CN202523539U - 一种变流变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变流变压器，其包括铁心、原边绕组和副边绕组，所述原边绕组与副边绕组采用同心式结构，所述副边绕组绕制在铁心上，原边绕组绕制在副边绕组上，原边绕组带有三个及三个以上抽头，且原边绕组一侧的输入电压与电流恒定。该变压器可实现输出电压的多档位改变，从而能满足多晶硅硅棒打压启动所需的电压要求。
Description
技术领域
本实用新型属于变压器制造领域，涉及一种变流变压器，特别涉及一种能够用于为多晶硅硅棒打压启动提供电压的变流变压器。
背景技术
多晶硅硅棒打压启动环节是多晶硅生产中的一个重要工艺，对电压有特殊的要求，同时对短路阻抗电压，谐波干扰、负载阻抗变化和防火都有特殊的要求。
目前，工业生产中传统的调压变压器仅能满足相应的单一电压调整及阻抗要求，而如果要实现在多晶硅硅棒的打压启动环节的生产加工，则要投入大量的调压变压器及相关配套设施，而且调压方式单一，使得初期投资大幅增加。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中多晶硅硅棒的打压启动环节中采用的调压变压器存在的上述不足，提供一种变流变压器，该变流变压器具有多档调压功能、能够克服现有的调压变压器调压方式单一的缺点，因而在满足多晶硅硅棒打压启动所需的电压要求的前提下，能够有效减少变压器的使用数量。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该变流变压器包括铁心、原边绕组和副边绕组，其中，所述原边绕组与副边绕组采用同心式结构，所述副边绕组绕制在铁心上，原边绕组绕制在副边绕组上，原边绕组带有三个及三个以上抽头，且原边绕组一侧的输入电压与电流恒定。原边绕组绕制在副边绕组上，以方便抽头。
在多晶硅硅棒打压启动时，由于网侧(即原边绕组一侧)输入额定电压和电流恒定，通过改变网侧不同的线圈匝数的工作档位组合，改变交变磁通密度来改变铁心柱上所绕制线圈的感应电压的大小，从而可实现输出电压的多档位变换，为多晶硅硅棒打压启动环节提供更多档位电压。
优选的是，所述副边绕组的容量之和与原边绕组的容量相等。
原边绕组的抽头数量，可根据不同的多晶硅硅棒打压工艺的电压调节范围的需求来设置。优选原边绕组带有三个及三个以上抽头。通过选择原边绕组不同的抽头，可选择不同的原边接入网侧的线圈匝数，在输入额定电压电流恒定的情况下，会改变磁通密度，使单匝线圈的电压值发生改变。在副边绕组不换档的情况下，副边绕组通过选择固定的档位，就可以实现电压值的改变。由于多晶硅硅棒打压启动阶段需要更高的电压，更宽幅度的调压范围，原边绕组在网侧输入额定电流与电压恒定的条件下通过调节不同线圈匝数的工作档位，可以改变磁通密度使副边绕组在不变换档位时的固定档位有不同的电压输出，进一步增加了调压范围，减少了变压器数量的投入，节约了成本。
优选原边绕组的出线从线圈中径向引出。
优选的是，为了提高抗短路能力，在原边绕组与副边绕组之间设置有接地电屏蔽，所述接地电屏蔽采用铜箔或铝箔制成。
优选的是，铁心采用高导磁冷轧取向硅钢片制成，即铁心采用冷轧晶粒取向电工硅钢片作为导磁材料，铁心叠积采用45°三级全斜接缝方式进行叠积，铁心采用无穿孔螺杆铁心，无孔绑扎，拉螺杆、拉板夹紧结构，这种结构可以降低空载损耗，空载电流和激磁电流。由于整流回路存在谐波分量，故该变流变压器的铁心磁密度取值宜较低，可有效改善阀侧输出波形，减少变压器的振动和噪音。
优选该变压器为单相两柱式变压器。
优选的是，所述副边绕组的两柱串联或并联，并安装有一个自带快熔保护的电压互感器。电压互感器可有效保护变压器。在电流电压恒定的条件下，可通过原边绕组改变交变磁通密度来改变铁心柱上所绕制线圈的感应电压的大小，而副边绕组的连接方式则不受限定。
所述变流变压器采用干式变流变压器，可以有效的避免油浸式变压器易引起漏油污染以及火灾等问题。
优选的是，该变流变压器还包括有脚轮，所述脚轮设置在变压器底部，以便于移动。
本实用新型变流变压器可实现输出电压的多档位改变，其结构简单合理，性能安全可靠，能够有效减低空载电流、激磁电流、磁滞损耗以及噪声。
当将该变流变压器用于多晶硅硅棒打压启动阶段中时，该变流变压器能够满足短路电压2％～40％的要求，磁路设计满足原边10％的电压升高，满足原边绕组经过可控硅调压器50％的下降调整出现的谐波影响，从而能够改变调压方式单一的不足，减少传统变压器的使用数量。
该变流变压器除了可用于多晶硅打压环节外，还可用于很多特殊场合，比如变压器试验用电源、可控硅整流电源等场所。
附图说明
图1是本实用新型变流变压器中线圈的结构示意图；
图2是本实用新型变流变压器的结构示意简图。
图中：1-原边绕组；2-副边绕组；3-电压互感器；4-铁心；5-接地电屏蔽。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例中，本实用新型变流变压器采用干式变流变压器，其主要包括有铁心4、原边绕组1、副边绕组2、电压互感器3和接地电屏蔽5。
