CN109448974A - 一种采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器 - Google Patents

一种采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器 Download PDF

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CN109448974A CN201811103071.9A CN201811103071A CN109448974A CN 109448974 A CN109448974 A CN 109448974A CN 201811103071 A CN201811103071 A CN 201811103071A CN 109448974 A CN109448974 A CN 109448974A
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安柏楠
李勇
肖华
罗隆福
王鹏程
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Abstract

本发明公开了一种采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器,包括三套原边绕组组件、三套副边绕组组件和一套共轭铁芯;所述共轭铁芯包括三根等距的立式铁心柱、与各个立式铁心柱相互垂直连接且位于各个立式铁心柱上方的上铁轭和与各个立式铁心柱相互垂直连接且位于各个立式铁心柱下方的下铁轭。本发明具有改善电能质量、抑制环流对变流变压器的不良影响和适用于船体空间受限、减小整流设备总体积等的技术特点。同时与传统24脉波变流变压器相比,本发明可以节约一整套铁心设备,大大降低成本,通过副边绕组交错式布置,可以有效改善传统单台24脉波变流变压器工业复杂的缺陷,节省一套制造模具,简化工业制造流程及成本。

Description

一种采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器
技术领域
本发明涉及变压器及电磁技术领域,具体涉及一种采用交错式绕组排布的24脉波磁集成 的整流变压器。
背景技术
在船舶以及牵引变电所等空间受限的大功率电力推进与牵引供电电能变换系统中,电力 推进和牵引在动力效率、燃料节约、环境保护和操控性等方面具有很大技术优势。但随着电 力电子技术的发展,电力电子装置以及各种非线性设备被广泛应用于船舶电力推进系统以及 轨道交通牵引供电系统,在提升系统控制和安全性能的同时,也给该系统带来了谐波污染等 问题。在现行方案中,往往使用2台12脉波变流变压器联结构成虚拟24脉波变流变压器并 联运行,但在实际应用过程中,2台12脉波变流变压器成本较为昂贵,占地面积极大,且滤 波性能因2台变压器工艺不同难以达到预期效果。同时,2台12脉波变流变压器原边绕组分 别对应为三角形连接和星形连接,副边均为三角形连接和星形连接,因此不可避免的会导致 输出电压产生偏差,在连接整流器后在使变压器二次侧绕组内产生交流电流环流,在整流器 二次侧形成直流电流环流,严重影响船舶电力推进系统以及轨道交通牵引供电系统效率。此 外,环流会导致整流变压器组内某相绕组产生发热、振动和噪音等不良影响,影响变压器使 用寿命及安全。
现有的二十四脉波干式牵引整流变压器通常网侧绕组采用延边三角形连接的方式,副边 采用三相内圈副边绕组所有上面或下面部分绕组相互连接为三角形接法,其余副边绕组相互 连接为星型接法,为保障两个绕组不因电压不等而引起环流,导致局部过热,故其输出电压 比与匝数比均为由于在生产中绕线匝数一般为整数或者半匝,所以其不可避免的在经 全波整流后会在变压器阀侧产生环流。此外,现有的单机式24脉波整流变压器往往采用由两 台12脉波共轭铁芯(9)液浸式整流变压器组成,其实质是由两台传统的整流变压器并联组 合而成,且需额外配置压力释放阀、散热器、油箱等,且存在油箱变形或者爆炸等风险。在 电能质量方面,与传统的12脉波整流系统相比,24脉波整流系统能有效清除低次谐波对供 电侧的影响。然而在狭小的船舱空间与牵引变电所中,当前24脉波整流变压器庞大的体积仍 为整流系统的运行带来困扰。
发明内容
有鉴于此,有必要针对上述的问题,提出一种采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整 流变压器,以解决上述背景技术中在有限变电空间内由2台12脉波变流变压器联结构成的虚 拟24脉波变流变压器体积庞大、输出电压产生偏差、容易形成直流电流环流的缺点。
为实现上述目的,本发明采取以下的技术方案:
一种采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器包括三套原边绕组组件、三套 副边绕组组件和一套共轭铁芯;所述共轭铁芯包括三根依次相间隔的立式铁心柱、与各个立 式铁心柱相互垂直连接且位于各个立式铁心柱上方的上铁轭和与各个立式铁心柱相互垂直连 接且位于各个立式铁心柱下方的下铁轭;所述原边绕组组件包括第一原边绕组和第二原边绕 组;所述副边绕组组件包括第一副边绕组组件、第二副边绕组组件、第三副边绕组组件和第 四副边绕组组件;第一副边绕组组件包括第一副边延边绕组和与第一副边延边绕组电性连接 的第一副边公共绕组;第二副边绕组组件包括第二副边延边绕组和与第二副边延边绕组电性 连接的第二副边公共绕组;第三副边绕组组件包括第三副边延边绕组和与第三副边延边绕组 电性连接的第三副边公共绕组;第四副边绕组组件包括第四副边延边绕组和与第四副边延边 绕组电性连接的第四副边公共绕组;
所述第二副边延边绕组、第一副边延边绕组、第一副边公共绕组、第二副边公共绕组、 第一原边绕组依次并一一对应地套装于一个立式铁心柱的周围且位于立式铁心柱的上桥位;
所述第四副边延边绕组、第三副边延边绕组、第三副边公共绕组、第四副边公共绕组、 第二原边绕组依次并一一对应地套装于一个立式铁心柱的周围且位于立式铁心柱的下桥位;
所述第一原边绕组的各相的首端一一对应地与第二原边绕组的各相的首端连接。
进一步地,所述第一原边绕组的结构匝数与第二原边绕组的结构匝数相同,第一原边绕 组的相序与第二原边绕组的相序相同。
进一步地,所述第一副边绕组组件、第二副边绕组组件、第三副边绕组组件、第四副边 绕组组件均采用延边三角形的连接方式;第一副边绕组组件的输出电压相位角、第二副边绕 组组件的输出电压相位角、第三副边绕组组件的输出电压相位角、第四副边绕组组件的输出 电压相位角分别对应为移相+22.5°、-7.5°、-22.5°、+7.5°。
进一步地,所述副边绕组组件设置有至少一层散热气道。
进一步地,所述散热气道采用玻璃纤维棒或铝管;所述散热气道的端部使用树脂浇注或 进行端封固化。
进一步地,该整流变压器还包括至少一个温度传感器;温度传感器设置于第一副边绕组 组件、第二副边绕组组件、第三副边绕组组件和/或第四副边绕组组件上。
进一步地,所述第一原边绕组对应第一副边绕组组件的短路阻抗XkI大小为:
公式(1)中的N为第一原边绕组,IP为原边额定电流大小,f为变压器额定频率,∑DI为第一原边绕组与第一副边绕组组合之间的漏磁面积,ρ为罗氏系数,Kx为电抗修正系数,H为第一原边绕组的绕组高度,etI为第一副边绕组组合的匝电势;
第一原边绕组对应第二副边绕组组合的短路阻抗XkII大小为:
