九柱组合铁心变压器制造技术

一种九柱组合铁心变压器，目的是在电压的变换中同时进行无级与有载的电压调节；本发明专利技术包括一次绕组、二次绕组、电容器、调节器和三只三柱式铁心；三只三柱式铁心共有截面积相等的Ta1、Ta2、Ta3、Tb1、Tb2、Tb3、Tc1、Tc2、Tc3九个铁心心柱，采用垂直组合方式叠合成三层铁心结构，铁心心柱上依次套装一次绕组Wa1、Wa2、Wa3、Wb1、Wb2、Wb3、Wc1、Wc2、Wc3和二次绕组Wa10、Wa20、Wa30、Wb10、Wb20、Wb30、Wc10、Wc20、Wc30；一次绕组的结构、线圈匝数及绕向相同，二次绕组的绕组结构、匝数及绕向也相同；电容器C01、C02、C03依次联接在c2与b0、a2与c0、b2与a0三对接线端之间；调节器采用整流二极管D1-D6联成输入端与a0、b0、c0联接的三相整流桥并以直流正端接正极方式在三相整流桥直流端联接可关断电子元件。

【技术实现步骤摘要】
九柱组合铁心变压器
本专利技术属于变压器及交流稳定电源领域，涉及一种九柱组合铁心变压器。
技术介绍
现行的电力技术是将变压与稳压采用两种电力设备分步完成。有载调压变压器能在正、负4*2.5%额定电压的高压分接范围内分级进行电压的调节，大功率交流稳压器虽然具有正、负20%额定电压的连续调节功能，但其额定容量不宜超过200KVA。现时的有载调压技术，一般是在高压绕组上抽出适当的分接头，其有载分接开关由快速切换电流的切换开关和选择分接头的选择器组成，利用分接选择器使一个分接头断开前下一个分接头接入以及切换开关在带电切换分接时短接两个分接头的过程来完成其分档的电压切换。中国专利200620108454.1的无触点无级有载调压变压器，采用串接补偿变压器与主变压器一次绕组串接方式，可实现对主变压器的无级电压调节，但其动态电压调节器由三相PWM整流器、电容储能器、逆变器和滤波器组成，使其结构较复杂且造价较高。还有在高压绕组上采用绕组抽头并用多组双向晶闸管进行分级调节，在电压过零点时用计算机发出指令来改变晶闸管工作状态，自动改变高压绕组匝数而实现低压侧电压调节的方式，也存在须用大量的晶闸管器件且串联在主电路带来的结构复杂及其可靠性较低的问题。中国专利02101996.7的曲折补偿型变压器及移相调压方法，采用两组三柱式铁心与六边形调节绕组的结构，并用转移调节绕组的电压相位方式对主变压器的一次绕组进行电压调节，其中的变换调节绕组电压相量而对与其串联的主变一次绕组进行调节的办法，实质上是用改变铁心中的磁通量来改变其绕组的电势值，但其用十二个调节端的接线方法带来了结构复杂与不能连续调节的问题。
技术实现思路
本专利技术目的是克服上述已有技术的不足，提供一种采用九柱式铁心与曲折接线绕组及脉冲控制方式、在电压的变换中同时进行无级与有载的电压调节的九柱组合铁心变压器。本专利技术包括包括一次绕组、二次绕组、电容器、调节器和三只三柱式铁心；三只三柱式铁心共有截面积相等的Tal、Ta2、Ta3、Tbl、Tb2、Tb3>Tcl、Tc2、Tc3九个铁心心柱，采用垂直组合方式叠合成三层铁心结构，在其九个铁心心柱上依次套装一次绕组Wal、wa2、wa3、wbl、wb2、wb3、11、1。2 、1。3，并在其九个铁心心柱上依次套装一个二次绕组11(^2(^3(|、1131(|、1132(|邋3(|、11(|、Wc20>Wc30,或在九个铁心心柱上依次套装两个二次绕组Waltl与wall、wa2(l与wa21、wa3(l与Wa31、WblQ与 wbll、wb2Q 与 wb21、wb3Q 与 Wb31Jcatl 与 WcaiJe2tl 与 1。21、1。3。与 We31;九个一次绕组的结构、线圈匝数及绕向相同，二次绕组的九个或十八个绕组结构、匝数及绕向也相同；套装于上、中、下二层铁心心柱的一次绕组按照Wal首端 Wa2末端 Wa3首端、Wbl末端 Wb2首端 Wb3末端、Wcl首端 Wc2末端 Wc3首端的绕组顺序相联成二个串联支路，再将二个一次电源端Ap B1、C1依次同Wal首端与胃。