CN220857628U - 变压器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种变压器装置，变压器装置包括防雷浪涌保护模块、输入滤波模块、整流功率变换模块、电流过载保护模块和输出滤波模块，防雷浪涌保护模块接地设置且输入端用于与电源电连接，输入滤波模块的输入端与防雷浪涌保护模块的输出端电连接，整流功率变换模块的输入端与输入滤波模块的输出端电连接，电流过载保护模块的输入端与整流功率变换模块的输出端电连接，输出滤波模块的输入端与电流过载保护模块的输出端电连接，且输出端用于与负载电连接，通过防雷浪涌保护模块、电流过载保护模块、输入滤波模块和输出滤波模块增设，使得整个变压器装置的保护功能完善，同时具有了防雷浪涌抑制功能、过流过压保护功能以及双向滤波功能。

Description

变压器装置

技术领域

本实用新型属于工业电气技术领域，具体涉及一种变压器装置。

背景技术

随着工业自动化行业迅速发展，伺服系统、变频系统、步进系统等产品作为机械传动装置应用越来越广泛，而这类产品的工作电压与工厂工业电压不适配，中间需要加变压器作电压转换，这类变压器称为伺服变压器。

目前，市场上主要有两类伺服变压器：干式伺服变压器和智能伺服变压器。现有的智能伺服变压器电路保护功能不完善，主要体现在：

1、在承受外部高电压和大电流冲击时容易被击穿损坏，一旦击穿损坏，可能会损坏后端所接负载；

2、即使本身没被击穿损坏，浪涌电压和浪涌电流也会传导至后端所接负载，并有可能损坏负载；

3、在整流环节会产生谐波干扰，这种干扰既会影响后端所接负载的稳定可靠运行，同时谐波干扰还会返回电网，污染电网，干扰其他元件装置。

实用新型内容

针对上述的缺陷或不足，本实用新型提供了一种变压器装置，旨在解决现有的智能伺服变压器装置保护功能不完善的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种变压器装置，其中，变压器装置包括防雷浪涌保护模块、输入滤波模块、整流功率变换模块、电流过载保护模块和输出滤波模块；防雷浪涌保护模块接地设置且输入端用于与电源电连接；输入滤波模块的输入端与防雷浪涌保护模块的输出端电连接；整流功率变换模块的输入端与输入滤波模块的输出端电连接；电流过载保护模块的输入端与整流功率变换模块的输出端电连接；输出滤波模块的输入端与电流过载保护模块的输出端电连接，且输出端用于与负载电连接。

在本实用新型实施例中，防雷浪涌保护模块包括连接于各相火线与零线之间的第一压敏电阻和第一温度保险丝、以及连接于零线与地线之间的气体放电管。

在本实用新型实施例中，防雷浪涌保护模块还包括第二压敏电阻和第二温度保险丝，防雷浪涌保护模块在三相火线的两两之间均设有第二压敏电阻和第二温度保险丝。

在本实用新型实施例中，输入滤波模块包括第一输入滤波电容和第一输入滤波电感，输入滤波模块的各相火线和零线上均接入有第一输入滤波电容和第一输入滤波电感。

在本实用新型实施例中，输入滤波模块还包括输入滤波电阻，输入滤波模块在三相火线与零线的两两之间均设有输入滤波电阻。

在本实用新型实施例中，输入滤波模块还包括第二输入滤波电容，输入滤波模块在三相火线与零线的两两之间均设有第二输入滤波电容。

在本实用新型实施例中，输入滤波模块设为三相四线EMI滤波模块，整流功率变换模块的输入端设为四线接入输入滤波模块，输出端设为三线接出于电流过载保护模块，输出滤波模块设为三相三线EMI滤波模块。

在本实用新型实施例中，电流过载保护模块设为自恢复保险丝、熔断器或电流保护器。

在本实用新型实施例中，输出滤波模块包括第一输出滤波电容和第一输出滤波电感，输出滤波模块的各相火线上均接入有第一输出滤波电容和第一输出滤波电感。

在本实用新型实施例中，变压器装置还包括辅助电路，辅助电路连接防雷浪涌保护模块的输入端与输出滤波模块的输出端。

通过上述技术方案，本实用新型实施例所提供的变压器装置具有如下的有益效果：

当使用上述的变压器装置时，由于包括防雷浪涌保护模块、输入滤波模块、整流功率变换模块、电流过载保护模块和输出滤波模块，防雷浪涌保护模块的增设，可以使得在承受外部高电压和大电流冲击时将其引入地下，保护后端负载免受冲击，电流过载保护模块的增设，可以使得在承受较大的浪涌电流时进行电路断开，避免损坏后端负载，此外输出滤波模块可以对整流环节所产生的谐波进行过滤，保证后端所接负载的稳定可靠运行，而输入滤波模块既可以对电网输入进行过滤，同时还可以避免整流环节所产生的谐波干扰返回电网，则整个变压器装置的保护功能完善，同时具有了防雷浪涌抑制功能、过流过压保护功能以及双向滤波功能。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型一实施例中变压器装置的原理结构示意图；