公式(2)中的N为第一原边绕组的匝数;IP为原边额定电流大小;f为变压器额定频率; ∑DII为第一原边绕组与第二副边绕组组合之间的漏磁面积;ρ为罗氏系数;Kx为电抗修正系 数;H为第一原边绕组的绕组高度;etII为第二副边绕组组合的匝电势。
进一步地,所述公式(1)中的∑DI由下列公式(3)计算得到:
所述公式(3)中的r1、r2、r3、r4、r5分别对应为立式铁心柱中心与第二副边延边绕组中 心之间的距离、立式铁心柱中心与第一副边延边绕组中心之间的距离、立式铁心柱中心与第 一副边公共绕组中心之间的距离、立式铁心柱中心与第二副边公共绕组中心之间的距离、立 式铁心柱中心与第一原边绕组中心之间的距离;第二副边延边绕组与第一副边延边绕组之间 的气隙中心为第一气隙中心,第一副边延边绕组与第一副边公共绕组之间的气隙中心为第二 气隙中心,第一副边公共绕组与第二副边公共绕组之间的气隙中心为第三气隙中心,第二副 边公共绕组与第一原边绕组之间气隙中心为第四气隙中心;公式(3)中的r12、r23、r34、r45分别对应为立式铁心柱中心与第一气隙中心之间的距离、立式铁心柱中心与第二气隙中心之 间的距离、立式铁心柱中心与第三气隙中心之间的距离、立式铁心柱中心与第四气隙中心之 间的距离;公式(3)中的a1,a2,a3,a4,a5分别对应为第二副边延边绕组的绕组厚度、第 一副边延边绕组的绕组厚度、第一副边公共绕组的绕组厚度、第二副边公共绕组的绕组厚度、 第一原边绕组的绕组厚度;公式(3)中的a0、a12、a23、a34、a45分别对应为立式铁心柱中心 与第二副边延边绕组之间的气隙宽度、第二副边延边绕组与第一副边延边绕组之间的气隙宽 度、第一副边延边绕组与第一副边公共绕组之间的气隙宽度、第一副边公共绕组与第二副边 公共绕组之间的气隙宽度、第二副边公共绕组与第一原边绕组之间的气隙宽度;于公式(3) 中,NEI为第一副边延边绕组的匝数;于公式(3)中,NPI为第一副边公共绕组(27)的匝数;
所述公式(2)中的∑DII由下列公式(4)计算得到:
所述公式(4)中的r1n、r2n、r3n、r4n、r5n分别对应为立式铁心柱中心与第四副边延边绕组中心之间的距离、立式铁心柱中心与第三副边延边绕组中心之间的距离、立式铁心柱中 心与第三副边公共绕组中心之间的距离、立式铁心柱中心与第四副边公共绕组中心之间的距 离、立式铁心柱中心与第二原边绕组中心之间的距离;第四副边延边绕组与第三副边延边绕 组之间的气隙中心为第五气隙中心,第三副边延边绕组与第三副边公共绕组之间的气隙中心 为第六气隙中心,第三副边公共绕组与第四副边公共绕组之间的气隙中心为第七气隙中心, 第四副边公共绕组与第二原边绕组之间的气隙中心为第八气隙中心;公式(4)中的r12n、r23n、r34n、r45n分别对应为立式铁心柱中心与第五气隙中心之间的距离、立式铁心柱中心与第六 气隙中心之间的距离、立式铁心柱中心与第七气隙中心之间的距离、立式铁心柱中心与第八 气隙中心之间的距离;公式(4)中的a1n、a2n、a3n、a4n、a5n分别对应为第四副边延边绕组 的绕组厚度、第三副边延边绕组的绕组厚度、第三副边公共绕组的绕组厚度、第四副边公共 绕组的绕组厚度、第二原边绕组的绕组厚度;公式(4)中的a0n、a12n、a23n、a34n、a45n分 别对应为立式铁心柱中心与第四副边延边绕组之间的气隙宽度、第四副边延边绕组与第三副 边延边绕组之间的气隙宽度、第三副边延边绕组与第三副边公共绕组之间的气隙宽度、第三 副边公共绕组与第四副边公共绕组之间的气隙宽度、第四副边公共绕组与第二原边绕组之间 的气隙宽度;公式(4)的NEIIn为第三副边延边绕组的匝数;公式(4)的NPIIn为第三副边公 共绕组的匝数;
所述公式(2)中的罗氏系数ρI由下列公式(5)计算得到:
所述公式(5)中的a2、a3、a4、a5分别对应为第一副边延边绕组的绕组厚度、第一副边 公共绕组的绕组厚度、第二副边公共绕组的绕组厚度、第一原边绕组的绕组厚度;公式(5) 中的a23、a34、a45分别对应为第一副边延边绕组与第一副边公共绕组之间的气隙宽度、第一 副边公共绕组与第二副边公共绕组之间的气隙宽度、第二副边公共绕组与第一原边绕组之间 的气隙宽度;公式(5)中的H为第一原边绕组的绕组高度;
所述公式(2)中的罗氏系数ρII由下列公式(6)计算得到:
公式(6)中的a1n、a2n、a3n、a4n、a5n分别对应为第四副边延边绕组的绕组厚度、第三副边延边绕组的绕组厚度、第三副边公共绕组的绕组厚度、第四副边公共绕组的绕组厚度、第二原边绕组的绕组厚度;公式(6)中的a12n、a23n、a34n、a45n分别对应为第四副边延边绕 组与第三副边延边绕组之间的气隙宽度、第三副边延边绕组与第三副边公共绕组之间的气隙宽度、第三副边公共绕组与第四副边公共绕组之间的气隙宽度、第四副边公共绕组与第二原 边绕组之间的气隙宽度;公式(6)中的H为第一原边绕组的绕组高度。
进一步地,所述第二原边绕组对应第三副边绕组组件的短路阻抗XkI’大小为:
公式(7)中的N’为第二原边绕组匝数,IP为原边额定电流大小,f为变压器额定频率, ∑DI’为第二原边绕与第三副边绕组组合的之间的漏磁面积,ρI为罗氏系数,Kx为电抗修正系 数,H’为第二原边绕组的绕组高度,etI’为第三副边绕组组合的匝电势;
所述第二原边绕组与第四副边绕组组合的对应短路阻抗XkII’大小为
公式(8)中的N’为第二原边绕组匝数,IP为原边额定电流大小,f为变压器额定频率, ∑DII’为第二原边绕组与第四副边绕组组合的之间的漏磁面积,ρ为罗氏系数;Kx为电抗修正 系数,H’为第二原边绕组的绕组高度,etII’为第四副边绕组组合的匝电势。
进一步地,所述公式(2)中的∑DI’由下列公式(9)计算得到:
公式(9)中的r1’、r2’、r3’、r4’、r5’分别对应为立式铁心柱中心与第二副边延边绕组中 心之间的距离、立式铁心柱中心与第一副边延边绕组中心之间的距离、立式铁心柱中心与第 一副边公共绕组中心之间的距离、立式铁心柱中心与第二副边公共绕组中心之间的距离、立 式铁心柱中心与第一原边绕组中心之间的距离;第二副边延边绕组与第一副边延边绕组之间 的气隙中心为第九气隙中心,第一副边延边绕组与第一副边公共绕组之间气隙中心为第十气 隙中心,第一副边公共绕组与第二副边公共绕组之间气隙中心为第十一气隙中心,第二副边 公共绕组与第一原边绕组之间气隙中心为第十二气隙中心;公式(9)中的r12’、r23’、r34’、 r45’分别对应为立式铁心柱中心与第九气隙中心的距离,立式铁心柱中心与第十气隙中心的距 离、立式铁心柱中心与第十一气隙中心的距离、立式铁心柱中心与第十二气隙中心的距离; 公式(9)中的a1’、a2’、a3’、a4’、a5’分别对应为第二副边延边绕组的绕组厚度、第一副边延 边绕组的绕组厚度、第一副边公共绕组的绕组厚度、第二副边公共绕组的绕组厚度、第一原 边绕组的绕组厚度;公式(9)中的a0’、a12’、a23’、a34’、a45’分别对应为立式铁心柱中心与 第二副边延边绕组之间的气隙宽度、第二副边延边绕组与第一副边延边绕组之间的气隙宽度、 第一副边延边绕组与第一副边公共绕组之间的气隙宽度、第一副边公共绕组与第二副边公共 绕组之间的气隙宽度、第二副边公共绕组与第一原边绕组之间的气隙宽度;公式(9)中的 NEI’为第一副边延边绕组的匝数;公式(9)中的NPI’为第一副边公共绕组的匝数;
所述公式(8)中的∑DII’由下列公式(10)计算得到:
