wa21首端(a2)、Wcll末端、Wb21首端(b2)、Wall末端、We21首端和Wbll末端的回路順序及首端“.”方向聯(lián)接成近似六邊形的環(huán)形接線，將其首端為％的Wal2末端與Wb22首端相聯(lián)并將Wb22末端聯(lián)接于a2端,首端為b。的Wbl2末端與We22首端相聯(lián)并將We22末端聯(lián)接于b2端,首端為Cci的Wd2末端與W a22首端相聯(lián)并將Wa22末端聯(lián)接于C2端，整體構(gòu)成具有三個(gè)一次(高壓)輸入端A1^B1, C1和三個(gè)二次(低壓)輸出端a2、b2、C2以及三個(gè)調(diào)節(jié)端(低壓)a。、bQ、C0的曲折環(huán)形接線。亦可在六邊形接線不變的條件下，將Wal2與Wb22、Wd2與Wa22、Wbl2與胃。22三對(duì)串聯(lián)繞組支路分別轉(zhuǎn)移η相角而聯(lián)接于六邊形接線的非二次輸出的三個(gè)端點(diǎn)。
[0016]將^與^^吣與^^⑴與^三對(duì)二次繞組串聯(lián)而分別構(gòu)成曲折〗/ 3 的調(diào)節(jié)支路，同樣受調(diào)節(jié)器的控制使三對(duì)二次繞組接近于并聯(lián)而流過(guò)與一次繞組互差η / 2相角的電流，由此Wa22、Wb22、We22三個(gè)繞組的電勢(shì)相量向滯后方向轉(zhuǎn)移，以及Wal2、Wbl2、Wel2三個(gè)繞組的電勢(shì)相量向超前方向轉(zhuǎn)移使得a2、b2、c2三個(gè)二次輸出端的電壓值較初始時(shí)增大至1.33倍，此時(shí)的Wall與Wb21、Wbll與We21、W cll與Wa21三對(duì)六邊形接線的二次繞組的電勢(shì)相量由曲折η / 3轉(zhuǎn)為直線形態(tài)；曲折環(huán)形接線的高阻抗特點(diǎn)可用與上述繞組電勢(shì)相位向相反方向的轉(zhuǎn)移來(lái)形成，例如在％、132、(32三個(gè)輸出端工作短路時(shí)，隨其調(diào)節(jié)器脈寬的減小以至完全截止，Wa22> Wb22> We22三個(gè)繞組的電勢(shì)相量向超前方向轉(zhuǎn)移，Wa12、Wbl2、Vcl2三個(gè)繞組電勢(shì)相量向滯后方向轉(zhuǎn)移，使其Wa11與We21、Wbll與Wa21、Well與Wb21三對(duì)繞組的電勢(shì)相量接近于直線關(guān)系，從而使a2、b2、C2三端的電壓值下降；曲折環(huán)形接線的六個(gè)二次繞組的電勢(shì)相量在初始時(shí)(空載)是正六邊形，利用調(diào)節(jié)器對(duì)三對(duì)二次繞組提供環(huán)流的條件可使其電勢(shì)相量向三角形轉(zhuǎn)變，并在調(diào)節(jié)器導(dǎo)通脈寬減小以及截止時(shí)，低壓負(fù)載使其電勢(shì)相量向倒三角形變化，并使其短路阻抗(短路電壓)增大。
[0017]本實(shí)施例的調(diào)節(jié)器的Tl可關(guān)斷器件不宜在接近全導(dǎo)通階段工作，在其導(dǎo)通脈寬接近于零或截止時(shí)，可呈現(xiàn)短路電壓(阻抗)超過(guò)50%的高阻抗?fàn)顟B(tài)，并具有在有載條件下可正負(fù)20%平滑調(diào)壓與提高功率因數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種曲折接線型無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器，其特征是包括主鐵心與副鐵心、套裝在主鐵心上的主一次繞組與主二次繞組、套裝在副鐵心上的副一次繞組與副二次繞組、電容器和調(diào)節(jié)器；主鐵心與副鐵心是兩組相同截面的三柱式并用上、中、下三個(gè)橫軛組合成對(duì)稱(chēng)的“田”字型結(jié)構(gòu)，其中的中間橫軛與立柱的鐵心截面比例為1-1.4:1，垂直對(duì)稱(chēng)的三柱式鐵心經(jīng)中間橫軛構(gòu)成共用的磁路；副一次繞組Wa2、Wb2、Wc2與主一次繞組WapWVWci以相同的首端方向依次兩兩串聯(lián)，Wa2首端與Wc1末端相聯(lián)并引出A1端、Wb2首端與Wa1末端相聯(lián)并引出B1端、Wc2首端與Wb1末端相聯(lián)并引出C1端，整體聯(lián)接成近似三角形，或者兩兩串聯(lián)后整體