CN215644066U - 变压器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种变压器，包括铁芯、输入组件和输出组件，其中，输入组件和输出组件中的至少一个包括切换开关结构和线圈组，线圈组包括多个不同的线圈，各线圈套设在铁芯上，输入组件或者输出组件中，切换开关结构可切换地与多个线圈中的一个线圈电连接，使得输入组件或输出组件的电压和/或阻抗变化。该方案中，只需要在一个变压器中增加多个线圈以及切换开关结构，就能实现阻抗和/或电压的切换，不需要多个变压器，实现方式更为简单。

Description

变压器

技术领域

本申请涉及变压器领域，具体而言，涉及一种变压器。

背景技术

众所周知，随着经济与科技的快速发展，电力系统的电压等级不断提高，电网的复杂程度也在日益提升，基于不同的使用工况，希望可以得到不同的电压，以适应不同的使用场合。

具体地，随着国内车载移动式变压器的发展，存在基于复杂工况需求的电压和阻抗匹配的需求，在正常使用过程中，一般用户希望在变压器正常运行状态时减小阻抗、降低自身损耗，短路状态时通过阻抗提升、降低短路电流对变压器的冲击；另外，国外电网私有化较为普遍，对多种电压的需求也较为强烈。

现有技术中，为了在不同工况下得到不同电压和/或电压，通常采用不同型号、不同电压和/或不同阻抗的变压器进行切换或者组合使用，即这种方式需要多个变压器，成本较高，不经济，且存在较多的使用限制，比如空间尺寸等。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种变压器，以解决现有技术中实现多个电压和/或阻抗的方案需要多个变压器导致的成本较高的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种变压器，包括铁芯、输入组件和输出组件，其中，所述输入组件和所述输出组件中的至少一个包括切换开关结构和线圈组，所述线圈组包括多个不同电阻的线圈，各所述线圈套设在所述铁芯上，所述输入组件或者所述输出组件中，所述切换开关结构可切换地与多个所述线圈中的一个所述线圈电连接。

可选地，所述切换开关结构包括至少一个切换开关，所述切换开关包括可移动端子，所述可移动端子可切换地与所述输入组件或者所述输出组件中的多个所述线圈中的一个所述线圈电连接。

可选地，所述切换开关还包括安装轴，所述可移动端子套设在安装轴上且与所述安装轴转动连接，以可切换地与所述线圈组中的多个所述线圈中的一个所述线圈电连接。

可选地，所述切换开关结构还包括支撑件，所述安装轴穿设在所述支撑件中，一个所述线圈组中的多个所述线圈的接线端间隔地位于所述支撑件上，所述可移动端子在所述支撑件的表面上转动以与多个所述线圈中的一个电连接。

可选地，具有N个所述线圈组的所述输入组件和/或所述输出组件为第一预定组件，所述第一预定组件中的所述切换开关结构由一个第一切换开关构成，所述第一切换开关包括N个可移动端子，一个所述可移动端子用于可切换地电连接一个所述线圈组中的多个所述线圈中的一个所述线圈电连接，N为大于或等于2的正整数。

可选地，具有M个所述线圈组的所述输入组件和/或所述输出组件为第二预定组件，所述第二预定组件中的所述切换开关结构由M第二切换开关构成，每个所述第二切换开关包括一个所述可移动端子，M为大于或等于2的正整数。

可选地，具有P个所述线圈组的所述输入组件和/或所述输出组件为第三预定组件，所述第三预定组件中的所述切换开关结构由第三切换开关和第四切换开关构成，其中，所述第三切换开关包括多个所述可移动端子，所述第四切换开关包括一个所述可移动端子，所述切换开关结构的所述可移动端子的总数为P，P为大于或等于3的正整数。

可选地，所述切换开关为无励磁切换开关。

可选地，所述切换开关为筒型切换开关或者鼠笼型切换开关。

可选地，所述变压器还包括壳体，所述壳体具有容纳空间，所述铁芯、至少部分所述输入组件及至少部分所述输出组件位于所述容纳空间内，所述壳体包括本体结构和可开合地设置在所述本体结构上的盖体。