所述公式(10)中的r1n’、r2n’、r3n’、r4n’、r5n’为立式铁心柱中心与第四副边延边绕组 中心之间的距离、立式铁心柱中心与第三副边延边绕组中心之间的距离、立式铁心柱中心与 第三副边公共绕组中心之间的距离、立式铁心柱中心与第四副边公共绕组中心之间的距离、 立式铁心柱中心与第二原边绕组中心之间的距离;第四副边延边绕组与第三副边延边绕组之 间气隙中心为第十三气隙中心,第三副边延边绕组与第三副边公共绕组之间气隙中心为第十 四气隙中心,第三副边公共绕组与第四副边公共绕组之间气隙中心为第十五气隙中心,第四 副边公共绕组与第二原边绕组之间气隙中心为第十六气隙中心;公式(10)中的r12n’、r23n’、 r34n’、r45n’分别对应为立式铁心柱中心与第十三气隙中心之间的距离、立式铁心柱中心与第 十四气隙中心之间的距离、立式铁心柱中心与第十五气隙中心之间的距离、立式铁心柱中心 与第十六气隙中心之间的距离;公式(10)中的a1n’、a2n’、a3n’、a4n’、a5n’分别对应为第四 副边延边绕组的绕组厚度、第三副边延边绕组的绕组厚度、第三副边公共绕组的绕组厚度、 第四副边公共绕组的绕组厚度、第二原边绕组的绕组厚度;公式(10)中的a0n’、a12n’、a23n’、 a34n’、a45n’分别对应为立式铁心柱中心与第四副边延边绕组之间的气隙宽度、第四副边延边 绕组与第三副边延边绕组之间的气隙宽度、第三副边延边绕组与第三副边公共绕组之间的气 隙宽度、第三副边公共绕组与第四副边公共绕组之间的气隙宽度、第四副边公共绕组与第二 原边绕组之间的气隙宽度;公式(10)中的NEIIn’为第三副边延边绕组的匝数;公式(10)中 的NPIIn’为第三副边公共绕组的匝数;
所述公式(7)中的ρI’由下列公式(11)计算得到:
所述公式(11)中的a2’、a3’、a4’、a5’分别对应为第一副边延边绕组的绕组厚度、第一 副边公共绕组的绕组厚度、第二副边公共绕组的绕组厚度、第一原边绕组的绕组厚度;a23’、a34’、a45’分别对应为第一副边延边绕组与第一副边公共绕组之间的气隙宽度、第一副边公共 绕组与第二副边公共绕组之间的气隙宽度、第二副边公共绕组与第一原边绕组之间的气隙宽 度;公式(11)中的H’为第二原边绕组的绕组高度;
所述公式(8)中的ρII’由下列公式(12)计算得到:
所述公式(12)中的a1n’、a2n’、a3n’、a4n’、a5n’分别对应为第四副边延边绕组的绕组厚 度、第三副边延边绕组的绕组厚度、第三副边公共绕组的绕组厚度、第四副边公共绕组的绕 组厚度、第二原边绕组的绕组厚度;公式(12)中的a12n’、a23n’、a34n’、a45n’分别对应为第 四副边延边绕组与第三副边延边绕组之间气隙,第三副边延边绕组与第三副边公共绕组之间 气隙,第三副边公共绕组与第四副边公共绕组之间气隙,第四副边公共绕组与第二原边绕组 之间气隙的宽度;公式(12)中的H’为第二原边绕组的绕组高度。
本发明的有益效果为:不但满足了24脉波整流的使用要求,同时还提高了整流系统运行 效率,减小了变压器体积,节省了一套变压器铁心、铁轭、外壳,减少了变压器输出电压产 生偏差,抑制了整流系统直流侧电压波动,减小了变压器副边环流,降低了变压器运行损耗、 提升效率,避免变压器组内某相绕组产生发热、振动和噪音等不良影响,提高变压器的可靠 性、安全性以及先进性,可以在工艺制作中节省一套制造模具,简化工业制造流程,最大程 度上节约了变压器成本和延长使用寿命。
本发明的一种采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器在船舶电力推进系统 以及轨道交通牵引供电系统中,配合相应的二极管等整流装置将电网侧交流电转化为直流电, 为船舶电力推进系统以及轨道交通牵引供电系统提供电能。本发明具有改善船舶电力推进系 统以及轨道交通牵引供电系统电能质量、抑制环流对变流变压器的不良影响(如降低噪音、 发热等)和适用于船体空间受限、减小整流设备总体积等的技术特点。同时与传统的2台12 脉波变流变压器联结构成虚拟24脉波变流变压器相比,本发明可以完整的节约一整套铁心设 备,大大降低变压器成本,通过副边绕组交错式布置,可以有效改善传统单台24脉波变流变 压器工业复杂的缺陷,节省一套制造模具,简化工业制造流程及成本。
附图说明
图1为本发明的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器的主视结构示意图;
图2为本发明的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器的侧视结构示意图;
图3为本发明的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器的俯视结构示意图;
图4为本发明涉及的共轭铁芯的结构示意图;
图5为本发明的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器的接线原理图;
图6为本发明的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器的绕组排布图;
图7位本发明涉及的对应原边绕组短路阻抗的计算符号含义的示意图;
图8位本发明涉及的上桥绕组的俯视结构示意图;
图9位本发明涉及的下桥绕组的俯视结构示意图;
图10位本发明涉及的关于立式铁心柱中心与第一气隙中心之间的距离的结构示意图;
附图标记说明:1、原边上桥出线端子;2、原边上桥分接出线端子;3、原边下桥出线端 子;4、原边下桥分接出线端子;5、第一副边绕出线端子;6、第二副边绕组出线端子;7、第三副边绕组出线端子;8、第四副边绕组出线端子;9、共轭铁芯;15、支架;16、上桥绕 组;17、下桥绕组;18、垫块;19、立式铁心柱;20、上铁轭;21、下铁轭;22、底脚;23、 散热气道;24、第一原边绕组;25、第二原边绕组;26、第一副边延边绕组;27、第一副边 公共绕组;28、第二副边延边绕组;29、第二副边公共绕组;30、第三副边延边绕组;31、 第三副边公共绕组;32、第四副边延边绕组;33、第四副边公共绕组。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明的 技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是,所描述的实施例仅仅是本发明一部分 实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创 造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为 基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示 所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发 明的限制。
“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等术语仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对 重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第 四”特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
