CN201966814U - 一种整流电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电源领域，本实用新型公开了一种整流电源，包括整流变压器，所述整流变压器包括线包、磁铁芯，所述磁铁芯为三相五柱结构，所述线包每柱上包含两个或两个以上绕组，所述绕组采用一次侧移相绕组。其铁轭高度h只有同等规格三相三柱变压器高度的1/1.732。所以，其变压器整体结构高度降低，降低了生产和运输成本。

Description

一种整流电源

技术领域

本实用新型属于电源领域，尤其涉及一种整流电源。

背景技术

在整流电源中，现有技术中多采用6脉波整流电路。对于大功率整流设备，为了提高功率因数，减小网侧谐波电流，提高整流设备的脉波数是一种有效的方法。提高整流设备的脉波数较多采用移相的方法来实现。移相的目的是使整流变压器二次绕组的同名端线电压之间有一个相位移，从而可以提高整流设备的脉波数。移相方式分为星角绕组移相、移相绕组移相和移相自藕变压器移相等三种。现阶段常采用的移相方式均在三相三柱变压器上实现，并得到了广泛的应用。其中三相三柱式变压器结构（如图1和图2所示，图1为三相三柱变压器的纵向剖面结构；图2为三相三柱变压器的横向剖面结构），能够提高功率因数和减小网侧谐波电流。但三相三柱式铁芯结构的移相变压器的不足在于若二次侧回路连接成双反星整流电路时，必须加入平衡电抗器；同时，移相变压器的整体结构高度较高。

在现有技术中，也有采用三相五柱磁铁芯来制作变压器，如（CN101055791A）其提供了一种三相五柱变压器。但这种简单的三相五柱结构组合的变压器不能提高整流设备的脉波数。

因此不论是现有技术中使用的三相三柱移相变压器或者是三相五柱变压器，都分别存在生产成本高或者不能提高整流设备的脉波数的技术问题。

实用新型内容

针对以上现有技术中使用的整流电源，存在生产成本高、结构复杂的技术问题。因此有必要提供一种整流电源。

本实用新型提供的一种整流电源，包括整流变压器，所述整流变压器包括线包、磁铁芯，所述磁铁芯为三相五柱结构，所述线包每柱上包含两个或两个以上绕组，所述绕组采用一次侧移相绕组。所述变压器的左右两个旁轭设置在线包外。所述变压器的左右两个旁轭也可以设置在线包中间。所述整流电源包括两个或两个以上整流变压器，所述整流变压器一次侧并联。

本实用新型的有益效果为：将两台或两台以上三相五柱移相变压器一次侧并联运行等效实现多脉波整流效果。其铁轭高度h只有同等规格三相三柱变压器高度的1/1.732，所以，其变压器整体结构高度降低，故其整流电源的整体高度也相应降低，降低了生产和运输成本。

附图说明

图1为三相三柱变压器的纵向剖面结构。

图2为三相三柱变压器的横向剖面结构。

图3左右两个旁轭设置在最外边的三相五柱变压器的纵向剖面结构。

图4为左右两个旁轭设置在最外边的三相五柱变压器的横向剖面结构。

图5为旁轭设置在线包中间的三相五柱变压器的纵向剖面结构。

图6为旁轭设置在线包中间的三相五柱变压器的横向剖面结构。

图7为单台三相五柱移相变压器组成的整流电源。

图8为绕组连接图（左移）。

图9为绕组连接图（右移）。

图10为流过心柱的磁通。

其中：附图标记2表示线包、附图标记1表示磁铁芯。

具体实施方式

下面将结合说明书附图对本实用新型的实施方式作具体说明。

一种整流电源，包括整流变压器，所述变压器包括线包、磁铁芯，所述磁铁芯为三相五柱结构，所述线包包含两个或两个以上绕组，所述绕组中二次侧回路连接成双反星结构，所述绕组采用一次侧移相绕组。其中图3 和图4是常规的三相五柱铁芯，其左右两个旁轭设置在最外边，是现阶段使用率最高的一种铁芯结构，图3为左右两个旁轭设置在最外边的三相五柱变压器的纵向剖面结构。图4为左右两个旁轭设置在最外边的三相五柱变压器的横向剖面结构。图5和图6是一种使用率偏低的三相五柱铁芯，其旁轭设置在线包中间。图5为旁轭设置在线包中间的三相五柱变压器的纵向剖面结构。图6为旁轭设置在线包中间的三相五柱变压器的横向剖面结构。