图2是根据本实用新型一实施例中防雷浪涌保护模块的结构示意图；

图3是根据本实用新型一实施例中输入滤波模块的结构示意图；

图4是根据本实用新型一实施例中电流过载保护模块的结构示意图；

图5是根据本实用新型一实施例中输出滤波模块的结构示意图。

附图标记说明

100 电源 200 防雷浪涌保护模块

201 第一压敏电阻 202 第一温度保险丝

203 气体放电管 204 第二压敏电阻

205 第二温度保险丝 300 输入滤波模块

301 第一输入滤波电容 302 第一输入滤波电感

303 输入滤波电阻 304 第二输入滤波电容

305 第三输入滤波电容 400 整流功率变换模块

500 电流过载保护模块 501 自恢复保险丝

600 输出滤波模块 601 第一输出滤波电容

602 第一输出滤波电感 603 输出滤波电阻

604 第二输出滤波电容 605 第三输出滤波电容

700 负载 800 辅助电路

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

下面参考附图描述本实用新型的变压器装置。

如图1所示，本实用新型提供了一种变压器装置，其中，变压器装置包括：

防雷浪涌保护模块200，接地设置且输入端用于与电源100电连接；

输入滤波模块300，输入端与所述防雷浪涌保护模块200的输出端电连接；

整流功率变换模块400，输入端与所述输入滤波模块300的输出端电连接；

电流过载保护模块500，输入端与所述整流功率变换模块400的输出端电连接；

输出滤波模块600，输入端与所述电流过载保护模块500的输出端电连接，且输出端用于与负载700电连接。

当使用上述的变压器装置时，由于包括防雷浪涌保护模块200、输入滤波模块300、整流功率变换模块400、电流过载保护模块500和输出滤波模块600，防雷浪涌保护模块200的增设，可以使得在承受外部高电压和大电流冲击时将其引入地下，保护后端负载700免受冲击，电流过载保护模块500的增设，可以使得在承受较大的浪涌电流冲击时进行电路断开，避免损坏后端负载700，此外输出滤波模块600可以对整流环节所产生的谐波进行过滤，保证后端所接负载700的稳定可靠运行，而输入滤波模块300既可以对电网输入进行过滤，同时还可以避免整流环节所产生的谐波干扰返回电网，则整个变压器装置的保护功能完善，同时具有了防雷浪涌抑制功能、过流过压保护功能以及双向滤波功能。

如图1和图2所示，在本实用新型实施例中，防雷浪涌保护模块200包括连接于各相火线与零线之间的第一压敏电阻201和第一温度保险丝202、以及连接于零线与地线之间的气体放电管203。第一压敏电阻201与第一温度保险丝202配合可以起到防雷或其他过电压保护的作用，用于电路中的瞬态电压保护，当变压器装置遭受雷击大电流通过时，第一压敏电阻201击穿，呈现短路状态，从而将两端电压钳位在较低水平，短路引起的过流会使第一温度保险丝202自动熔断，强制切断电源100，保护后端电路及负载700。此外，在电路中的电压超过气体放电管203的击穿电压时，气体放电管203的气体会在电场作用下发生电离而形成导体，使得原有绝缘状态改变，并由于接地作用大量的电流以及电荷立即接地泄放，从而使得雷击的能量不会传递到后端电路及负载700。将第一压敏电阻201、第一温度保险丝202和气体放电管203混合使用，使其充分发挥各类器件的长处，进而使电路得到最优化保护。

具体地，防雷浪涌保护模块200设为三相四线，即设有三根火线一根零线，第一压敏电阻201和第一温度保险丝202的数量均为三个，三根火线分别与零线进行连接的电路均串联有第一压敏电阻201和第一温度保险丝202。

在本实用新型实施例中，防雷浪涌保护模块200还包括第二压敏电阻204和第二温度保险丝205，防雷浪涌保护模块200在三相火线的两两之间均设有第二压敏电阻204和第二温度保险丝205。第二压敏电阻204和第二温度保险丝205在三相火线两两之间的增设，也可以起到防雷或其他过电压保护的作用，并且第二压敏电阻204和第二温度保险丝205在防雷浪涌保护模块200的电路上处于第一压敏电阻201和第一温度保险丝202的后侧，从而使得第二压敏电阻204和第二温度保险丝205可以起到电路防雷或其他过电压的二级保护。