实施例
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示,一种采用交错式绕组排布的24脉波磁集成 的整流变压器,其特征在于,该整流变压器包括三套原边绕组组件、三套副边绕组组件和一套共轭铁芯9;所述共轭铁芯9包括三根依次相间隔(优选地,依次等距相间隔)的立式铁 心柱19、与各个立式铁心柱19相互垂直连接且位于各个立式铁心柱19上方的上铁轭20和 与各个立式铁心柱19相互垂直连接且位于各个立式铁心柱19下方的下铁轭21;所述副边绕组组件包括第一副边绕组组件、第二副边绕组组件、第三副边绕组组件和第四副边绕组组件; 第一副边绕组组件包括第一副边延边绕组26和与第一副边延边绕组26电性连接的第一副边 公共绕组27;第二副边绕组组件包括第二副边延边绕组28和与第二副边延边绕组28电性连 接的第二副边公共绕组29;第三副边绕组组件包括第三副边延边绕组30和与第三副边延边 绕组30电性连接的第三副边公共绕组31;第四副边绕组组件包括第四副边延边绕组32和与 第四副边延边绕组32电性连接的第四副边公共绕组33;
具体地,所述立式铁心柱19与铁轭通过夹具固定在一起,轴向双分裂结构,上下两部 分结构相同,漏磁通道相同;
所述第二副边延边绕组28、第一副边延边绕组26、第一副边公共绕组27、第二副边公 共绕组29、第一原边绕组24依次并一一对应地套装于一个立式铁心柱19的周围且位于立式 铁心柱19的上桥位(各个绕组之间隔有垫块固定位置);
所述第四副边延边绕组32、第三副边延边绕组30、第三副边公共绕组31、第四副边公 共绕组33、第二原边绕组25依次并一一对应地套装于一个立式铁心柱19的周围且位于立式 铁心柱19的下桥位(各个绕组之间隔有垫块固定位置);
所述第二副边延边绕组28、第一副边延边绕组26、第一副边公共绕组27、第二副边公 共绕组29、第一原边绕组24构成上桥绕组16;所述第四副边延边绕组32、第三副边延边绕 组30、第三副边延边绕组30、第四副边公共绕组33、第二原边绕组25构成下桥绕组17;所述上桥绕组16位于变压器的上桥位置,即位于所述上铁轭20的下方,上桥绕组16与所述上铁轭20之间隔有垫块固定位置;所述下桥绕组17位于变压器的下桥位置,即位于所述下铁轭21的上方,下桥绕组17与下方铁轭之间隔由垫块固定(上桥绕组16与下桥绕组17之间 隔有垫块固定位置);
所述第一原边绕组24的各相的首端一一对应地与第二原边绕组25的各相的首端连接;
具体地,所述铁心为不断轭三接缝叠片,叠压铁心时需先叠中间后叠左右;除上方铁轭 外,剪切面涂聚氨酯固化漆,铁心柱绑扎带绑扎时需垫绝缘;
进一步地,所述第一原边绕组24的结构匝数与第二原边绕组25的结构匝数相同,第一 原边绕组24的相序与第二原边绕组25的相序相同;
所述第一副边绕组组件、第二副边绕组组件、第三副边绕组组件、第四副边绕组组件 均采用延边三角形的连接方式;第一副边绕组组件的输出电压相位角、第二副边绕组组件的 输出电压相位角、第三副边绕组组件的输出电压相位角、第四副边绕组组件的输出电压相位 角分别对应为移相+22.5°、-7.5°、-22.5°、+7.5°;
所述副边绕组组件设置有至少一层散热气道(优选1-3层);
所述散热气道采用玻璃纤维棒或铝管;所述散热气道的端部使用树脂浇注或进行端封固 化(具体地,出线排采用热缩带绑扎);
该整流变压器还包括至少一个温度传感器;温度传感器设置于第一副边绕组组件、第二 副边绕组组件、第三副边绕组组件和/或第四副边绕组组件上;
具体地,原边上桥出线端子1连接第一原边绕组24;原边上桥分接出线端子2从第一原 边绕组24一半匝数中引出;原边下桥出线端子3连接第二原边绕组25;原边下桥分接出线 端子4从第二原边绕组25一半匝数中引出;第一副边绕出线端子5连接第一副边延边绕组 26;第二副边绕组出线端子6连接第二副边延边绕组28;第三副边绕组出线端子7连接第三 副边延边绕组30;第四副边绕组出线端子8连接第四副边延边绕组32。
如图5、图6、图7、图8、图9、图10所示,所述第一原边绕组24对应第一副边绕组 组件的短路阻抗XkI大小为:
所述公式1)中的N为第一原边绕组24,IP为原边额定电流大小,f为变压器额定频率, ∑DI为第一原边绕组24与第一副边绕组组合之间的漏磁面积,ρ为罗氏系数,Kx为电抗修正 系数,H为第一原边绕组24的绕组高度,etI为第一副边绕组组合的匝电势;
所述第一原边绕组24对应第二副边绕组组合的短路阻抗XkII大小为:
所述公式(2)中的N为第一原边绕组24的匝数;IP为原边额定电流大小;f为变压器额 定频率;∑DII为第一原边绕组24与第二副边绕组组合之间的漏磁面积;ρ为罗氏系数;Kx为 电抗修正系数;H为第一原边绕组24的绕组高度;etII为第二副边绕组组合的匝电势。
进一步地,公式(1)中的∑DI由下列公式(3)计算得到:
所述公式3中的r1、r2、r3、r4、r5分别对应为立式铁心柱19中心与第二副边延边绕组28中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第一副边延边绕组26中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第一副边公共绕组27中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第二副边公共绕组29中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第一原边绕组24中心之间的距离;第二副边延边绕组28与第一副边延边绕组26之间的气隙中心为第一气隙中心,第一副边延边绕组26与第一副边公共绕组27之间的气隙中心为第二气隙中心,第一副边公共绕组27与第二副边公共绕组29之间的气隙中心为第三气隙中心,第二副边公共绕组29与第一原边绕组24之间气隙中心为第四气隙中心;公式(3)中的r12、r23、r34、r45分别对应为立式铁心柱19中心与第一 气隙中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第二气隙中心之间的距离、立式铁心柱19中心 与第三气隙中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第四气隙中心之间的距离;公式(3)中 的a1,a2,a3,a4,a5分别对应为第二副边延边绕组28的绕组厚度、第一副边延边绕组26 的绕组厚度、第一副边公共绕组27的绕组厚度、第二副边公共绕组29的绕组厚度、第一原 边绕组24的绕组厚度;公式(3)中的a0、a12、a23、a34、a45分别对应为立式铁心柱19中心 与第二副边延边绕组28之间的气隙宽度、第二副边延边绕组28与第一副边延边绕组26之间 的气隙宽度、第一副边延边绕组26与第一副边公共绕组27之间的气隙宽度、第一副边公共 绕组27与第二副边公共绕组29之间的气隙宽度、第二副边公共绕组29与第一原边绕组24 之间的气隙宽度;于公式(3)中,NEI为第一副边延边绕组26的匝数;于公式(3)中,NPI为第一副边公共绕组27的匝数;
所述公式(2)中的∑DII由下列公式(4)计算得到:
所述公式(4)中的r1n、r2n、r3n、r4n、r5n分别对应为立式铁心柱19中心与第四副边延边绕组32中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第三副边延边绕组30中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第三副边公共绕组31中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第四副边公共绕组33中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第二原边绕组25中心之间的距离;第四副边延边绕组32与第三副边延边绕组30之间的气隙中心为第五气隙中心,第三副边延边绕组30与第三副边公共绕组31之间的气隙中心为第六气隙中心,第三副边公共绕组31与第四副边公共绕组33之间的气隙中心为第七气隙中心,第四副边公共绕组33与第二原边绕组25之间的气隙中心为第八气隙中心;公式(4)中的r12n、r23n、r34n、r45n分别对应为立式铁心柱 19中心与第五气隙中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第六气隙中心之间的距离、立式 铁心柱19中心与第七气隙中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第八气隙中心之间的距离;公式(4)中的a1n、a2n、a3n、a4n、a5n分别对应为第四副边延边绕组32的绕组厚度、第三 副边延边绕组30的绕组厚度、第三副边公共绕组31的绕组厚度、第四副边公共绕组33的绕 组厚度、第二原边绕组25的绕组厚度;公式(4)中的a0n、a12n、a23n、a34n、a45n分别对应 为立式铁心柱19中心与第四副边延边绕组32之间的气隙宽度、第四副边延边绕组32与第三 副边延边绕组30之间的气隙宽度、第三副边延边绕组30与第三副边公共绕组31之间的气隙 宽度、第三副边公共绕组31与第四副边公共绕组33之间的气隙宽度、第四副边公共绕组33 与第二原边绕组25之间的气隙宽度;公式(4)的NEIIn为第三副边延边绕组30的匝数;公 式(4)的NPIIn为第三副边公共绕组31的匝数;
公式(2)中的罗氏系数ρI由下列公式(5)计算得到:
所述公式(5)中的a2、a3、a4、a5分别对应为第一副边延边绕组26的绕组厚度、第一副边公共绕组27的绕组厚度、第二副边公共绕组29的绕组厚度、第一原边绕组24的绕组厚度;公式(5)中的a23、a34、a45分别对应为第一副边延边绕组26与第一副边公共绕组27之 间的气隙宽度、第一副边公共绕组27与第二副边公共绕组29之间的气隙宽度、第二副边公 共绕组29与第一原边绕组24之间的气隙宽度;公式(5)中的H为第一原边绕组24的绕组 高度;
公式(2)中的罗氏系数ρII由下列公式(6)计算得到:
所述公式(6)中的a1n、a2n、a3n、a4n、a5n分别对应为第四副边延边绕组32的绕组厚度、第三副边延边绕组30的绕组厚度、第三副边公共绕组31的绕组厚度、第四副边公共绕组33的绕组厚度、第二原边绕组25的绕组厚度;公式(6)中的a12n、a23n、a34n、a45n分别 对应为第四副边延边绕组32与第三副边延边绕组30之间的气隙宽度、第三副边延边绕组30 与第三副边公共绕组31之间的气隙宽度、第三副边公共绕组31与第四副边公共绕组33之间 的气隙宽度、第四副边公共绕组33与第二原边绕组25之间的气隙宽度;公式(6)中的H 为第一原边绕组24的绕组高度。
进一步地,所述第二原边绕组25对应第三副边绕组组件的短路阻抗XkI’大小为:
所述公式(7)中的N’为第二原边绕组25匝数,IP为原边额定电流大小,f为变压器额定 频率,∑DI’为第二原边绕与第三副边绕组组合的之间的漏磁面积,ρI为罗氏系数,Kx为电抗 修正系数,H’为第二原边绕组25的绕组高度,etI’为第三副边绕组组合的匝电势;
所述第二原边绕组25与第四副边绕组组合的对应短路阻抗XkII’大小为
所述公式(8)中的N’为第二原边绕组25匝数,IP为原边额定电流大小,f为变压器额定 频率,∑DII’为第二原边绕组25与第四副边绕组组合的之间的漏磁面积,ρ为罗氏系数;Kx为 电抗修正系数,H’为第二原边绕组25的绕组高度,etII’为第四副边绕组组合的匝电势。
进一步地,所述公式(2)中的∑DI’由下列公式(9)计算得到:
公式(9)中的r1’、r2’、r3’、r4’、r5’分别对应为立式铁心柱19中心与第二副边延边绕组 28中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第一副边延边绕组26中心之间的距离、立式铁心 柱19中心与第一副边公共绕组27中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第二副边公共绕组 29中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第一原边绕组24中心之间的距离;第二副边延边 绕组28与第一副边延边绕组26之间的气隙中心为第九气隙中心,第一副边延边绕组26与第 一副边公共绕组27之间气隙中心为第十气隙中心,第一副边公共绕组27与第二副边公共绕 组29之间气隙中心为第十一气隙中心,第二副边公共绕组29与第一原边绕组24之间气隙中 心为第十二气隙中心;公式(9)中的r12’、r23’、r34’、r45’分别对应为立式铁心柱19中心与 第九气隙中心的距离,立式铁心柱19中心与第十气隙中心的距离、立式铁心柱19中心与第 十一气隙中心的距离、立式铁心柱19中心与第十二气隙中心的距离;公式(9)中的a1’、a2’、 a3’、a4’、a5’分别对应为第二副边延边绕组28的绕组厚度、第一副边延边绕组26的绕组厚度、 第一副边公共绕组27的绕组厚度、第二副边公共绕组29的绕组厚度、第一原边绕组24的绕 组厚度;公式(9)中的a0’、a12’、a23’、a34’、a45’分别对应为立式铁心柱19中心与第二副边 延边绕组28之间的气隙宽度、第二副边延边绕组28与第一副边延边绕组26之间的气隙宽度、 第一副边延边绕组26与第一副边公共绕组27之间的气隙宽度、第一副边公共绕组27与第二 副边公共绕组29之间的气隙宽度、第二副边公共绕组29与第一原边绕组24之间的气隙宽度; 公式(9)中的NEI’为第一副边延边绕组26的匝数;公式(9)中的NPI’为第一副边公共绕组27的匝数;
所述公式(8)中的∑DII’由下列公式(10)计算得到:
所述公式(10)中的r1n’、r2n’、r3n’、r4n’、r5n’为立式铁心柱19中心与第四副边延边绕 组32中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第三副边延边绕组30中心之间的距离、立式铁 心柱19中心与第三副边公共绕组31中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第四副边公共绕 组33中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第二原边绕组25中心之间的距离;第四副边延 边绕组32与第三副边延边绕组30之间气隙中心为第十三气隙中心,第三副边延边绕组30与 第三副边公共绕组31之间气隙中心为第十四气隙中心,第三副边公共绕组31与第四副边公 共绕组33之间气隙中心为第十五气隙中心,第四副边公共绕组33与第二原边绕组25之间气 隙中心为第十六气隙中心;公式(10)中的r12n’、r23n’、r34n’、r45n’分别对应为立式铁心柱 19中心与第十三气隙中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第十四气隙中心之间的距离、 立式铁心柱19中心与第十五气隙中心之间的距离、立式铁心柱19中心与第十六气隙中心之 间的距离;公式(10)中的a1n’、a2n’、a3n’、a4n’、a5n’分别对应为第四副边延边绕组32的 绕组厚度、第三副边延边绕组30的绕组厚度、第三副边公共绕组31的绕组厚度、第四副边 公共绕组33的绕组厚度、第二原边绕组25的绕组厚度;公式(10)中的a0n’、a12n’、a23n’、 a34n’、a45n’分别对应为立式铁心柱19中心与第四副边延边绕组32之间的气隙宽度、第四副 边延边绕组32与第三副边延边绕组30之间的气隙宽度、第三副边延边绕组30与第三副边公 共绕组31之间的气隙宽度、第三副边公共绕组31与第四副边公共绕组33之间的气隙宽度、 第四副边公共绕组33与第二原边绕组25之间的气隙宽度;公式(10)中的NEIIn’为第三副边 延边绕组30的匝数;公式(10)中的NPIIn’为第三副边公共绕组31的匝数;
所述公式(7)中的ρI’由下列公式(11)计算得到:
所述公式(11)中的a2’、a3’、a4’、a5’分别对应为第一副边延边绕组26的绕组厚度、第 一副边公共绕组27的绕组厚度、第二副边公共绕组29的绕组厚度、第一原边绕组24的绕组 厚度;a23’、a34’、a45’分别对应为第一副边延边绕组26与第一副边公共绕组27之间的气隙宽 度、第一副边公共绕组27与第二副边公共绕组29之间的气隙宽度、第二副边公共绕组29与 第一原边绕组24之间的气隙宽度;公式(11)中的H’为第二原边绕组25的绕组高度;
所述公式(8)中的ρII’由下列公式(12)计算得到:
所述公式(12)中的a1n’、a2n’、a3n’、a4n’、a5n’分别对应为第四副边延边绕组32的绕组厚度、第三副边延边绕组30的绕组厚度、第三副边公共绕组31的绕组厚度、第四副边公共绕组33的绕组厚度、第二原边绕组25的绕组厚度;公式(12)中的a12n’、a23n’、a34n’、 a45n’分别对应为第四副边延边绕组32与第三副边延边绕组30之间气隙,第三副边延边绕组 30与第三副边公共绕组31之间气隙,第三副边公共绕组31与第四副边公共绕组33之间气 隙,第四副边公共绕组33与第二原边绕组25之间气隙的宽度;公式(12)中的H’为第二原 边绕组25的绕组高度。
原边副边对应的短路阻抗大小随任意绕组厚度的增加而增大、随任意气隙的增大而增 大。这是由于随着任意绕组厚度的增加、任意气隙的增加,对应公式中的a1,a2,a3,a4,a5和a0,a12,a23,a34,a45数值增大,继而∑DI、∑DII、ρI、ρII均增大,在其余参数均不变化的 情况下,根据公式(1)、(2),则原边副边对应短路阻抗XkI大小随任意绕组厚度的增加 而增大、随任意气隙的增大而增大。同理,短路阻抗XkII’大小随任意绕组厚度的增加而增 大、任意气隙的增大而增大。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因 此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在 不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。 因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器,其特征在于,该整流变压器包括三套原边绕组组件、三套副边绕组组件和一套共轭铁芯(9);所述共轭铁芯(9)包括三根依次相间隔的立式铁心柱(19)、与各个立式铁心柱(19)相互垂直连接且位于各个立式铁心柱(19)上方的上铁轭(20)和与各个立式铁心柱(19)相互垂直连接且位于各个立式铁心柱(19)下方的下铁轭(21);所述原边绕组组件包括第一原边绕组(24)和第二原边绕组(25);所述副边绕组组件包括第一副边绕组组件、第二副边绕组组件、第三副边绕组组件和第四副边绕组组件;第一副边绕组组件包括第一副边延边绕组(26)和与第一副边延边绕组(26)电性连接的第一副边公共绕组(27);第二副边绕组组件包括第二副边延边绕组(28)和与第二副边延边绕组(28)电性连接的第二副边公共绕组(29);第三副边绕组组件包括第三副边延边绕组(30)和与第三副边延边绕组(30)电性连接的第三副边公共绕组(31);第四副边绕组组件包括第四副边延边绕组(32)和与第四副边延边绕组(32)电性连接的第四副边公共绕组(33);
所述第二副边延边绕组(28)、第一副边延边绕组(26)、第一副边公共绕组(27)、第二副边公共绕组(29)、第一原边绕组(24)依次并一一对应地套装于一个立式铁心柱(19)的周围且位于立式铁心柱(19)的上桥位;
所述第四副边延边绕组(32)、第三副边延边绕组(30)、第三副边公共绕组(31)、第四副边公共绕组(33)、第二原边绕组(25)依次并一一对应地套装于一个立式铁心柱(19)的周围且位于立式铁心柱(19)的下桥位;
所述第一原边绕组(24)的各相的首端一一对应地与第二原边绕组(25)的各相的首端连接。
2.根据权利要求1所述的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器,其特征在于,所述第一原边绕组(24)的结构匝数与第二原边绕组(25)的结构匝数相同,第一原边绕组(24)的相序与第二原边绕组(25)的相序相同。
3.根据权利要求1所述的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器,其特征在于,所述第一副边绕组组件、第二副边绕组组件、第三副边绕组组件、第四副边绕组组件均采用延边三角形的连接方式;第一副边绕组组件的输出电压相位角、第二副边绕组组件的输出电压相位角、第三副边绕组组件的输出电压相位角、第四副边绕组组件的输出电压相位角分别对应为移相+22.5°、-7.5°、-22.5°、+7.5°。
4.根据权利要求1所述的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器,其特征在于,所述副边绕组组件设置有至少一层散热气道。
5.根据权利要求4所述的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器,其特征在于,所述散热气道采用玻璃纤维棒或铝管;所述散热气道的端部使用树脂浇注或进行端封固化。
6.根据权利要求1所述的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器,其特征在于,该整流变压器还包括至少一个温度传感器;温度传感器设置于第一副边绕组组件、第二副边绕组组件、第三副边绕组组件和/或第四副边绕组组件上。
7.根据权利要求1所述的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器,其特征在于,所述第一原边绕组(24)对应第一副边绕组组件的短路阻抗XkI大小为:
公式(1)中的N为第一原边绕组(24),IP为原边额定电流大小,f为变压器额定频率,∑DI为第一原边绕组(24)与第一副边绕组组合之间的漏磁面积,ρ为罗氏系数,Kx为电抗修正系数,H为第一原边绕组(24)的绕组高度,etI为第一副边绕组组合的匝电势;
第一原边绕组(24)对应第二副边绕组组合的短路阻抗XkII大小为:
公式(2)中的N为第一原边绕组(24)的匝数;IP为原边额定电流大小;f为变压器额定频率;∑DII为第一原边绕组(24)与第二副边绕组组合之间的漏磁面积;ρ为罗氏系数;Kx为电抗修正系数;H为第一原边绕组(24)的绕组高度;etII为第二副边绕组组合的匝电势。
8.根据权利要求7所述的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器,其特征在于,所述公式(1)中的∑DI由下列公式(3)计算得到:
所述公式(3)中的r1、r2、r3、r4、r5分别对应为立式铁心柱(19)中心与第二副边延边绕组(28)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第一副边延边绕组(26)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第一副边公共绕组(27)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第二副边公共绕组(29)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第一原边绕组(24)中心之间的距离;第二副边延边绕组(28)与第一副边延边绕组(26)之间的气隙中心为第一气隙中心,第一副边延边绕组(26)与第一副边公共绕组(27)之间的气隙中心为第二气隙中心,第一副边公共绕组(27)与第二副边公共绕组(29)之间的气隙中心为第三气隙中心,第二副边公共绕组(29)与第一原边绕组(24)之间气隙中心为第四气隙中心;公式(3)中的r12、r23、r34、r45分别对应为立式铁心柱(19)中心与第一气隙中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第二气隙中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第三气隙中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第四气隙中心之间的距离;公式(3)中的a1,a2,a3,a4,a5分别对应为第二副边延边绕组(28)的绕组厚度、第一副边延边绕组(26)的绕组厚度、第一副边公共绕组(27)的绕组厚度、第二副边公共绕组(29)的绕组厚度、第一原边绕组(24)的绕组厚度;公式(3)中的a0、a12、a23、a34、a45分别对应为立式铁心柱(19)中心与第二副边延边绕组(28)之间的气隙宽度、第二副边延边绕组(28)与第一副边延边绕组(26)之间的气隙宽度、第一副边延边绕组(26)与第一副边公共绕组(27)之间的气隙宽度、第一副边公共绕组(27)与第二副边公共绕组(29)之间的气隙宽度、第二副边公共绕组(29)与第一原边绕组(24)之间的气隙宽度;于公式(3)中,NEI为第一副边延边绕组(26)的匝数;于公式(3)中,NPI为第一副边公共绕组(27)的匝数;
所述公式(2)中的∑DII由下列公式(4)计算得到:
所述公式(4)中的r1n、r2n、r3n、r4n、r5n分别对应为立式铁心柱(19)中心与第四副边延边绕组(32)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第三副边延边绕组(30)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第三副边公共绕组(31)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第四副边公共绕组(33)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第二原边绕组(25)中心之间的距离;第四副边延边绕组(32)与第三副边延边绕组(30)之间的气隙中心为第五气隙中心,第三副边延边绕组(30)与第三副边公共绕组(31)之间的气隙中心为第六气隙中心,第三副边公共绕组(31)与第四副边公共绕组(33)之间的气隙中心为第七气隙中心,第四副边公共绕组(33)与第二原边绕组(25)之间的气隙中心为第八气隙中心;公式(4)中的r12n、r23n、r34n、r45n分别对应为立式铁心柱(19)中心与第五气隙中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第六气隙中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第七气隙中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第八气隙中心之间的距离;公式(4)中的a1n、a2n、a3n、a4n、a5n分别对应为第四副边延边绕组(32)的绕组厚度、第三副边延边绕组(30)的绕组厚度、第三副边公共绕组(31)的绕组厚度、第四副边公共绕组(33)的绕组厚度、第二原边绕组(25)的绕组厚度;公式(4)中的a0n、a12n、a23n、a34n、a45n分别对应为立式铁心柱(19)中心与第四副边延边绕组(32)之间的气隙宽度、第四副边延边绕组(32)与第三副边延边绕组(30)之间的气隙宽度、第三副边延边绕组(30)与第三副边公共绕组(31)之间的气隙宽度、第三副边公共绕组(31)与第四副边公共绕组(33)之间的气隙宽度、第四副边公共绕组(33)与第二原边绕组(25)之间的气隙宽度;公式(4)的NEII n为第三副边延边绕组(30)的匝数;公式(4)的NPII n为第三副边公共绕组(31)的匝数;
所述公式(2)中的罗氏系数ρI由下列公式(5)计算得到:
所述公式(5)中的a2、a3、a4、a5分别对应为第一副边延边绕组(26)的绕组厚度、第一副边公共绕组(27)的绕组厚度、第二副边公共绕组(29)的绕组厚度、第一原边绕组(24)的绕组厚度;公式(5)中的a23、a34、a45分别对应为第一副边延边绕组(26)与第一副边公共绕组(27)之间的气隙宽度、第一副边公共绕组(27)与第二副边公共绕组(29)之间的气隙宽度、第二副边公共绕组(29)与第一原边绕组(24)之间的气隙宽度;公式(5)中的H为第一原边绕组(24)的绕组高度;
所述公式(2)中的罗氏系数ρII由下列公式(6)计算得到:
公式(6)中的a1n、a2n、a3n、a4n、a5n分别对应为第四副边延边绕组(32)的绕组厚度、第三副边延边绕组(30)的绕组厚度、第三副边公共绕组(31)的绕组厚度、第四副边公共绕组(33)的绕组厚度、第二原边绕组(25)的绕组厚度;公式(6)中的a12n、a23n、a34n、a45n分别对应为第四副边延边绕组(32)与第三副边延边绕组(30)之间的气隙宽度、第三副边延边绕组(30)与第三副边公共绕组(31)之间的气隙宽度、第三副边公共绕组(31)与第四副边公共绕组(33)之间的气隙宽度、第四副边公共绕组(33)与第二原边绕组(25)之间的气隙宽度;公式(6)中的H为第一原边绕组(24)的绕组高度。