优选地，如图7所示的单台三相五柱移相变压器组成的整流电源。可以将两台以上三相五柱移相变压器并联运行，当两台三相五柱移相变压器并联运行时，等效为12脉波脉波数的整流效果；当三台三相五柱移相变压器并联运行时，等效为18脉波脉波数的整流效果；以此类推，可以等效为24、30、36脉波乃至更多次脉波数的整流效果，提高功率因数，减小网侧谐波电流。使用三相五柱移相变压器的整流电源，单台的结构与常规6脉波整流电源一致，与单台12~36脉波乃至更多次脉波数的电源比较，结构明显简化，并降低了成本。

如图8和图9所示的一次侧星形连接移相绕组方式，由主绕组Tm和移相绕组Ty组成，连接方式如图。通过调整主绕组Tm和移相绕组Ty之间的电压关系，可以组成正负0~60度之间的任意移相变压器，（由于主绕组Tm上的电压Um与绕组两端的电压U的关系为Um=U*sin（60-α）*2/ 

，所以当移相角α=60o时，主绕组Tm上的电压Um=0。移相角α大于60o已经不能生产了）。在实际应用中用多台并联运行组成多脉波整流具有极高的实用价值，下表列出了组成12脉波到36脉波之间的绕组组合关系。

表格中Um为主绕组Tm上的电压，Uy为移相绕组Ty上的电压，U为输入相电压，作为设计绕组匝数的依据。结构系数K是比较不移相的变压器同等功率下结构扩大的系数。

使用三相五柱铁芯制作的移相变压器，在理想情况下，假定将三相对称电压施加在整流电源一次侧，如图10所示，流过心柱的磁通ΦA、ΦB、ΦC相等，根据磁路定律，此时Φ2-Φ1=ΦA、Φ3-Φ2=ΦB、Φ4-Φ3=ΦC，这三个方程相加得Φ4=Φ1。可以得出两旁柱上的磁通大小相等方向相同；再由Φ2-Φ1=ΦA、Φ3-Φ2=ΦB、Φ4-Φ3=ΦC这个关系可以得出铁轭中磁通量Φ1、Φ2、Φ3、Φ4为心柱中磁通量的1/

；又由于铁轭与心柱等厚，故铁轭高度可缩减为心柱高度的1/

（约为1/1.732）。由于三相三柱变压器的铁轭与心柱等高，整流电源其铁轭高度h只有同等规格三相三柱变压器高度的1/1.732，所以，其变压器整体结构高度降低，降低了生产和运输成本。同时使用二次侧回路连接成双反星结构，由于三相相位相同的3倍频谐波磁通可以通过五柱式铁心的旁轭构成回路，因此三相五柱铁心也和平衡电抗器一样，能够使二次侧两个三相半波整流电路并联运行。可以在二次侧取消平衡电抗器，节约了成本。通过实施以上技术方案，在减少了平衡电抗器的情况下仍然可以实现原有技术方案的效果，节约了生产成本。

使用上述三相五柱移项变压器的整流电源，单台的结构与常规6脉波整流电源一致，与单台12~36脉波乃至更多次脉波数的电源比较，结构明显简化，并降低了成本。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.一种整流电源，其特征在于包括整流变压器，所述整流变压器包括线包、磁铁芯，所述磁铁芯为三相五柱结构，所述线包包含两个或两个以上绕组，所述绕组采用一次侧移相绕组。

2.如权利要求1所述的整流电源，其特征在于所述变压器的左右两个旁轭设置在线包外。

3.如权利要求1所述的整流电源，其特征在于所述变压器的左右两个旁轭设置在线包中间。

4.如权利要求1所述的整流电源，其特征在于所述整流电源包括两个或两个以上整流变压器，所述整流变压器一次侧并联。

Images