3末端、Wbl末端与Wa3末端、Wcl首端与Wb3末端分别相联成串联三角形接线；二次绕组的三个中柱绕组联接成三相星形而同三对V形接线的边柱绕组联成单组合接线，或者是二次绕组的六个中柱绕组联成六相星形与六对边柱绕组的环形组合接线，并引出a2、b2、C2三个二次输出端与a。、bQ、Co三个调节端；电容器CQ1、C02, C03依次联接在C2与Iv a2与Cd、b2与a。三对接线端之间,或者联接在C2与a。、a2与Iv b2与cQ三对接线端之间；调节器采用整流二极管D1-D6联成输入端与％、Iv Ctl联接的三相整流桥，或用D1-DpD5-DpD9-D12每组4只整流管联成三个单相整流桥，并以直流正端接正极方式在三相整流桥直流端联接一只可关断电子元件T1,或在三个单相整流桥直流端依次联接I\、T2、T3三只可关断电子元件。所述的二次绕组的三相星形与V形的组合接线方式是将中柱绕组的Wa2tl末端、Wb2Q首端、We2tl末端相联成中性点的星形接线，边柱绕组的Wbltl与Wb3tl两末端、Wcltl与Wm两首端、Walo与Wa3tl两首端分别相联，并将其相联点依次同Wa2tl首端、Vb20末端、Vc20首端依次联接成单二次组合接线； 所述的二次绕组的六相星形与环形组合接线是将Wa2tl与Wa21、Wb2tl与Wb21、Wc20与胃。21三对中柱绕组以相同的首端方向串联，将其三个相联点联成一体而引出中性端0，六对边柱绕组按照Wall首端 Wa31首端(C2) Wc30末端 Wclo末端(Idci) Wbll末端 Wb31末端(a2) Wa30 末端 Walo 末端(C。) Wcll 首端 Wc31 首端(b2) Wb30 首端 Wblo 首端(aQ)的绕组顺序及首末端方同联成闭合回路，将Wa2tl首端同Wcltl与Wbll联接点相联而将六星形接线与环形接线对应联接成双二次绕组组合接线。本专利技术九柱组合铁心变压器所述的垂直组合铁心是用四条横轭与九个立柱Tal-Te3组合为三层具有六个窗口的结构，其横轭与立柱的铁心截面积取I一 1.1:1的比例；所述的三只(组)电容器Cc^ C02, C03的额定电压与二次输出的最高电压取1.1-1.4:1的比例，其总容量与变压器容量取0.5-2:10的数值比例；所述的单相或三相调节器的可关断电子元件是IGBT或IEGT，其集电极联于整流桥的正极端，发射极联于负极性端，并用5-10KHZ的三角形载波频率进行PWM控制。本专利技术的工作原理是:三只三柱式铁心共用中间横轭的三层组合结构，在其上、中、下铁心分别的三个心柱上的一次绕组采用末一末或首一首端的串联接线方式时，形成了中柱磁通一分为二而分别经由两边柱铁心构成回路及中柱绕组电势为边柱绕组2倍的初始关系，并由边柱磁通量为中柱磁通量的1/2数值形成了边柱磁通及电势相量能够曲折转移的基础条件；中柱的三个二次绕组构成电势相量对称且基本恒定的星形相量，在图1的We2(l、Wa2(l、Wb2(l非中性端上分别联接的Wa3tl与Wal(l、Wb3(l与Wblt^We3tl与Weltl三对V形接线的边柱绕组构成了引出三个二次输出端与三个调节端的单组合接线，在其调节端用三相桥式整流的调节器逐渐向中性端闭合时，三个二次输出端对应向超前方向逐渐转移η/3相角；三个左边柱二次绕组Waic^WblPWcaci在初始的W^WbPWca左边柱一次绕组的电磁感应下产生相位与中柱绕组互差η相角而数值为后者1/2的电势相量，在三个调节端向中性点接近的调节中，对应的绕组中 叠加了滞后η/2角度(垂直)的电流，使得左边柱一、二次绕组的电势相量及其铁心中的磁通向滞后方向转移，并由此在磁通平衡的作用中促使右边柱的磁通相量向超前方向转移；每层的左、中、右三个立柱铁心始终保持中柱磁通相量等于两边柱磁通相量的关系，这在左边柱的磁通向滞后方向转移时，右边柱的磁通势必向超前方向转移及数值增大，例如在图1的Waltl左边柱绕组的Ctl端向O点接近时，相对于Wal绕组电流相量垂直^ /2角度的Waltl绕组电流势必在其磁通相量向滞后方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种九柱组合铁心变压器，包括一次绕组、二次绕组、电容器、调节器和三只三柱式铁心；其特征是：三只三柱式铁心共有截面积相等的Ta1、Ta2、Ta3、Tb1、Tb2、Tb3、Tc1、Tc2、Tc3九个铁心心柱，采用垂直组合方式叠合成三层铁心结构，在其九个铁心心柱上依次套装一次绕组Wa1、Wa2、Wa3、Wb1、Wb2、Wb3、Wc1、Wc2、Wc3，并在其九个铁心心柱上依次套装一个二次绕组Wa10、Wa20、Wa30、Wb10、Wb20、Wb30、Wc10、Wc20、Wc30，或在九个铁心心柱上依次套装两个二次绕组Wa10与Wa11、Wa20与Wa21、Wa30与Wa31、Wb10与Wb11、Wb20与Wb21、Wb30与Wb31、Wc10与Wc11、Wc20与Wc21、Wc30与Wc31；九个一次绕组的结构、线圈匝数及绕向相同，二次绕组的九个或十八个绕组结构、匝数及绕向也相同；套装于上、中、下三层铁心心柱的一次绕组按照Wa1首端‑‑‑Wa2末端‑‑‑Wa3首端、Wb1末端‑‑‑Wb2首端‑‑‑Wb3末端、Wc1首端‑‑‑Wc2末端‑‑‑Wc3首端的绕组顺序相联成三个串联支路，再将三个一次电源端A1、B1、C1依次同Wa1首端与Wc3末端、Wb1末端与Wa3末端、Wc1首端与Wb3末端分别相联成串联三角形接线；二次绕组的三个中柱绕组联接成三相星形而同三对V形接线的边柱绕组联成单组合接线，或者是二次绕组的六个中柱绕组联成六相星形与六对边柱绕组的环形组合接线，并引出a2、b2、c2三个二次输出端与a0、b0、c0三个调节端；电容器C01、C02、C03依次联接在c2与b0、a2与c0、b2与a0三对接线端之间，或者联接在c2与a0、a2与b0、b2与c0三对接线端之间；调节器采用整流二极管D1‑D6联成输入端与a0、b0、c0联接的三相整流桥，或用D1‑D4、D5‑D8、D9‑D12每组四只整流管联成三个单相整流桥，并以直流正端接正极方式在三相整流桥直流端联接一只可关断电子元件T1，或在三个单相整流桥直流端依次联接T1、T2、T3三只可关断电子元件。...

【技术特征摘要】
1.一种九柱组合铁心变压器，包括一次绕组、二次绕组、电容器、调节器和三只三柱式铁心；其特征是:三只三柱式铁心共有截面积相等的Tal、Ta2、Ta3、Tbl、Tb2、Tb3、Tcl, Tc2, Tc3九个铁心心柱，采用垂直组合方式叠合成三层铁心结构，在其九个铁心心柱上依次套装一次绕组Wal、Wa2、Wa3、Wbl、Wb2、Wb3、WcU Wc2> We3，并在其九个铁心心柱上依次套装一个二次绕组Wal0> Wa20, ffa30> wbl0> Wb20, wb30> Wcl0> Wc20, Wc30,或在九个铁心心柱上依次套装两个二次绕组Waltl与 Wall、Wa2tl 与 wa21、Wa3tl 与 wa31、Wbltl 与 wbll、Wb20 与 wb21、Wb3tl 与 Wb31、Wcatl 与 WellJe2tl 与 We21、Wc30与We31 ;九个一次绕组的结构、线圈匝数及绕向相同，二次绕组的九个或十八个绕组结构、匝数及绕向也相同；套装于上、中、下三层铁心心柱的一次绕组按照Wal首端---Wa2末端---Wa3首端、Wbl末端 Wb2首端 Wb3末端、Wel首端 Wc2末端 Wc3首端的绕组顺序相联成二个串联支路，再将三个一次电源端Ap B1、C1依次同Wal首端与We3末端、Wbl末端与Wa3末端、Wcl首端与Wb3末端分别相联成串联三角形接线；二次绕组的三个中柱绕组联接成三相星形而同三对V形接线的边柱绕组联成单组合接线，或者是二次绕组的六个中柱绕组联成六相星形与六对边柱绕组的环形组合接线，并引出a2、b2、C2三个二次输出端与％、b0, Co三个调节端；电容器CcilXc^Cci3依次联接在C2与Iva2与C(l、b2与％三对接线端之间，或者联接在C2与a。、a2与Iv b2与Ctl三对接线端之间；调节器采用整流二极管D「D6联成输入端与a。、b0> C0联接的二相整流桥，或用D1-D4' D5_D8、D9-D12每组四只整流管联成二个单相整流...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，刘建平，
申请(专利权)人：刘建平，
类型：发明
国别省市：山西;14