CN103578716B - 共轭式高效三相变单相变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种共轭式高效三相变单相变压器，包括一“日”形铁芯，该“日”形铁芯具有左芯柱和右芯柱，该左芯柱安装有三相绕组，该右芯柱安装有单相绕组，所述左芯柱和右芯柱之间连接有上、下轭及一中间轭，采用Scott接法组成三相变单相变压器，其中将连接于左、右边柱之间的中间轭作为T座变压器和M座变压器的共用轭，T座变压器、M座变压器的磁通在中间轭大部分抵消，可以减少共用轭截面，为上、下轭的1/3，从而减少体积，降低成本。

Description

共轭式高效三相变单相变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其是指一种将共轭式高效三相变单相变压器。

背景技术

目前，在工业中诸如电镀、电焊和电解厂等都需要大量单相电源，因此，业界就必须考虑如何将三相市电电源变换成单相电源，但在转换运行过程中会存在负荷的不对称而将导致三相电源的不平衡，从而会给电网带来严重损害。现有三相变单相变压器有Vi接法变压器和Scott接法变压器，Vi接法变压器为三相心式，中间不套装绕组，两边柱分别放置绕组，这样接法较为复杂，输入电流也极为不平衡；Scott接法变压器原理图见图2，系可以将三相电源变换成当这两个单相负载大小相等、性质相同、相位差为90度的电源，同时变压器一次侧的三相电流也较为对称的，所以在变压器的T变二次侧和M变二次侧串联后带一个单相负载，即可实现三相变单相电源之目的，目前市场上出现的Scott接法变压器存在磁通量较大，成本高，体积大的问题，给使用带来不便，藉此，针对现状业界亟需进一步优化变压器结构，以更适合现今环境使用。

发明内容

本发明针对Scott接法变压器提出一种共轭式高效三相变单相变压器，以达到降低磁通量，提高运行效率，降低成本之功效。

为实现上述之目的，本发明采用如下技术方案：

一种共轭式高效三相变单相变压器，包括一“日”形铁芯，该“日”形铁芯具有左芯柱和右芯柱，该左芯柱安装有三相绕组，该右芯柱安装有单相绕组，所述左芯柱和右芯柱之间连接有上轭、下轭及一中间轭，该中间轭将左芯柱分成第一芯柱和第二芯柱，并将右芯柱分成第三芯柱和第四芯柱，该第一芯柱、第三芯柱、中间轭以及上轭共同构成第一磁迥路，该第二芯柱、第四芯柱、中间轭以及下轭共同构成第二磁迥路，所述第一芯柱、第二芯柱对应绕有第一线圈、第二线圈，该第一线圈一端连接于第二绕圈形成三相绕组，所述第三芯柱和第四芯柱对应绕有第三线圈、第四线圈，该第三线圈和第四线圈连接形成单相绕组，第一线圈与第三线圈组成T座变压器，该T座变压器的磁通绕第一磁迥路，该第二线圈与第四线圈形成M座变压器，该M座变压器的磁通绕第二磁迥路，且T座变压器和M座变压器的磁通流动方向相同。

所述第一线圈与第二线圈绕向相同，第三线圈与第四线圈绕向相同。

所述第三线圈终端与第四线圈起始端连接。

所述两侧轭宽度相同，且大于中间轭宽度。

本发明有益效果在于采用“日”形铁芯中左、右边柱分别对应绕三相绕组和单相绕组，采用Scott接法组成三相变单相变压器，其中将连接于左、右边柱之间的中间轭作为T座变压器和M座变压器共用轭，使磁通在中间轭大部分得以抵消，从而可以减少中轭截面至原来的1/3，大大降低成本。