聯(lián)接成近似星形接線；主二次繞組有Wa11與Wa12、Wbn與Wb12、WCll與Wc12三對(duì)繞組，副二次繞組有Wa21與Wa22、Wb21與Wb22、Wc21與Wc22三對(duì)繞組，六對(duì)主、副二次繞組裝設(shè)在六個(gè)鐵心柱上，其中的Wan、Wa21、Wbn、Wb21、Wcn、Wc21六個(gè)繞組采用相同的繞組匝數(shù)，Wa12、Wa22、Wb12、Wb22、Wc12、Wc22六個(gè)繞組也采用相同的繞組匝數(shù)，并將其以三相對(duì)稱(chēng)的繞組結(jié)構(gòu)組合聯(lián)接成引出三個(gè)二次輸出端a2、b2、C2以及三個(gè)調(diào)節(jié)端a。、bQ、C。的曲折星形接線或曲折環(huán)形接線；三只電容器Cc^ C02^C03依次聯(lián)接在曲折星形接線的Ctl與b2、％與C2、1?與a2三對(duì)接線端之間，或者聯(lián)接在曲折環(huán)形接線的％與Ivbtl與C2Xtl與a2三對(duì)接線端之間；調(diào)節(jié)器用整流管D1-D6聯(lián)接成其輸入端聯(lián)接于％、b0, C0的三相整流橋，并在其直流兩端以正極接正端方式聯(lián)接一只可關(guān)斷電子器件進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制。
2.如權(quán)利要求1所述的曲折接線型無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器，其特征是所述的曲折星形接線是在Wa11與Wa12的相聯(lián)點(diǎn)聯(lián)接其末端為Btl的Wb21的首端，以及在Wa12的末端聯(lián)接其首端為b2的Wb22的末端而成第一接線組，在Wb11與Wb12的相聯(lián)點(diǎn)聯(lián)接其末端為Idci的Wc21的首端以及在Wb12的末端聯(lián)接其首端為C2的Wc22的末端而成第二接線組，在Wc11與Wc12的相聯(lián)點(diǎn)聯(lián)接其末端Ctl的Wa2I的首端以及在Wc21的末端聯(lián)接其首端a2的Wa22的末端而成第三接線組，將第一、第二、第三接線組的Wan、Wbn、WCll的三個(gè)首端相聯(lián)成中性點(diǎn)O而成曲折星形接線。
3.如權(quán)利要求1所述的曲折接線型無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器，其特征是所述的曲折環(huán)形接線是按照Wa21首端(a2)、Wc11末端、Wb21首端(b2)、Wa11末端、Wc21首端(C2)和Wb11末端的順序?qū)⒘鶄€(gè)二次繞組聯(lián)接成近似六邊形的環(huán)形接線，將其首端為％的Wa12末端與Wb22首端相聯(lián)并將Wb22末端聯(lián)接于a2端，首端為Idci的Wb12末端與Wc22首端相聯(lián)并將Wc22末端聯(lián)接于b2端，首端為Ctl的Wc12末端與Wa22首端相聯(lián)并將Wa22末端聯(lián)接于C2端而整體構(gòu)成曲折環(huán)形接線。
4.如權(quán)利要求1或2所述的曲折接線型無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器，其特征是所述的主一次繞組與副一次繞組的線圈匝數(shù)分別相等，其近似三角形接線的A” B1, C1為三個(gè)一次繞組高壓接線端；所述的主二次繞組Wa11與Wa12、Wb11與Wb12、Wc11與Wc12分別的繞組匝數(shù)比例為1:.1-3.5，副二次繞組Wa21與胃&22、11321與Wb22、Wc21與如22分別的繞組匝數(shù)比例為1:1_3.5，所述的電容器Cc^ C02, C03的額定電壓是變壓器最高二次輸出電壓的1-3倍，其三只電容器的總?cè)萘窟x擇為變壓器額定容量的3% -25% ;所述的調(diào)節(jié)器的T1可關(guān)斷電子器件是絕緣柵雙極晶體管IGBT或門(mén)極關(guān)斷晶閘管GTO，并用1-12KHZ的三角形載波頻率進(jìn)行恒頻的PWM控制。
【文檔編號(hào)】H01F38/04GK103903843SQ201410082587
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月9日
【發(fā)明者】劉濤 申請(qǐng)人:劉建平