CN203607218U - 一种移相整流变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种移相整流变压器，包括铁芯、绕制在铁芯上的原边绕组和副边绕组，其中，所述副边绕组设于原边绕组的外侧，所述原边绕组的内层上设有第一静电屏蔽，原边绕组的外层上设有第二静电屏蔽，所述第一静电屏蔽与原边绕组的起头连接，所述第二静电屏蔽与原边绕组的尾头连接。该移相整流变压器能够抑制过电压，从而可确保该移相整流变压器的副边绕组能可靠、正常地向多个整流主机或功率单元供电。
Description
技术领域
本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种移相整流变压器。
背景技术
在工业生产中，常需要整流变压器同时向多个整流主机或功率单元供电，移相整流变压器作为变频调速装置中的隔离电源，是不可或缺的重要元件。
如图1所示，现有的移相整流变压器包括铁芯3、绕制在铁芯3上的原边绕组2和副边绕组1。由于移相整流变压器在运行时必须带变频功率单元操作，因此变压器因瞬变过渡过程而产生的操作过电压可能会危及变频功率单元中的电力电子器件。通常10kV级及以下电压等级的移相变压器产生的操作过电压不会对变压器本身造成危险，但对于变频功率单元中的电力电子器件而言却是致命的。现有移相整流变压器由于存在以上弊端，甚至于造成整个系统瘫痪，不能正常使用。因此，在设计移相整流变压器时必须设法降低变压器的操作过电压。此外，该类变压器的励磁涌流也很大，过大的励磁涌流会引起供电负跳闸，此时产生的截流过电压更高，负荷开关跳闸同时也会引起电力电子器件的过电压击穿。
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存在的上述不足，提供一种能够抑制过电压的移相整流变压器，从而可确保该移相整流变压器的副边绕组能可靠、正常地向多个整流主机或功率单元供电。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该移相整流变压器包括铁芯、绕制在铁芯上的原边绕组和副边绕组，其中，所述副边绕组设于原边绕组的外侧，所述原边绕组的内层上设有第一静电屏蔽，原边绕组的外层上设有第二静电屏蔽，所述第一静电屏蔽与原边绕组的起头连接，所述第二静电屏蔽与原边绕组的尾头连接。
优选的是，所述铁芯与原边绕组之间还设有用于使铁芯与原边绕组之间场强均匀的第三静电屏蔽，所述第三静电屏蔽被引出并接地。
进一步优选的是，所述副边绕组沿其轴向分裂为两个或多个分裂绕组并且采用延边三角形接法进行移相。
其中，所述两个或多个分裂绕组之间相互绝缘。
优选的是，所述每个分裂绕组包括n个小绕组，所述n个小绕组相互之间相互之间无交叉，n个小绕组的引出线相互之间也无交叉，且所述n个小绕组的线电压之间的移相角度为60°/n，整流脉波数为6*n。
优选的是，所述原边绕组上设有多个分接抽头。
优选的是，所述铁芯采用高导磁冷轧取向硅钢片通过45°全斜七级步进叠片方式叠积。
优选的是，所述原边绕组为高压绕组，副边绕组为低压绕组。
优选的是，所述原边绕组采用圆筒式绕组或插入电容式绕组。
优选的是，该变压器采用三相干式变压器。
本实用新型的有益效果具体如下：
1.通过在原边绕组的内层和外层分别设置静电屏蔽，并使两个静电屏蔽分别与原边绕组的起头和尾头连接，从而使原边绕组形成多层圆筒式双屏蔽结构(当原边绕组采用圆筒式绕组时)，由于圆筒式线圈的各层表面积很大且层间距离较小，故纵向电容大，增加了变压器绕组本身的抗过电压冲击的能力，具有较高的抗冲击强度；或者，使原边绕组形成插入电容式绕组结构(当原边绕组采用插入电容式绕组时)，从而形成一种具有高纵向电容的绕组，插入电容式绕组是在连续式绕组基础上发展起来的，插入电容式绕组是在连续式线段的线匝间插入屏蔽线匝的一种绕组，同样具有较高的抗冲击强度。
2.该移相整流变压器的二次线圈互相存在一个相位差，实现了输入多重化，由此可实现输出波形无谐波，降低对整流电网的污染。
3.由于副边绕组具有两个或两个以上的分裂绕组并且采用延边三角形接法进行移相，各分裂绕组之间均采用绝缘材料彼此绝缘，每个分裂绕组分别给变频器的功率单元供电，各独立的功率单元电压叠加一起，形成高电压输出，从而使变频器实现高压输入高压输出的功能，减少了变频系统中采用变压器的数量，有很好的经济效益；另外，由于副边绕组的引出抽头多，故将其设置在原边绕组的外侧更为方便。
4.在铁心外侧设置静电屏蔽并引出接地，可改变铁心表面的电极形状，使其与原边绕组间形成均匀的圆柱体场强。
5.由于铁芯选用磁导率高、剩磁低的铁芯材料，从而可降低磁密，降低合闸线圈高度，增加合闸线圈的匝数和直径，降低励磁涌流。
6.由于该变压器采用三相干式变压器，不用担心变压器产生渗漏油污染环境的问题，或者发生爆炸从而引起火灾安全隐患，且这种结构的变压器相当于将多台调压变压器合为一体，故可减少工程占地面积，而且安装更加方便，运行更加可靠，造价更加低廉。
附图说明
图1为现有的移相整流变压器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2中移相整流变压器的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为本实用新型实施例3变频移相整流变压器中原边绕组的结构示意图。