应用本申请的技术方案，所述的变压器中，输入组件和输出组件中的至少一个包括切换开关结构和线圈组，线圈组包括多个线圈，且多个线圈的电阻不同，切换开关结构可切换地与多个线圈中的一个线圈电连接，从而使得输入组件或者输出组件的阻抗或者电压在不同的数值之间切换。该方案中，只需要在一个变压器中增加多个线圈以及切换开关结构，就能实现阻抗和/或电压的切换，不需要多个变压器，实现方式更为简单。另外，该方案中，通过切换开关结构的切换来实现阻抗和/或电压的变化，有别于传统的有载调压或无励磁调压，其不受调节电压范围的影响，且其具备较大的阻抗调节的范围，理论上是没有电压和阻抗的限制，使用范围和空间更广。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1至图3分别示出了根据本申请的变压器的一种实施例的在三种状态下的局部结构示意图；

图4示出了根据本申请的变压器的另一种实施例的局部结构示意图；

图5示出了根据本申请的变压器的另一种实施例的局部结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、线圈组；11、线圈；12、切换开关；121、安装轴；122、支撑件；123、可移动端子；20、壳体；21、本体结构；22、盖体。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中，实现多个电压和/或阻抗的方案需要多个变压器，导致的成本较高，为了解决如上的问题，本申请提出了一种变压器。

本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种变压器，如图1至图4所示，该变压器包括铁芯、输入组件和输出组件，其中，上述输入组件和上述输出组件中的至少一个包括切换开关结构和线圈组10，上述线圈组10包括多个电阻不同的线圈11，各上述线圈11套设在上述铁芯上，上述输入组件或者上述输出组件中，上述切换开关结构可切换地与多个上述线圈11中的一个上述线圈11电连接，使得输入组件或输出组件的电压和/或阻抗变化。

上述的变压器中，输入组件和输出组件中的至少一个包括切换开关结构和线圈组10，线圈组10包括多个线圈11，且多个线圈11的电阻不同，切换开关结构可切换地与多个线圈11中的一个线圈11电连接，从而使得输入组件或者输出组件的阻抗或者电压在不同的数值之间切换。该方案中，只需要在一个变压器中增加多个线圈11以及切换开关结构，就能实现阻抗和/或电压的切换，不需要多个变压器，实现方式更为简单。另外，该方案中，通过切换开关结构的切换来实现阻抗和/或电压的变化，有别于传统的有载调压或无励磁调压，其不受调节电压范围的影响，且其具备较大的阻抗调节的范围，理论上是没有电压和阻抗的限制，使用范围和空间更广。

具体地，上述的变压器中，可以为输入组件和输出组件中的一个包括切换开关结构和线圈组10，也可以为输入组件和输出组件均包括切换开关结构和线圈组10，本领域技术人员可以根据实际情况在输入组件和/或输出组件中设置切换开关结构和线圈组10。

另外，本申请中的变压器可以包括一个铁芯，也可以包括多个铁芯，当包括一个铁芯时，上述的输入组件和输出组件中的线圈11均套设在一个铁芯上，当包括多个铁芯时，输入组件和输出组件中的线圈11分别套设在多个铁芯上。变压器中的铁芯的数量可以根据实际情况来设置。

还需要说明的是，本申请中的输入组件中的线圈11为一次侧线圈11，输出组件中的线圈11为二次侧线圈11。

为了简化变压器的结构，本申请的一种实施例中，如图1至图4所示，上述切换开关结构包括至少一个切换开关12，上述切换开关12包括可移动端子123，上述可移动端子123可切换地与上述输入组件或者上述输出组件中的多个上述线圈11中的一个上述线圈11电连接。通过可移动端子123可切换地与多个线圈11中的一个线圈11电连接，从而实现了变压器的阻抗和/或电压的切换。

具体的应用过程中，切换开关12不仅具有可移动端子123，还可以具有输入端子或者输出端子，每一个可移动端子123都对应一个输入端子或者输出端子。当输入组件中包括线圈组10时，对应的切换开关12具有可移动端子123和输出端子，当输出组件中包括线圈组10时，对应的切换开关12具有可移动端子123和输入端子。

