CN203673948U - 三相变二相平衡变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种三相变二相平衡变压器，包括铁心以及绕设在铁心上的原边绕组和副边绕组，原边绕组中A绕组、B绕组和C绕组连接成星形接法，且每个绕组的匝数相等；副边绕组中，a1绕组、b绕组和c1绕组顺时针连接成三角形接法；a2绕组、c2绕组和b绕组逆时针连接成三角形接法；b1绕组和b2绕组分别连接在b绕组的两端；a1绕组、a2绕组、b绕组、c1绕组和c2绕组的匝数相等；b1绕组和b2绕组的匝数均为b绕组匝数的倍；在原边绕组输入三相对称电压时，副边绕组输出相位差为90°，幅值相等的α和β二相电压；原边绕组的A相、B相和C相短路阻抗相等；副边绕组的短路阻抗满足：Zα=Zβ，Za1=Za2=Zc1=Zc2=Z2和
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器技术，尤其涉及一种三相变二相平衡变压器。
背景技术
目前，在我国自耦变压器（Auto Transformer；简称：AT）供电方式的电气化铁路供电系统中采用的三相变二相平衡变压器主要为斯科特平衡变压器。但是，该斯科特平衡变压器的主、梯变结构不同，且原边三相侧需按全绝缘设计，因此，设计和结构复杂，制造困难。另外，由于副边侧二相无电的联系，因此不能形成三次谐波电流回路，磁通及感应电压波形畸变，三相侧调压也会不方便。
实用新型内容
本实用新型提供一种三相变二相平衡变压器，用于解决现有技术中的斯科特平衡变压器设计和结构复杂，制造困难的问题。
本实用新型提供一种三相变二相平衡变压器，包括铁心以及绕设在所述铁心上的原边绕组和副边绕组，其中：所述原边绕组包括：A相A绕组、B相B绕组和C相C绕组，其中，所述A绕组、B绕组和C绕组连接成星形接法，且每个绕组的匝数相等；
所述副边绕组包括：A相a1绕组和a2绕组，B相b绕组、b1绕组和b2绕组，C相c1绕组和c2绕组；
其中，所述a1绕组、b绕组和c1绕组顺时针连接成三角形接法；所述a2绕组、c2绕组和b绕组逆时针连接成三角形接法；所述b1绕组和b2绕组分别连接在所述b绕组的两端；
所述a1绕组、a2绕组、b绕组、c1绕组和c2绕组的匝数相等；所述b1绕组和b2绕组的匝数均为所述b绕组匝数的
倍；
在所述原边绕组输入三相对称电压时，所述副边绕组输出相位差为90°，幅值相等的α和β二相电压；所述原边绕组的A相、B相和C相短路阻抗相等；所述副边绕组的短路阻抗满足：Zα=Zβ，Za1=Za2=Zc1=Zc2=Z2和
进一步的，所述a1绕组、a2绕组、c1绕组和c2绕组均包括两个匝数相等的子绕组；其中，所述a1绕组中的子绕组与所述a2绕组中的子绕组交错排列；所述c1绕组中的子绕组和c2绕组中的子绕组交错排。
进一步的，所述b绕组布置在所述铁心侧；所述b1绕组和b2绕组上下排列，且分别布置在所述b绕组的外侧。
本实用新型的技术效果是：原边绕组中的A绕组、B绕组和C绕组连接成星形接法，且每个绕组的匝数相等；副边绕组中a1绕组、b绕组和c1绕组顺时针连接成三角形接法；a2绕组、c2绕组和b绕组逆时针连接成三角形接法；b1绕组和b2绕组分别连接在b绕组的两端。由于a1绕组、a2绕组、b绕组、c1绕组和c2绕组的匝数相等，b1绕组和b2绕组的匝数均为b绕组匝数的
倍，b绕组的短路阻抗为a1绕组的短路阻抗的倍，因此，实现了副边绕组输出二相电压，并当副边的二相负荷相同时，原边电流为三相对称系。同时，相较于现有技术中的斯科特平衡变压器，由于本实用新型的三相变二相平衡变压器原边为星形接法，中性点可引出，原边输入为高电压时按照分级绝缘设计，设计和制造更简单，副边有三角形接法绕组，形成三次谐波电流回路，提高输出电压波形质量。因此，使得该三相变二相平衡变压器的设计和结构相对简单，制造更为容易，输出电压波形质量好，且结构容量与输出容量相比，容量利用率为100%，更为经济。