图中：1-副边绕组；2-原边绕组；3-铁芯；4-第三静电屏蔽；5-第一静电屏蔽；6-第二静电屏蔽；7-起头；8-分接抽头。
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，下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种移相整流变压器，包括铁芯、绕制在铁芯上的原边绕组和副边绕组，其中，所述副边绕组设于原边绕组的外侧，所述原边绕组的内层上设有第一静电屏蔽，原边绕组的外层上设有第二静电屏蔽，所述第一静电屏蔽与原边绕组的起头连接，所述第二静电屏蔽与原边绕组的尾头连接。
实施例2：
如图2、3所示，本实施例中的移相整流变压器包括铁芯3、绕制在铁芯3上的原边绕组2和副边绕组1。该移相整流变压器具体是一种三相干式变压器。
本实施例中，所述原边绕组2为高压绕组，副边绕组1为低压绕组。原边绕组2采用圆筒式绕组。
其中，副边绕组1设于原边绕组2的外侧，原边绕组的内层上设有第一静电屏蔽5，原边绕组的外层上设有第二静电屏蔽6，所述第一静电屏蔽5与原边绕组的起头连接，所述第二静电屏蔽6与原边绕组的尾头连接。
由于原边绕组2为采用多层圆筒式双屏蔽结构(在原边绕组的内、外侧分别设置静电屏蔽，所述两个静电屏蔽分别与原边绕组的起头和尾头连接)，此结构可增大线圈的对地电容，因而也降低了过电压倍数，还可以降低冲击过电压传递到副边绕组的静电分量。
优选的是，所述铁芯3的外侧，即铁芯3与原边绕组2之间还设有用于使铁芯3与原边绕组2之间场强均匀的第三静电屏蔽4，所述第三静电屏蔽4被引出并接地，从而可将铁芯表面的电极形状改变，使其与原边绕组2之间形成均匀的圆柱体场强。
本实施例中，副边绕组1沿其轴向分裂为两个或多个分裂绕组并且采用延边三角形接法进行移相。所述两个或多个分裂绕组之间设有绝缘材料彼此按设计要求相互绝缘。
优选的是，所述每个分裂绕组包括n个小绕组，所述n个小绕组之间无交叉，各小绕组的引出线之间也无交叉，且所述n个小绕组的线电压之间的移相角度为60°/n，整流脉波数为6*n。
具体地，根据电压等级和副边绕组中每个小绕组的串联个数(即级数)，一般由18、24、30、36、42、48、54脉冲系列构成多级相叠加的整流方式(其中，副边绕组的每个分裂绕组中小绕组个数，如3，4，5，6，7，8，9分别对应18，24，30，36，42，48，54脉冲)。
为了降低励磁涌流，在设计时选择磁导率高、剩磁低的铁芯材料，以降低磁密，降低合闸线圈高度，增加合闸线圈的匝数和直径。优选的是，本实施例中，铁芯3采用高导磁冷轧取向硅钢片通过45°全斜七级步进叠片方式叠积，并采用无穿孔绑扎结构固定，从而可有效降低变压器的空载损耗和激磁电流。
实施例3：
本实施例中移相整流变压器与实施例2的区别在于：如图4所示，该移相整流变压器中，所述原边绕组上设有多个分接抽头8。
本实施例中移相整流变压器的其他结构均与实施例2相同，这里不再赘述。
实施例4：
本实施例中移相整流变压器与实施例2的区别在于：该移相整流变压器是一种三相油浸式变压器。
本实施例中移相整流变压器的其他结构均与实施例2相同，这里不再赘述。
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)
1.一种移相整流变压器，包括铁芯、绕制在铁芯上的原边绕组和副边绕组，其特征在于，所述副边绕组设于原边绕组的外侧，所述原边绕组的内层上设有第一静电屏蔽，原边绕组的外层上设有第二静电屏蔽，所述第一静电屏蔽与原边绕组的起头连接，所述第二静电屏蔽与原边绕组的尾头连接。
2.根据权利要求1所述的移相整流变压器，其特征在于，所述铁芯与原边绕组之间还设有用于使铁芯与原边绕组之间场强均匀的第三静电屏蔽，所述第三静电屏蔽被引出并接地。
3.根据权利要求1所述的移相整流变压器，其特征在于，所述副边绕组沿其轴向分裂为两个或多个分裂绕组并且采用延边三角形接法进行移相。
4.根据权利要求3所述的移相整流变压器，其特征在于，所述两个或多个分裂绕组之间相互绝缘。
5.根据权利要求3所述的移相整流变压器，其特征在于，所述每个分裂绕组包括n个小绕组，所述n个小绕组相互之间无交叉，n个小绕组的引出线相互之间也无交叉，且所述n个小绕组的线电压之间的移相角度为60°/n，整流脉波数为6*n。
6.根据权利要求1所述的移相整流变压器，其特征在于，所述原边绕组上设有多个分接抽头。
7.根据权利要求1-6之一所述的移相整流变压器，其特征在于，所述铁芯采用高导磁冷轧取向硅钢片通过45°全斜七级步进叠片方式叠积。
8.根据权利要求1-6之一所述的移相整流变压器，其特征在于，所述原边绕组为高压绕组，副边绕组为低压绕组。
9.根据权利要求1-6之一所述的移相整流变压器，其特征在于，所述原边绕组采用圆筒式绕组或插入电容式绕组。
10.根据权利要求1-6之一所述的移相整流变压器，其特征在于，该变压器采用三相干式变压器。
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| CN108831716B (zh) * | 2018-08-07 | 2019-11-22 | 江苏宏源电气有限责任公司 | 一种干式变压器绝缘结构 |
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