如图5所示，本申请的一种实施例中，上述切换开关12还包括安装轴121，上述可移动端子123套设在安装轴121上且与上述安装轴121转动连接，以可切换地与上述线圈组10中的多个上述线圈11中的一个上述线圈11电连接。该方案中，可移动端子123转动到不同的位置时，可以与不同的线圈11电连接，从而实现变压器的阻抗和/或电压在不同数值的切换，该方案中，可移动端子123只需要转动即可实现与不同的线圈11电连接，使得变压器的阻抗和/或电压的切换更为高效简单。

本申请的另一种实施例中，如图5所示，上述切换开关结构还包括支撑件122，上述安装轴121穿设在上述支撑件122中，一个上述线圈组10中的多个上述线圈11的接线端间隔地位于上述支撑件122上，上述可移动端子123在上述支撑件122的表面上转动以与多个上述线圈11中的一个电连接。该方案中，一个线圈组10中的所有线圈11间隔地位于支撑件122上，这样可移动端子123转动，从而与支撑面上的不同线圈11更稳定的连接。

实际应用中，输入组件和/或输出组件均可以包括多个线圈组10，为了进一步简化切换开关结构的结构，本申请的一种实施例中，具有N个上述线圈组10的上述输入组件和/或上述输出组件为第一预定组件，上述第一预定组件中的上述切换开关结构由一个第一切换开关12构成，即该切换开关结构仅仅包括一个切换开关12，就是第一切换开关，上述第一切换开关包括N个可移动端子123，一个上述可移动端子123用于可切换地电连接一个上述线圈组10中的多个上述线圈11中的一个上述线圈11电连接，N为大于或等于2的正整数。该方案中通过一个切换开关12就可以实现多个线圈组10中的线圈11的切换，即多个线圈组10中的线圈11可以同时切换。

上述实施例中，“具有N个上述线圈组10的上述输入组件和/或上述输出组件为第一预定组件”，具有三种情况：第一种情况，仅输入组件为第一预定组件；第二种情况，仅输出组件也为第一预定组件；第三种情况，输入组件和输出组件分别为第一预定组件。在输入组件和输出组件均为第一预定组件时，该变压器中的切换开关12有两个，即有两个第一切换开关12。

具体地，如图1至图3所示，该变压器中的输入组件中包括三个线圈组10，每个线圈组10中包括三个线圈11，三个线圈11的连接触头分别为a_N、b_N、c_N，不同线圈组10中的，N值不同，分别为1、2和3，该切换开关结构包括一个第一切换开关12，该切换开关12同时包括三个可移动端子123，即为三相一体的切换开关12，一个可移动端子123对应用于切换一个线圈组10中的线圈11。图1中，三个可移动端子123分别连接a₃、b₃、c₃，三个可移动端子123从图1的位置移动，形成图2所示的结构，三个可移动端子123分别连接a₂、b₂、c₂，三个可移动端子123从图2的位置移动，形成图3所示的结构，三个可移动端子123分别连接a₁、b₁、c₁。

当然，实际的应用过程中，一个切换开关结构中的切换开关12并不限于一个，还可以有多个，本申请的另一种实施例中，具有M个上述线圈组10的上述输入组件和/或上述输出组件为第二预定组件，上述第二预定组件中的上述切换开关结构由M第二切换开关12构成，每个上述第二切换开关12包括一个上述可移动端子123，即每一个第二切换开关中的可移动端子123有一个，一个可移动端子123与一个线圈组10对应，即一个第二切换开关与一个线圈组对应，一个第二切换开关用于切换一个线圈组10中的线圈11，M为大于或等于2的正整数。

上述实施例中，“具有M个上述线圈组10的上述输入组件和/或上述输出组件为第二预定组件”，具有三种情况：第一种情况，仅输入组件为第二预定组件；第二种情况，仅输出组件也为第二预定组件；第三种情况，输入组件和输出组件分别为第二预定组件。在输入组件和输出组件均为第二预定组件时，该变压器中的切换开关结构有两个，每个切换开关结构中的切换开关12有M个，即有M个第二切换开关。