附图说明
图1为实用新型提供的一种三相变二相平衡变压器的一个实施例的结构示意图；
图2为本实施例中原边绕组的接线原理图；
图3为本实施例中副边绕组的接线原理图。
具体实施方式
图1为实用新型提供的一种三相变二相平衡变压器的一个实施例的结构示意图，如图1所示，该变压器包括：铁心（图中未画出）以及绕设在该铁心上的原边绕组和副边绕组；其中，原边绕组包括：A相A绕组11、B相B绕组12和C相C绕组13，其中，该A绕组11、B绕组12和C绕组13连接成星形接法，且每个绕组的匝数相等。该副边绕组包括：A相a1绕组14（未画出）和a2绕组15（未画出），B相b绕组16、b1绕组17和b2绕组18，C相c1绕组19（未画出）和c2绕组20（未画出）；其中，该a1绕组14、b绕组16和c1绕组19顺时针连接成三角形接法；该a2绕组15、c2绕组20和b绕组16逆时针连接成三角形接法；该b1绕组17和b2绕组18分别连接在该b绕组16的两端；该a1绕组14、a2绕组15、b绕组16、c1绕组19和c2绕组20的匝数相等；该b1绕组17和b2绕组18的匝数均为该b绕组16的
倍；在该原边绕组输入三相对称电压时，该副边绕组输出相位差为90°，幅值相等的α和β二相电压；该原边绕组的A相、B相和C相短路阻抗相等；该副边绕组的短路阻抗满足：Zα=Zβ，Za1=Za2=Zc1=Zc2=Z2和
在本实施例中，a1绕组14、a2绕组15、c1绕组19和c2绕组20均包括两个匝数相等的子绕组。具体的，a1绕组14的子绕组为子绕组141和142；a2绕组15的子绕组为子绕组151和152；c1绕组19的子绕组为子绕组191和192；c2绕组20的子绕组为子绕组201和202；其中，该a1绕组14中的子绕组与该a2绕组15中的子绕组交错排列；该c1绕组19中的子绕组和c2绕组20中的子绕组交错排。b绕组16布置在该铁心侧；该b1绕组17和b2绕组18上下排列，且分别布置在该b绕组16的外侧。
另外，副边绕组输出α和β二相电压。c1绕组19的尾端与a1绕组14的首端连接引出输出端α1，a2绕组15的尾端与c2绕组20的首端连接引出输出端α2；b1绕组17的首端和b2绕组的尾端分别引出输出端β1和β2。
在本实施例中，原边绕组中的A绕组、B绕组和C绕组连接成星形接法，且每个绕组的匝数相等；副边绕组中a1绕组、b绕组和c1绕组顺时针连接成三角形接法；a2绕组、c2绕组和b绕组逆时针连接成三角形接法；b1绕组和b2绕组分别连接在b绕组的两端。由于a1绕组、a2绕组、b绕组、c1绕组和c2绕组的匝数相等，b1绕组和b2绕组的匝数均为b绕组匝数的倍，b绕组的短路阻抗为a1绕组的短路阻抗的
倍，因此，实现了副边绕组输出二相电压，并当副边的二相负荷相同时，原边电流为三相对称系。同时，相较于现有技术中的斯科特平衡变压器，由于本实用新型的三相变二相平衡变压器原边为星形接法，中性点可引出，原边输入为高电压时按照分级绝缘设计，设计和制造更简单，副边有三角形接法绕组，形成三次谐波电流回路，提高输出电压波形质量。因此，使得该三相变二相平衡变压器的设计和结构相对简单，制造更为容易，输出电压波形质量好，且结构容量与输出容量相比，容量利用率为100%，更为经济。
进一步的，图2为本实施例中原边绕组的接线原理图，如图2所示，A绕组11、B绕组12和C绕组13为星形接法连接，即A绕组11的尾端、B绕组12的尾端和C绕组13的尾端连接在一起，并引出中性点O。同时，A绕组11的首端、B绕组12的首端和C绕组的首端分别引出A、B和C三个端子，该三个端子分别为三相变二相平衡变压器的输入端子。另外，A绕组11的匝数WA、B绕组12的匝数WB和C绕组13的匝数WC相等，即WA=WB=WC。