9.根据权利要求1所述的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器,其特征在于,所述第二原边绕组(25)对应第三副边绕组组件的短路阻抗XkI’大小为:
公式(7)中的N’为第二原边绕组(25)匝数,IP为原边额定电流大小,f为变压器额定频率,∑DI’为第二原边绕与第三副边绕组组合的之间的漏磁面积,ρI为罗氏系数,Kx为电抗修正系数,H’为第二原边绕组(25)的绕组高度,etI’为第三副边绕组组合的匝电势;
所述第二原边绕组(25)与第四副边绕组组合的对应短路阻抗XkII’大小为
公式(8)中的N’为第二原边绕组(25)匝数,IP为原边额定电流大小,f为变压器额定频率,∑DII’为第二原边绕组(25)与第四副边绕组组合的之间的漏磁面积,ρ为罗氏系数;Kx为电抗修正系数,H’为第二原边绕组(25)的绕组高度,etII’为第四副边绕组组合的匝电势。
10.根据权利要求9所述的采用交错式绕组排布的24脉波磁集成的整流变压器,其特征在于,所述公式(2)中的∑DI’由下列公式(9)计算得到:
公式(9)中的r1’、r2’、r3’、r4’、r5’分别对应为立式铁心柱(19)中心与第二副边延边绕组(28)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第一副边延边绕组(26)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第一副边公共绕组(27)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第二副边公共绕组(29)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第一原边绕组(24)中心之间的距离;第二副边延边绕组(28)与第一副边延边绕组(26)之间的气隙中心为第九气隙中心,第一副边延边绕组(26)与第一副边公共绕组(27)之间气隙中心为第十气隙中心,第一副边公共绕组(27)与第二副边公共绕组(29)之间气隙中心为第十一气隙中心,第二副边公共绕组(29)与第一原边绕组(24)之间气隙中心为第十二气隙中心;公式(9)中的r12’、r23’、r34’、r45’分别对应为立式铁心柱(19)中心与第九气隙中心的距离,立式铁心柱(19)中心与第十气隙中心的距离、立式铁心柱(19)中心与第十一气隙中心的距离、立式铁心柱(19)中心与第十二气隙中心的距离;公式(9)中的a1’、a2’、a3’、a4’、a5’分别对应为第二副边延边绕组(28)的绕组厚度、第一副边延边绕组(26)的绕组厚度、第一副边公共绕组(27)的绕组厚度、第二副边公共绕组(29)的绕组厚度、第一原边绕组(24)的绕组厚度;公式(9)中的a0’、a12’、a23’、a34’、a45’分别对应为立式铁心柱(19)中心与第二副边延边绕组(28)之间的气隙宽度、第二副边延边绕组(28)与第一副边延边绕组(26)之间的气隙宽度、第一副边延边绕组(26)与第一副边公共绕组(27)之间的气隙宽度、第一副边公共绕组(27)与第二副边公共绕组(29)之间的气隙宽度、第二副边公共绕组(29)与第一原边绕组(24)之间的气隙宽度;公式(9)中的NEI’为第一副边延边绕组(26)的匝数;公式(9)中的NPI’为第一副边公共绕组(27)的匝数;
所述公式(8)中的∑DII’由下列公式(10)计算得到:
所述公式(10)中的r1n’、r2n’、r3n’、r4n’、r5n’为立式铁心柱(19)中心与第四副边延边绕组(32)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第三副边延边绕组(30)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第三副边公共绕组(31)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第四副边公共绕组(33)中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第二原边绕组(25)中心之间的距离;第四副边延边绕组(32)与第三副边延边绕组(30)之间气隙中心为第十三气隙中心,第三副边延边绕组(30)与第三副边公共绕组(31)之间气隙中心为第十四气隙中心,第三副边公共绕组(31)与第四副边公共绕组(33)之间气隙中心为第十五气隙中心,第四副边公共绕组(33)与第二原边绕组(25)之间气隙中心为第十六气隙中心;公式(10)中的r12n’、r23n’、r34n’、r45n’分别对应为立式铁心柱(19)中心与第十三气隙中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第十四气隙中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第十五气隙中心之间的距离、立式铁心柱(19)中心与第十六气隙中心之间的距离;公式(10)中的a1n’、a2n’、a3n’、a4n’、a5n’分别对应为第四副边延边绕组(32)的绕组厚度、第三副边延边绕组(30)的绕组厚度、第三副边公共绕组(31)的绕组厚度、第四副边公共绕组(33)的绕组厚度、第二原边绕组(25)的绕组厚度;公式(10)中的a0n’、a12n’、a23n’、a34n’、a45n’分别对应为立式铁心柱(19)中心与第四副边延边绕组(32)之间的气隙宽度、第四副边延边绕组(32)与第三副边延边绕组(30)之间的气隙宽度、第三副边延边绕组(30)与第三副边公共绕组(31)之间的气隙宽度、第三副边公共绕组(31)与第四副边公共绕组(33)之间的气隙宽度、第四副边公共绕组(33)与第二原边绕组(25)之间的气隙宽度;公式(10)中的NEIIn’为第三副边延边绕组(30)的匝数;公式(10)中的NPIIn’为第三副边公共绕组(31)的匝数;
所述公式(7)中的ρI’由下列公式(11)计算得到:
所述公式(11)中的a2’、a3’、a4’、a5’分别对应为第一副边延边绕组(26)的绕组厚度、第一副边公共绕组(27)的绕组厚度、第二副边公共绕组(29)的绕组厚度、第一原边绕组(24)的绕组厚度;a23’、a34’、a45’分别对应为第一副边延边绕组(26)与第一副边公共绕组(27)之间的气隙宽度、第一副边公共绕组(27)与第二副边公共绕组(29)之间的气隙宽度、第二副边公共绕组(29)与第一原边绕组(24)之间的气隙宽度;公式(11)中的H’为第二原边绕组(25)的绕组高度;
所述公式(8)中的ρII’由下列公式(12)计算得到:
所述公式(12)中的a1n’、a2n’、a3n’、a4n’、a5n’分别对应为第四副边延边绕组(32)的绕组厚度、第三副边延边绕组(30)的绕组厚度、第三副边公共绕组(31)的绕组厚度、第四副边公共绕组(33)的绕组厚度、第二原边绕组(25)的绕组厚度;公式(12)中的a12n’、a23n’、a34n’、a45n’分别对应为第四副边延边绕组(32)与第三副边延边绕组(30)之间气隙,第三副边延边绕组(30)与第三副边公共绕组(31)之间气隙,第三副边公共绕组(31)与第四副边公共绕组(33)之间气隙,第四副边公共绕组(33)与第二原边绕组(25)之间气隙的宽度;公式(12)中的H’为第二原边绕组(25)的绕组高度。
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