本申请的切换开关12的数量并不限于采用上述的原则设置，还可以为其他的方式，本申请的再一种实施例中，具有P个上述线圈组10的上述输入组件和/或上述输出组件为第三预定组件，上述第三预定组件中的上述切换开关结构由第三切换开关和第四切换开关构成，其中，上述第三切换开关包括多个上述可移动端子123，即第三切换开关中的可移动端子123的数量为多个，上述第四切换开关包括一个上述可移动端子123，即第四切换开关中的可移动端子123的数量为一个，上述切换结构的上述可移动端子123的总数为P，即第三切换开关中的可移动端子123的数量和第四切换开关中的可移动端子123的数量的总数为P，P为大于或等于3的正整数。当然，该实施例中，第三切换开关的数量和第四切换开关的数量都不限于一个，都可以为多个，当为多个时，所有的第三切换开关的可移动端子123的数量和所有的第四切换开关的可移动端子123的数量的和为P。

同样地，上述实施例中，“具有P个上述线圈组10的上述输入组件和/或上述输出组件为第三预定组件”，具有三种情况：第一种情况，仅输入组件为第三预定组件；第二种情况，仅输出组件也为第三预定组件；第三种情况，输入组件和输出组件分别为第三预定组件。在输入组件和输出组件均为第三预定组件时，该变压器中的切换开关结构有两个，每个切换开关结构中的切换开关12都由第三切换开关和第四切换开关构成，且每个切换开关结构中的切换开关12的可移动端子123的总数为P。

例如，当变压器为三相变压器时，输入组件和输出组件中的线圈组10的数量均为3个，即二者均为第三预定组件，每个第三预定组件对应一个切换开关结构，每个切换开关结构中的切换开关12有两个，一个为第三切换开关12，一个为第四切换开关12，第三切换开关12中的可移动端子123的数量为两个，即每个切换开关结构中的可移动端子123的数量为三个，每一个端子对应一个线圈组10。

本申请中的切换开关12可以为任何可以实现可切换地与多个线圈11中的一个电连接的开关结构，本领域技术人员可以根据实际情况选择具有合适结构的切换开关12。本申请的一种具体的实施例中，上述切换开关12为无励磁切换开关。

本申请中的切换开关12的形状可以为任何可实现的形状，比如鼠笼型、筒型或者条形等等，本申请的另一种实施例中，上述切换开关12为筒型切换开关或者鼠笼型切换开关。当然，还可以为其他形状的切换开关。

本申请的一种具体的实施例中，如图1至图3所示，上述变压器还包括壳体20，上述壳体20具有容纳空间，上述铁芯、至少部分上述输入组件及至少部分上述输出组件位于上述容纳空间内，具体地，输入组件中除了输入端子剩余的部分都可以位于容纳空间内，输出组件中除了输出端子剩余的部分都可以位于容纳空间中，上述壳体20包括本体结构21和可开合地设置在上述本体结构21上的盖体22。该结构中，壳体20可以更好地保护变压器的其他结构，盖体22可开合地设置，方便后续对变压器内的结构进行调整。

本申请的一种具体的实施例中，变压器的局部结构示意图如图4和图5所示，其中，图4为线圈11的接线原理图，该变压器的输入组件中具有三个线圈组10，一个线圈组10有两个线圈11，每个线圈11具有一个连接触头，分别为a₁、a₂、b₁、b₂、c₁、c₂，输入组件还包括一个切换开关结构，该切换开关结构中的切换开关12有一个，切换开关12中的可移动端子123(动触头)有三个，输出端子(输出触头)也有三个，分别为a、b、c。具体地，该切换开关12为筒型切换开关12，该开关在高度方向上分别有三相的接线触头，即在高度方向上，该切换开关12具有三个支撑件122，每个支撑件122上均有一个线圈组10的各线圈11的连接触头，还具有切换开关12的一个动触头和一个输出触头，图5中，箭头处为动触头，当动触头转换到a₁时，即联通a1的线圈11，输出a₁的阻抗或者电压，此时a₂悬空，反之，如果切换到a₂触头时，联通a₂线圈11，输出a₂的阻抗或者电压。

