CN217468147U - 一种新型柔性混合变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型柔性混合变压器，包括变压器本体，所述变压器本体为三相心式变压器结构，采用三相主铁芯，所述三相主铁芯上缠绕低压绕组和第三绕组，所述三相主铁芯的旁侧设有辅助铁芯，辅助铁芯上缠绕辅助绕组，高压绕组缠绕在低压绕组、第三绕组和辅助绕组的外侧。本实用新型结构合理，设计新颖，与主流的混合变压器相比，加入了额外的辅助铁芯，没有第三绕组与低压侧输出绕组的直接串联，在保证输入输出隔离的同时，实现了各模块电气隔离；通过调节第三绕组与辅助绕组间的AC‑AC变换器调整辅助绕组的电压，影响铁芯中各部分磁通的分布，进而影响低压侧感应电压，为解决电压波动问题提供了新的思路。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其是一种新型柔性混合变压器。
背景技术
随着电力工业的发展，用电器对电能质量的要求也逐渐提升，电网中由故障、快速负载变化、开关效应和大气放电引起的动态状态，会对最终用户产生不良影响，例如电压骤降和骤升。在敏感负载的情况下，电能质量差会导致设备故障或缺陷，因此，会产生巨大的经济损失，尤其是在汽车、制药和半导体行业。
对于上述情况，有各种类型的无源电压骤降/骤升补偿器来缓解对电源的不利影响，目前常用的一种电压补偿器是基于带有分接开关的耦合变压器的电磁装置，此类装置主要缺陷为动力学差，以及阶跃变化和输出电压的调节范围窄，并且因为分接开关在空载下工作，必须断开负载来得到可变的输出电压，此外，此补偿器由于拥有分接开关故动态性能差，不能快速做出响应；另一钟补偿器是基于电气设备的电耦合装置，此装置无需分接头机械动作，拥有良好的动态特性，但主要缺点是电源和负载之间缺乏电气隔离。
混合变压器基于电气设备，又实现了电气隔离，具有较好的前景。现有的混合变压器大多采用设置第三绕组与原输出侧串联的方式，通过调整第三绕组所接AC-AC变换器的输出影响总体电压，这种方式中AC-AC变换器直接与用电侧连接，使变压器输出性能可能受到AC-AC变换器性能的影响，同时对变换器的开关元件所承受电流提出较高要求，带来不确定因素。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种在保证输入输出隔离的同时，实现了各模块电气隔离的新型柔性混合变压器。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种新型柔性混合变压器，包括变压器本体，其特征在于：所述变压器本体为三相心式变压器结构，采用三相主铁芯，所述三相主铁芯上缠绕低压绕组和第三绕组，所述三相主铁芯的旁侧设有辅助铁芯，辅助铁芯上缠绕辅助绕组，高压绕组缠绕在低压绕组、第三绕组和辅助绕组的外侧。
所述高压绕组为输入绕组，低压绕组为输出绕组。
所述第三绕组位于低压绕组的下方。
所述第三绕组通过AC-AC变换器与辅助绕组连接。
由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果为：第一，本实用新型结构合理，设计新颖，与主流的混合变压器相比，加入了额外的辅助铁芯，没有第三绕组与低压侧输出绕组的直接串联，在保证输入输出隔离的同时，实现了各模块电气隔离；第二，通过调节第三绕组与辅助绕组间的AC-AC变换器调整辅助绕组的电压，影响铁芯中各部分磁通的分布，进而影响低压侧感应电压，为解决电压波动问题提供了新的思路；第三，同时AC-AC变换器的直流环节设有接口，在接电源时可以为变换器提供电流，达到改善输出电能功率因数的目的；第四，在接负载时本实用新型可作为直流源供电。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型内部的绕组分布图；
图3为本实用新型在工作时的外部接线电路图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种新型柔性混合变压器，包括变压器本体1，所述变压器本体1为三相心式变压器结构，采用三相主铁芯2，所述三相主铁芯2上缠绕低压绕组4和第三绕组5，所述三相主铁芯2的旁侧设有辅助铁芯3，辅助铁芯3上缠绕辅助绕组6，高压绕组7缠绕在低压绕组4、第三绕组5和辅助绕组6的外侧。
所述高压绕组7为输入绕组，低压绕组4为输出绕组。所述第三绕组5位于低压绕组4的下方。所述第三绕组5通过AC-AC变换器与辅助绕组6连接。穿过低压输出绕组4与穿过第三绕组5的磁通相同，均为三相主铁芯2磁通；穿过辅助绕组6的磁通为辅助铁芯6磁通，穿过高压输入绕组7的磁通为三相主铁芯2与辅助铁芯6磁通之和。
所述第三绕组5输出设有AC-AC变换器8，将感应到的电压作为输入，所述AC-AC变换器8输出与辅助绕组6连接，使辅助绕组6产生特定电压波形并影响三相主铁芯2的磁通，从而影响低压绕组4的输出电压。
如图3所示，本实用新型的工作原理如下：
通过特殊设计的铁芯，使通过高压绕组7的磁通为三相主铁芯2与辅助铁芯3的磁通之和，缠绕在三相主铁芯2上的第三绕组5输出特定波形的电压可以影响三相主铁芯2内磁通大小，进而影响到低压绕组4的感应电压，同时第三绕组5通过AC-AC变换器8使辅助绕组6对辅助铁芯3磁通产生相反的影响，使高压绕组7磁通保持不变，达到调整电压的目的。
具体情形：AC-AC变换器8使第三绕组5的反压增大，则将削弱三相主铁芯2的磁通大小，使低压绕组4的电压下降，反之同理。AC-AC变换器8直流侧设有接口9，当AC-AC变换器8直流侧通过接口9并入电源时可为电压调整过程所涉及磁通变化补充电流，此时能量由外部电源流入；AC-AC变换器8直流侧的接口9通过DC-DC变换器10连接负载，此时能量由变压器流出向负载供电，实现可控直流电输出。
综上所述，本实用新型结构合理，设计新颖，与主流的混合变压器相比，加入了额外的辅助铁芯，没有第三绕组与低压侧输出绕组的直接串联，在保证输入输出隔离的同时，实现了各模块电气隔离。
Claims (4)
1.一种新型柔性混合变压器，包括变压器本体(1)，其特征在于：所述变压器本体(1)为三相心式变压器结构，采用三相主铁芯(2)，所述三相主铁芯(2)上缠绕低压绕组(4)和第三绕组(5)，所述三相主铁芯(2)的旁侧设有辅助铁芯(3)，辅助铁芯(3)上缠绕辅助绕组(6)，高压绕组(7)缠绕在低压绕组(4)、第三绕组(5)和辅助绕组(6)的外侧。
2.根据权利要求1所述的新型柔性混合变压器，其特征在于：所述高压绕组(7)为输入绕组，低压绕组(4)为输出绕组。
3.根据权利要求1所述的新型柔性混合变压器，其特征在于：所述第三绕组(5)位于低压绕组(4)的下方。
4.根据权利要求1所述的新型柔性混合变压器，其特征在于：所述第三绕组(5)通过AC-AC变换器与辅助绕组(6)连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202221348899.2U CN217468147U (zh) | 2022-06-01 | 2022-06-01 | 一种新型柔性混合变压器 |
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Publications (1)
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| CN217468147U true CN217468147U (zh) | 2022-09-20 |
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ID=83278215
Family Applications (1)
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| CN202221348899.2U Active CN217468147U (zh) | 2022-06-01 | 2022-06-01 | 一种新型柔性混合变压器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN217468147U (zh) |
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2022
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