图3为本实施例中副边绕组的接线原理图，如图3所示，A相a1绕组14和a2绕组15，B相b绕组16、b1绕组17和b2绕组18，C相c1绕组19和c2绕组20；其中，该a1绕组14、b绕组16和c1绕组19顺时针连接成三角形接法；该a2绕组15、c2绕组20和b绕组16逆时针连接成三角形接法；该b1绕组17和b2绕组18分别连接在该b绕组16的两端；该a1绕组14的匝数Wa1、a2绕组15的匝数Wa2、b绕组16的匝数Wb、c1绕组19的匝数Wc1和c2绕组20的匝数Wc2相等；该b1绕组17的匝数Wb1和b2绕组18的匝数Wb2均为该b绕组16匝数Wb的
倍。
另外，如图3所示，副边绕组输出α和β二相电压。c1绕组19的尾端与a1绕组14的首端连接引出输出端α1，a2绕组15的尾端与c2绕组20的首端连接引出输出端α2；b1绕组17的首端和b2绕组的尾端分别引出输出端β1和β2。
在本实施例中，该三相变二相平衡变压器从原边绕组输入三相对称电压，则副边绕组输出相位差90°，幅值相等的α和β二相电压。另外，副边绕组中a1绕组14、a2绕组15、c1绕组19和c2绕组20的短路阻抗相等，即Za1=Za2=Zc1=Zc2=Z2。同时通过设计使b绕组16的短路阻抗是Z2的
倍，且从α1和α2看进去的短路阻抗与从β1和β2看进去的短路阻抗相等。
在副边绕组满足上述阻抗匹配条件，即Zα=Zβ，Za1=Za2=Zc1=Zc2=Z2和
后，该三相变二相平衡变压器副边绕组二相负载相等时，原边绕组的电流是三相对称系，无零序分量也无负序分量；无论副边二相负载如何变化，原边中性点都无电流流出。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (3)
1.一种三相变二相平衡变压器，包括铁心以及绕设在所述铁心上的原边绕组和副边绕组，其特征在于：所述原边绕组包括：A相A绕组、B相B绕组和C相C绕组，其中，所述A绕组、B绕组和C绕组连接成星形接法，且每个绕组的匝数相等；
所述副边绕组包括：A相a1绕组和a2绕组，B相b绕组、b1绕组和b2绕组，C相c1绕组和c2绕组；
其中，所述a1绕组、b绕组和c1绕组顺时针连接成三角形接法；所述a2绕组、c2绕组和b绕组逆时针连接成三角形接法；所述b1绕组和b2绕组分别连接在所述b绕组的两端；
所述a1绕组、a2绕组、b绕组、c1绕组和c2绕组的匝数相等；所述b1绕组和b2绕组的匝数均为所述b绕组匝数的
倍；
在所述原边绕组输入三相对称电压时，所述副边绕组输出相位差为90°，幅值相等的α和β二相电压；所述原边绕组的A相、B相和C相短路阻抗相等；所述副边绕组的短路阻抗满足：Zα=Zβ，Za1=Za2=Zc1=Zc2=Z2和
2.根据权利要求1所述的三相变二相平衡变压器，其特征在于，所述a1绕组、a2绕组、c1绕组和c2绕组均包括两个匝数相等的子绕组；其中，所述a1绕组中的子绕组与所述a2绕组中的子绕组交错排列；所述c1绕组中的子绕组和c2绕组中的子绕组交错排。
3.根据权利要求2所述的三相变二相平衡变压器，其特征在于，所述b绕组布置在所述铁心侧；所述b1绕组和b2绕组上下排列，且分别布置在所述b绕组的外侧。
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- 2013-12-30 CN CN201320880984.8U patent/CN203673948U/zh not_active Expired - Lifetime
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