该变压器采用的是单相两柱式变压器。如图2所示，原边绕组1与副边绕组2采用同心式结构，所述副边绕组2绕制在铁心上，原边绕组1绕制在副边绕组2上，既方便抽头又方便调档换位，同时可以节约空间体积。本实施例中，原边绕组1带有三个及三个以上抽头。原边绕组1的抽头数量，可根据不同的多晶硅打压工艺的电压调节范围的需求来设置。本实施例中，副边绕组2的两柱串联，且安装一自带快熔保护的电压互感器，副边绕组2容量之和与原边绕组1的容量相等。副边绕组2的出线接阀侧。副边绕组2的抽头DY11与DY12之间的电压通过电压互感器3测定，同时电压互感器3又起着保护变压器的作用，对变压器进行过电压保护。
为了提高抗短路能力，在原边绕组1与副边绕组2之间设置有接地电屏蔽5，所述接地电屏蔽5采用铜箔或铝箔制成。
本实施例中，铁心采用高导磁冷轧取向硅钢片制成，即铁心4采用冷轧晶粒取向电工硅钢片作为导磁材料，铁心4叠积采用45°三级全斜接缝，无孔绑扎，拉螺杆、拉板夹紧结构，这种结构可以降低空载损耗，空载电流、激磁电流、磁滞损耗及噪声。由于整流回路存在谐波分量，故该变流变压器的铁心磁密度取值宜较低，可有效改善阀侧输出波形，减少变压器振动和噪音。
以三档为例，原边绕组一侧(网侧)提供恒定的额定电压和额定电流，原边绕组有四个抽头，当原边绕组1选择N-A1档位工作时，副边绕组的抽头DY11与DY12之间有一个感应电压值，铁心中有一个磁通密度值。同样的网侧输入额定电流和电压，当原边绕组1选择N-A2档位工作时，原边绕组1的工作线圈比选择N-A1档位的工作线圈增加，所以整个铁心4内的磁通密度降低，单匝线圈的感应电动势降低，副边绕组2的抽头DY11与DY12之间的感应电动势降低。同理，原边绕组1接N-A3档位工作时，同样的会产生副边绕组2的抽头DY11与DY12之间的电压变化。通过这种方式，可以实现该变流变压器的多档调压功能。
由于变压器采用单相两柱式结构，使得变磁通调压简单易行。这样在网侧输入额定电流和电压恒定的条件下，仅仅通过调节原边绕组的工作档位，即可使多晶硅硅棒打压启动工艺获得更多的调压范围，而且可以根据不同的多晶硅生产工艺，灵活设置原边绕组抽头的数量，获得需要的阀侧电压值。
所述变流变压器采用干式变流变压器。其短路阻抗电压按照2％～40％设计，磁路设计既要考虑原边10％的电压升高，又要考虑原边绕组经过可控硅调压器50％的下降调整出现的谐波影响，其中3次谐波含量最大值42％，5次谐波含量最大值20％，7次谐波含量最大值13％，9次谐波含量最大值9％，11次谐波含量最大值7％，13次谐波含量最大值6％，变压器为短时工作制，最大过载能力为额定容量的1.5倍。
该变压器的底部还可设有可转向脚轮，以便于移动，具有结构合理，技术性能先进，性能安全可靠等特点。
本实用新型变流变压器为一种多档变磁通调压变流干式变压器，除可为多晶硅打压环节使用外，还可用于特殊场合，如变频器试验用电源、可控硅整流电源等，其用途广泛。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种变流变压器，包括铁心、原边绕组和副边绕组，其特征在于，所述原边绕组与副边绕组采用同心式结构，所述副边绕组绕制在铁心上，原边绕组绕制在副边绕组上，原边绕组带有三个及三个以上抽头，且原边绕组一侧的输入电压与电流恒定。
2.根据权利要求1所述的变流变压器，其特征在于，所述副边绕组的容量之和与原边绕组的容量相等。
3.根据权利要求1所述的变流变压器，其特征在于，原边绕组带有多个抽头。
4.根据权利要求1所述的变流变压器，其特征在于，所述原边绕组与副边绕组之间设置有接地电屏蔽，所述接地电屏蔽采用铜箔或铝箔制成。
5.根据权利要求1所述的变流变压器，其特征在于，铁心采用高导磁冷轧取向硅钢片制成。
6.根据权利要求5所述的变流变压器，其特征在于，铁心采用无穿孔螺杆铁心，且铁心采用45°三级全斜接缝方式进行叠积。
7.根据权利要求1-6之一所述的变流变压器，其特征在于，该变压器为单相两柱式变压器。
8.根据权利要求7所述的变流变压器，其特征在于，所述副边绕组的两柱串联或并联，并安装有一个自带快熔保护的电压互感器。
9.根据权利要求7所述的变流变压器，其特征在于，所述变流变压器采用干式变流变压器。
10.根据权利要求7所述的变流变压器，其特征在于，该变流变压器还包括有脚轮，所述脚轮设置在变压器主体的底部。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107799289A (zh) * | 2017-10-21 | 2018-03-13 | 吉韦龙 | 一种电压互感器 |
| CN110828127A (zh) * | 2019-09-09 | 2020-02-21 | 无锡晶磊电子有限公司 | 一种高频微电保护互感器 |
| WO2023092629A1 (zh) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 吴江变压器有限公司 | 电车用变磁通调压整流变压器 |
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2011
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