移相整流变压器及功率单元串联型高压变频器制造技术

技术编号:19698028 阅读:43 留言:0更新日期:2018-12-08 12:48
本发明专利技术提供了一种移相整流变压器及功率单元串联型高压变频器,所述移相整流变压器包括铁芯、第一套筒、原边绕组以及副边绕组,且所述第一套筒套于铁芯外、所述原边绕组绕设在所述第一套筒的外侧、所述副边绕组绕设在所述原边绕组外侧;所述原边绕组与所述铁芯之间的绝缘耐受电压大于所述原边绕组与所述副边绕组之间的绝缘耐受电压。本发明专利技术通过将原边绕组和副边绕组之间的绝缘耐受电压降低,可提高移相整流变压器的功率密度,减少原材料的用量,降低成本。

【技术实现步骤摘要】
移相整流变压器及功率单元串联型高压变频器
本专利技术涉及变频器领域,更具体地说,涉及一种移相整流变压器及功率单元串联型高压变频器。
技术介绍
随着电气传动技术的发展,尤其是变频调速技术的发展,作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。高压电机利用高压变频器可以实现无级调速,满足生产工艺过程对电机调速控制的要求,在提高产品的产量和质量的同时,又可大幅度节约能源,降低生产成本。目前,高压大功率变频器已被广泛地应用于大型矿业生产厂、石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。移相整流变压器是高压变频器的重要组成部分。现有的高压变频器所使用的移相整流变压器的原边绕组和副边绕组之间的绝缘方式与原边绕组和铁芯之间的绝缘方式相同,即采用原边绕组在内、副边绕组在外的结构,在原边绕组和副边绕组之间使用绝缘套筒配合空气距离实现绝缘。在上述移相整流变压器中,由于套筒将原边绕组和副边绕组分成两个部分,使得移相整流变压器的整体结构复杂,且用于散热的风道主要依托于移相整流变压器自身的垂直导风方向来匹配设计,其散热能力有限,不能很好的将移相整流变压器内部的热量带出。为此,上述移相整流变压器在电磁参数设计时,需要留有较大的余量,避免移相整流变压器绕组和铁芯的温升过高,导致材料使用效率并不高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,针对上述移相整流变压器结构复杂、材料使用率不高的问题,提供一种移相整流变压器及功率单元串联型高压变频器。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是,提供一种移相整流变压器,包括铁芯、第一套筒、原边绕组以及副边绕组,且所述第一套筒套于铁芯外、所述原边绕组绕设在所述第一套筒的外侧、所述副边绕组绕设在所述原边绕组外侧;所述原边绕组与所述铁芯之间的绝缘耐受电压大于所述原边绕组与所述副边绕组之间的绝缘耐受电压。在本专利技术所述的移相整流变压器中,所述原边绕组与所述副边绕组之间通过第一气隙相隔。在本专利技术所述的移相整流变压器中,所述第一气隙的宽度小于预设气隙宽度;其中,所述预设气隙宽度为,在所述原边绕组与所述副边绕组之间通过第二套筒间隔,且所述原边绕组与所述副边绕组之间的绝缘耐受电压等于所述原边绕组与所述铁芯之间的绝缘耐受电压时,所述原边绕组与所述副边绕组之间的气隙宽度。在本专利技术所述的移相整流变压器中,所述原边绕组与所述副边绕组之间通过第二气隙与第二套筒相隔,且所述第二气隙的宽度小于预设气隙宽度;其中,所述预设气隙宽度为,在所述原边绕组与所述副边绕组之间通过第二套筒间隔,且所述原边绕组与所述副边绕组之间的绝缘耐受电压等于所述原边绕组与所述铁芯之间的绝缘耐受电压时,所述原边绕组与所述副边绕组之间的气隙宽度。在本专利技术所述的移相整流变压器中,所述移相整流变压器还包括辅助绕组,所述辅助绕组绕设在所述副边绕组的外侧,且所述副边绕组与所述辅助绕组之间的绝缘耐受电压大于所述原边绕组与所述副边绕组之间的绝缘耐受电压。在本专利技术所述的移相整流变压器中,所述移相整流变压器还包括环绕所述第一套筒设置的多个线圈撑条以及多个卡条;所述原边绕组和副边绕组分别绕设在所述线圈撑条上,所述多个卡条沿所述铁芯的轴向设置,且所述多个卡条分别位于所述原边绕组和副边绕组之间。在本专利技术所述的移相整流变压器中,每一所述线圈撑条包括主梁以及多个撑条齿,所述多个撑条齿分别垂直连接在所述主梁的第一侧,且所述主梁的第二侧朝向所述第一套筒;每一所述卡条上具有多个卡口,且每一所述卡条的多个卡口分别卡接固定到同一线圈撑条的多个撑条齿;所述原边绕组绕设在所述主梁和卡条之间,所述副边绕组绕设在所述卡条外侧。在本专利技术所述的移相整流变压器中,所述移相整流变压器还包括环绕所述第一套筒设置的多个第一撑条以及多个第二撑条,所述第二撑条位于所述第一撑条的外侧;所述原边绕组绕设在所述第一撑条上,所述副边绕组绕设在所述第二撑条上。在本专利技术所述的移相整流变压器中,每一所述第一撑条包括第一主梁、多个第一撑条齿以及至少一个第二撑条齿,所述第一撑条齿和第二撑条齿分别垂直连接在所述第一主梁的第一侧,且所述第二撑条齿的长度大于所述第一撑条齿的长度;每一所述第二撑条包括第二主梁以及多个第三撑条齿,所述第三撑条齿垂直连接在所述第二主梁的第一侧,且所述第二主梁的第二侧具有至少一个卡槽;所述第一主梁的第二侧朝向所述第一套筒,且所述第二撑条以第二主梁的卡槽与所述第一撑条的第二撑条齿卡接配合的方式安装到所述第一撑条。本专利技术还提供一种功率单元串联型高压变频器,包括如上所述的移相整流变压器。本专利技术的移相整流变压器及功率单元串联型高压变频器,通过将原边绕组和副边绕组之间的绝缘耐受电压降低,可提高移相整流变压器的功率密度,减少原材料的用量,降低成本。本专利技术还通过改变移相整流变压器绕组结构,可增加原边绕组的散热面积,从而进一步提高移相整流变压器的功率密度。附图说明图1是本专利技术移相整流变压器实施例的示意图;图2是本专利技术移相整流变压器原边绕组和副边绕组结构实施例的示意图;图3是本专利技术移相整流变压器原边绕组和副边绕组结构另一实施例的示意图;图4是本专利技术移相整流变压器实施例的散热结构示意图;图5是本专利技术移相整流变压器另一实施例的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。如图1所示,是本专利技术移相整流变压器实施例的示意图,该移相整流变压器可应用于高压大功率变频器,并将输入的高压交流电转换为多个低压交流电。本实施例中的移相整流变压器包括铁芯11、第一套筒(由绝缘材料制成)、原边绕组12以及副边绕组13,上述第一套筒套于铁芯11外、原边绕组12绕设在第一套筒的外侧、副边绕组13绕设在原边绕组12的外侧;并且原边绕组12与铁芯11之间的绝缘耐受电压大于原边绕组12与副边绕组13之间的绝缘耐受电压。与现有移相整流变压器中原边绕组与铁芯之间的绝缘耐受电压、原边绕组与副边绕组之间的绝缘耐受电压相等的方案不同,上述移相整流变压器打破常规结构,将原边绕组对副边绕组的绝缘耐受电压降低、将原边绕组对铁芯的绝缘耐受电压提高,可简化移相整流变压器的结构。如图2所示,由于原边绕组12和副边绕组13之间的绝缘耐受电压降低,因此可取消原边绕组12和副边绕组13之间的绝缘套筒(即第二套筒),即原边绕组12与副边绕组13之间直接通过第一气隙相隔。例如在常规的移相整流变压器产品中,额定电压为10kV的移相整流变压器的原变绕组和副边绕组之间的绝缘耐受电压要求为28kV,为满足上述要求,原边绕组和副边绕组之间的绝缘距离约35mm,绝缘套筒厚度约3mm,副边绕组对铁芯无雷电冲击要求;采用本实施例的结构后,针对10kV的移相整流变压器产品,原变绕组12和副边绕组13之间的绝缘耐受电压可降低到18kV,从而可在取消绝缘套筒的同时,使原变绕组12和副边绕组13之间的绝缘距离保持为约35mm。类似地,采用现有结构的额定电压为6kV的移相整流变压器产品,原边绕组和副边绕组之间的绝缘耐受电压要求为20kV,为满足上述要求,原变绕组和副边绕组之间的绝缘距离约25mm,绝缘套筒厚度约3mm;采用本实施例的结构的额定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移相整流变压器,其特征在于,包括铁芯、第一套筒、原边绕组以及副边绕组,且所述第一套筒套于铁芯外、所述原边绕组绕设在所述第一套筒的外侧、所述副边绕组绕设在所述原边绕组外侧;所述原边绕组与所述铁芯之间的绝缘耐受电压大于所述原边绕组与所述副边绕组之间的绝缘耐受电压。