其主要原理根据需要，设计一个或多个不同电压或不同阻抗的线圈11，形成电压或阻抗的组合，通过切换开关12的切换来实现阻抗和电压的变化，有别于传统的有载调压或无励磁调压，其不受调节电压范围的影响，且其具备较大的阻抗调节的范围，理论上是没有电压和阻抗的限制，使用范围和空间更广。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请的变压器中，输入组件和输出组件中的至少一个包括切换开关结构和线圈组，线圈组包括多个线圈，且多个线圈的电阻不同，切换开关结构可切换地与多个线圈中的一个线圈电连接，从而使得输入组件或者输出组件的阻抗或者电压在不同的数值之间切换。该方案中，只需要在一个变压器中增加多个线圈以及切换开关结构，就能实现阻抗和/或电压的切换，不需要多个变压器，实现方式更为简单。另外，该方案中，通过切换开关结构的切换来实现阻抗和/或电压的变化，有别于传统的有载调压或无励磁调压，其不受调节电压范围的影响，且其具备较大的阻抗调节的范围，理论上是没有电压和阻抗的限制，使用范围和空间更广。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器，其特征在于，包括铁芯、输入组件和输出组件，其中，所述输入组件和所述输出组件中的至少一个包括切换开关结构和线圈组(10)，所述线圈组(10)包括多个电阻不同的线圈(11)，各所述线圈(11)套设在所述铁芯上，所述输入组件或者所述输出组件中，所述切换开关结构可切换地与多个所述线圈(11)中的一个所述线圈(11)电连接。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述切换开关结构包括至少一个切换开关(12)，所述切换开关(12)包括可移动端子(123)，所述可移动端子(123)可切换地与所述输入组件或者所述输出组件中的多个所述线圈(11)中的一个所述线圈(11)电连接。

3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述切换开关(12)还包括安装轴(121)，所述可移动端子(123)套设在安装轴(121)上且与所述安装轴(121)转动连接，可切换地与所述线圈组(10)中的多个所述线圈(11)中的一个所述线圈(11)电连接。

4.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于，所述切换开关(12)结构还包括支撑件(122)，所述安装轴(121)穿设在所述支撑件(122)中，一个所述线圈组(10)中的多个所述线圈(11)的接线端间隔地位于所述支撑件(122)上，所述可移动端子(123)在所述支撑件(122)的表面上转动以与多个所述线圈(11)中的一个电连接。

5.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，具有N个所述线圈组(10)的所述输入组件和/或所述输出组件为第一预定组件，所述第一预定组件中的所述切换开关结构由一个第一切换开关构成，所述第一切换开关包括N个可移动端子(123)，一个所述可移动端子(123)用于可切换地电连接一个所述线圈组(10)中的多个所述线圈(11)中的一个所述线圈(11)电连接，N为大于或等于2的正整数。

6.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，具有M个所述线圈组(10)的所述输入组件和/或所述输出组件为第二预定组件，所述第二预定组件中的所述切换开关结构由M第二切换开关构成，每个所述第二切换开关包括一个所述可移动端子(123)，M为大于或等于2的正整数。

7.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，具有P个所述线圈组(10)的所述输入组件和/或所述输出组件为第三预定组件，所述第三预定组件中的所述切换开关结构由第三切换开关和第四切换开关构成，其中，所述第三切换开关包括多个所述可移动端子(123)，所述第四切换开关包括一个所述可移动端子(123)，所述切换开关结构的所述可移动端子(123)的总数为P，P为大于或等于3的正整数。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的变压器，其特征在于，所述切换开关(12)为无励磁切换开关。

9.根据权利要求2至7中任一项所述的变压器，其特征在于，所述切换开关(12)为筒型切换开关或者鼠笼型切换开关。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的变压器，其特征在于，所述变压器还包括壳体(20)，所述壳体(20)具有容纳空间，所述铁芯、至少部分所述输入组件及至少部分所述输出组件位于所述容纳空间内，所述壳体(20)包括本体结构(21)和可开合地设置在所述本体结构(21)上的盖体(22)。

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