附图说明

图1是本发明变压器结构示意图；

图2是现有Scott接法变压器原理图。

附图标号说明：

10、日形铁芯11、左芯柱

111、第一芯柱112、第二芯柱

12、右芯柱121、第三芯柱

122、第四芯柱13a、上轭13b、下轭

14、中间轭15、第一磁迥路

16、第二磁迥路20、三相绕组

21、第一线圈22、第二线圈

30、单相绕组31、第三线圈

32、第四线圈Φ_1、Φ₂、磁通流向。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种共轭式高效三相变单相变压器，包括一“日”形铁芯10，该“日”形铁芯10具有左芯柱11和右芯柱12，该左芯柱11安装有三相绕组20，该右芯柱12安装有单相绕组30，所述左芯柱11和右芯柱12之间连接有上轭13a、下轭13b及一中间轭14，该中间轭14将左芯柱11分成第一芯柱111和第二芯柱112，并将右芯柱12分成第三芯柱121和第四芯柱122，该第一芯柱111、第三芯柱121、中间轭14以及上轭13a共同围构成封闭的第一磁迥路15，该第二芯柱112、第四芯柱122、中间轭14以及下轭13b共同围构成封闭的第二磁迥路16，所述第一芯柱111、第二芯柱112对应绕有第一线圈21、第二线圈22，该第一线圈21一端连接于第二绕圈22形成三相绕组20，当然该第一线圈21接入第二绕圈22的位置是符合Scott接法变压器要求，Scott接法变压器是现有成熟技术；本实施例该第一线圈21起始端R以及第二线圈22起始端S、终端w对应接入三相电源输入。所述第三芯柱121和第四芯柱122对应绕有第三线圈31、第四线圈32，该第三线圈31和第四线圈32可串连连接形成单相绕组30，如图中该第三线圈31终端b与第四线圈32起始端c连接，该第三线圈31起始端a、第四线圈32终端b分别接入单相电源输出的L、N端。第一线圈21与第三线圈31组成T座变压器，该T座变压器的磁通绕第一磁迥路15流动，如图中所示磁通流向Φ₁顺时针流动，该第二线圈22与第四线圈32形成M座变压器，该M座变压器的磁通绕第二磁迥路16流动，如图中所示磁通流向Φ₂顺时针流动，且M座变压器和T变压器的磁通流动方向相同，即Φ₁和Φ₂相同的顺时针流动，这样磁通可在中间轭14进行部分抵消。当然，二者磁通方向亦可相同的逆时针方向流动，在此根据需要进行设计。

为更好地保证磁通流向相同，所述第一线圈21与第二线圈22绕向相同，如图中第一线圈21、第二线圈22均为顺时针绕线，该第三线圈31与第四线圈32绕向相同，如图中第三线圈31、第四线圈32均为逆时针绕线。进一步，在保证磁通流向相同的前提下，使磁通更好地在中间轭14位置处部分抵消，所述两侧轭13宽度相同，且大于中间轭14宽度。

本发明设计重点采用“日”形铁芯中左、右边柱分别对应绕三相绕组和单相绕组，结合Scott接法组成三相变单相变压器，其中将连接于左、右边柱之间的中间轭作为T座变压器和M座变压器共用轭，使磁通在中间轭大部分得以抵消，从而可以减少中轭截面至原来的1/3，大大降低成本。

以上所述，仅是本发明结构较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种共轭式高效三相变单相变压器，其特征在于：包括一“日”形铁芯，该“日”形铁芯具有左芯柱和右芯柱，该左芯柱安装有三相绕组，该右芯柱安装有单相绕组，所述左芯柱和右芯柱之间连接有上轭、下轭及一中间轭，该中间轭将左芯柱分成第一芯柱和第二芯柱，并将右芯柱分成第三芯柱和第四芯柱，该第一芯柱、第三芯柱、中间轭以及上轭共同构成第一磁迥路，该第二芯柱、第四芯柱、中间轭以及下轭共同构成第二磁迥路，所述第一芯柱、第二芯柱对应绕有第一线圈、第二线圈，该第一线圈一端连接于第二绕圈形成三相绕组，所述第三芯柱和第四芯柱对应绕有第三线圈、第四线圈，该第三线圈和第四线圈连接形成单相绕组，第一线圈与第三线圈组成T座变压器，该T座变压器的磁通绕第一磁迥路，第二线圈与第四线圈形成M座变压器，该M座变压器的磁通绕第二磁迥路，且T座变压器和M座变压器的磁通方向相同。

2.根据权利要求1所述共轭式高效三相变单相变压器，其特征在于：所述第一线圈与第二线圈绕向相同，第三线圈与第四线圈绕向相同。

3.根据权利要求1所述共轭式高效三相变单相变压器，其特征在地：所述第三线圈终端与第四线圈起始端连接。

4.根据权利要求1所述共轭式高效三相变单相变压器，其特征在于：所述上轭和下轭的宽度相同，且大于中间轭宽度。