【技术特征摘要】
1.一种移相整流变压器,其特征在于,包括铁芯、第一套筒、原边绕组以及副边绕组,且所述第一套筒套于铁芯外、所述原边绕组绕设在所述第一套筒的外侧、所述副边绕组绕设在所述原边绕组外侧;所述原边绕组与所述铁芯之间的绝缘耐受电压大于所述原边绕组与所述副边绕组之间的绝缘耐受电压。2.根据权利要求1所述的移相整流变压器,其特征在于,所述原边绕组与所述副边绕组之间通过第一气隙相隔。3.根据权利要求2所述的移相整流变压器,其特征在于,所述第一气隙的宽度小于预设气隙宽度;其中,所述预设气隙宽度为,在所述原边绕组与所述副边绕组之间通过第二套筒间隔,且所述原边绕组与所述副边绕组之间的绝缘耐受电压等于所述原边绕组与所述铁芯之间的绝缘耐受电压时,所述原边绕组与所述副边绕组之间的气隙宽度。4.根据权利要求1所述的移相整流变压器,其特征在于,所述原边绕组与所述副边绕组之间通过第二气隙与第二套筒相隔,且所述第二气隙的宽度小于预设气隙宽度;其中,所述预设气隙宽度为,在所述原边绕组与所述副边绕组之间通过第二套筒间隔,且所述原边绕组与所述副边绕组之间的绝缘耐受电压等于所述原边绕组与所述铁芯之间的绝缘耐受电压时,所述原边绕组与所述副边绕组之间的气隙宽度。5.根据权利要求1所述的移相整流变压器,其特征在于,所述移相整流变压器还包括辅助绕组,所述辅助绕组绕设在所述副边绕组的外侧,且所述副边绕组与所述辅助绕组之间的绝缘耐受电压大于所述原边绕组与所述副边绕组之间的绝缘耐受电压。6.根据权利要求2所述的移相整流变压器,其特征在于,所述移相整流变压器还包括环绕所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘艳邓小池周杰饶勇
申请(专利权)人:苏州汇川技术有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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