如图1和图3所示，在本实用新型实施例中，输入滤波模块300包括第一输入滤波电容301和第一输入滤波电感302，输入滤波模块300的各相火线和零线上均接入有第一输入滤波电容301和第一输入滤波电感302。第一输入滤波电容301和第一输入滤波电感302配合被用来滤除电路中的噪声和杂波信号，其中，第一输入滤波电容301被用来滤除低频信号，第一输入滤波电感302被用来滤除高频信号，并且通过设置不同的电容值和电感值的组合，滤波电路可以实现不同的滤波效果。具体地，输入滤波模块300设为三相四线EMI滤波模块，即设有三根火线一根零线，第一输入滤波电容301的数量为四个，三根火线一根零线上均各自设有第一输入滤波电容301，而第一输入滤波电感302的磁芯或铁芯可以为一个，一个磁芯或铁芯上绕设有不同的电感线圈，三根火线一根零线分别与第一输入滤波电感302上不同的电感线圈电连接。此外，电感线圈可由漆包线、利兹线等有绝缘层线缆在磁芯或铁芯上绕制而成。

在本实用新型实施例中，输入滤波模块300还包括输入滤波电阻303，输入滤波模块300在三相火线与零线的两两之间均设有输入滤波电阻303。输入滤波电阻303的增设，可以进一步滤除高频信号，使得电路输出信号更加平滑。具体地，输入滤波电阻303的数量设为四个，四个输入滤波电阻303的输入端分别与三根火线以及零线一一对应电连接，四个输入滤波电阻303的输出端通过导线进行串联，则输入滤波模块300在三根火线与零线的两两之间连接的电路上均设有两个输入滤波电阻303。

在本实用新型实施例中，输入滤波模块300还包括第二输入滤波电容304，输入滤波模块300在三相火线与零线的两两之间均设有第二输入滤波电容304。第二输入滤波电容304的增设，可以再进一步滤除高频信号，使得电路输出信号更加平滑。具体地，第二输入滤波电容304的数量设为四个，四个第二输入滤波电容304的输入端分别与三根火线以及零线一一对应电连接，四个第二输入滤波电容304的输出端通过导线进行串联，则输入滤波模块300在三根火线与零线的两两之间连接的电路上均设有两个第二输入滤波电容304。此外，将四个第二输入滤波电容304的输出端进行串联的导线与地线之间还设有第三输入滤波电容305。

在本实用新型实施例中，输入滤波模块300设为三相四线EMI滤波模块，整流功率变换模块400的输入端设为四线接入输入滤波模块300，输出端设为三线接出于电流过载保护模块500，输出滤波模块600设为三相三线EMI滤波模块。即变压器装置适用于三相四线进的三相交流电源100，并且在经过整流功率变化模块后可以转换成三线。

参见图1和图4，在本实用新型实施例中，电流过载保护模块500可以设为自恢复保险丝501、熔断器或电流保护器。具体地，自恢复保险501是由经过特殊处理的聚合树脂及分布在里面的导电粒子组成。当电路发生短路或者过载时，流经自恢复保险丝501的大电流产生的热量使聚合树脂融化，体积迅速增长，形成高阻状态，工作电流迅速减小，从而对后端电路及负载700进行限制和保护。当故障排除后，自恢复保险丝501重新冷却结晶，体积收缩，导电粒子重新形成导电通路，自恢复保险丝501恢复为低阻状态，从而完成对电路的保护，无需人工更换。当然本实用新型并不限于此，普通的保险丝等熔断器也是可以的。

如图1和图5所示，在本实用新型实施例中，输出滤波模块600包括第一输出滤波电容601和第一输出滤波电感602，输出滤波模块600的各相火线上均接入有第一输出滤波电容601和第一输出滤波电感602。第一输出滤波电容601和第一输出滤波电感602配合被用来滤除电路中的噪声和杂波信号，其中，第一输出滤波电容601被用来滤除低频信号，第一输出滤波电感602被用来滤除高频信号，并且通过设置不同的电容值和电感值的组合，滤波电路可以实现不同的滤波效果。具体地，输出滤波模块600设为三相三线EMI滤波模块，即设有三根火线，第一输出滤波电容601的数量为三个，三根火线上均各自设有第一输出滤波电容601，而第一输出滤波电感602的磁芯或铁芯可以为一个，一个磁芯或铁芯上绕设有不同的电感线圈，三根火线分别与第一输出滤波电感602上不同的电感线圈电连接。

在本实用新型实施例中，输出滤波模块600还包括输出滤波电阻603，输出滤波模块600在三相火线两两之间均设有输出滤波电阻603。输出滤波电阻603的增设，可以进一步滤除高频信号，使得电路输出信号更加平滑。具体地，输出滤波电阻603的数量设为三个，三个输出滤波电阻603的输出端分别与三根火线一一对应电连接，三个输出滤波电阻603的输出端通过导线进行串联，则输出滤波模块600在三根火线两两之间连接的电路上均设有两个输出滤波电阻603。

在本实用新型实施例中，输出滤波模块600还包括第二输出滤波电容604，输出滤波模块600在三相火线两两之间均设有第二输出滤波电容604。第二输出滤波电容604的增设，可以再进一步滤除高频信号，使得电路输出信号更加平滑。具体地，第二输出滤波电容604的数量设为三个，三个第二输出滤波电容604的输出端分别与三根火线一一对应电连接，三个第二输出滤波电容604的输出端通过导线进行串联，则输出滤波模块600在三根火线两两之间连接的电路上均设有两个第二输出滤波电容604。此外，将三个第二输出滤波电容604的输出端进行串联的导线与地线之间还设有第三输出滤波电容605。

进一步地，在实际的应用过程中，根据不同需求来选择不同物理参数性能的滤波电感、滤波电容、滤波电阻、压敏电阻、自恢复保险丝、熔断器和放电管，通过任意组合滤波电感、滤波电容、滤波电阻、压敏电阻、自恢复保险丝、熔断器和放电管达到最佳性能。

在本实用新型的实施例中，滤波电感、滤波电容、滤波电阻、压敏电阻、自恢复保险丝、熔断器和放电管的数量均不受限制，但本实用新型实施例中所提供的技术方案为最佳方案，既能满足大部分应用场合，还能达到最佳性价比。

请再次参见图1，在本实用新型实施例中，变压器装置还包括辅助电路800，辅助电路800连接防雷浪涌保护模块200的输入端与输出滤波模块600的输出端。具体地，辅助电路800可以便于连接指示灯、报警器和风机中至少一者。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种变压器装置，其特征在于，所述变压器装置包括：

防雷浪涌保护模块(200)，接地设置且输入端与电源(100)电连接；

输入滤波模块(300)，输入端与所述防雷浪涌保护模块(200)的输出端电连接；

整流功率变换模块(400)，输入端与所述输入滤波模块(300)的输出端电连接；

电流过载保护模块(500)，输入端与所述整流功率变换模块(400)的输出端电连接；

输出滤波模块(600)，输入端与所述电流过载保护模块(500)的输出端电连接，且输出端用于与负载(700)电连接；

所述防雷浪涌保护模块(200)包括连接于各相火线与零线之间的第一压敏电阻(201)和第一温度保险丝(202)、以及连接于零线与地线之间的气体放电管(203)；

所述防雷浪涌保护模块(200)还包括第二压敏电阻(204)和第二温度保险丝(205)，所述防雷浪涌保护模块(200)在三相火线的两两之间均设有所述第二压敏电阻(204)和所述第二温度保险丝(205)。

2.根据权利要求1所述的变压器装置，其特征在于，所述输入滤波模块(300)包括第一输入滤波电容(301)和第一输入滤波电感(302)，所述输入滤波模块(300)的各相火线和零线上均接入有所述第一输入滤波电容(301)和第一输入滤波电感(302)。

3.根据权利要求2所述的变压器装置，其特征在于，所述输入滤波模块(300)还包括输入滤波电阻(303)，所述输入滤波模块(300)在三相火线与零线的两两之间均设有所述输入滤波电阻(303)。

4.根据权利要求2所述的变压器装置，其特征在于，所述输入滤波模块(300)还包括第二输入滤波电容(304)，所述输入滤波模块(300)在三相火线与零线的两两之间均设有所述第二输入滤波电容(304)。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的变压器装置，其特征在于，所述输入滤波模块(300)设为三相四线EMI滤波模块，所述整流功率变换模块(400)的输入端设为四线接入所述输入滤波模块(300)，输出端设为三线接出于所述电流过载保护模块(500)，所述输出滤波模块(600)设为三相三线EMI滤波模块。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的变压器装置，其特征在于，所述电流过载保护模块(500)设为自恢复保险丝(501)、熔断器或电流保护器。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的变压器装置，其特征在于，所述输出滤波模块(600)包括第一输出滤波电容(601)和第一输出滤波电感(602)，所述输出滤波模块(600)的各相火线上均接入有所述第一输出滤波电容(601)和第一输出滤波电感(602)。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的变压器装置，其特征在于，所述变压器装置还包括辅助电路(800)，所述辅助电路(800)连接所述防雷浪涌保护模块(200)的输入端与所述输出滤波模块(600)的输出端，所述辅助电路(800)上连接有指示灯、报警器和风机中至少一者。