变压器、系留球及电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于交直流配电领域，尤其涉及一种集成滤波电抗器的变压器、系留球及电源装置。本实用新型专利技术提供的变压器，除了包括铁芯及环绕在铁芯周侧的线圈绕组外，还包括并联在线圈绕组两端的滤波单元。该滤波单元包括至少一组滤波支路；每组滤波支路包括一个对称解耦绕组对及与所述对称解耦绕组对串联的滤波电容器。本实用新型专利技术利用变压器绕组的对称解耦原理，将电抗器元件集成于变压器来降低电力系统的谐波和变压器噪声，能够大大减小滤波装置的占地，提高供电系统的功率因数，提升供电装置的可靠性。并且，本实用新型专利技术提供的变压器不仅可以用于系留球供电的谐波滤除与噪声抑制，还可以应用于其他大功率交直流用电场合，例如大功率电解锰、直流电动机车等。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于交直流配电领域，尤其涉及一种集成滤波电抗器的变压器、系留球及电源装置。
技术介绍
配电领域，电源装置中的变压器是必不可少的器件，但变压器的体积一般又比较大，这对在有限的空间内设置器件是十分不利的。以系留球为例，目前系留球上的用电设备就主要为交直流电能变换装备，但是系留球本身载箱内的空间有限。而随着这些交直流电能变换装备的使用，系留球产生大量的谐波成分，不仅影响球上弱电通信设备的通讯，也造成了强电设备的谐波含量超标等问题。而现有的无源滤波装置由空心电抗器与电容器等装置组成，无法在球载箱内安装使用；有源滤波装置又需安装多余的逆变、波形跟踪装置，使得在球载箱内安装有源滤波装置也存在极大困难。实际上，现有技术中已经存在不少改进后的变压器，例如一种磁集成变压器，该变压器的电感器的副芯柱由若干柱状磁粉芯拼接而成，因此其气隙被均匀的分布于柱状磁粉芯上，不需要集中的设置气隙，漏磁不会集中于个别被集中在气隙位处而产生噪音，也能够有效避免初级线圈和次级线圈因漏磁干扰而产生噪音。但是，该变压器并未提供集成滤波电抗器，在减少噪声的同时，并未达到谐波滤除的目的。而另一种三相变单相滤波变压器，尽管能够实现变压器三相变单相及滤波的功能，但由于其磁路结构与常见的铁心电抗器并无本质差别，因此依然存在噪声高、电感值不恒定、滤波效果差的问题，其实用性也值得怀疑。因此，有必要提供一种新型的变压器，在有限的空间内实现谐波滤除与噪声抑制的双重功效。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的首先即在于一种变压器，以解决有限空间内的变压器在谐波治理方面存在的滤波装置安装困难的技术问题，减小装备体积，同时降低谐波和噪声，以提高供电系统的功率因数，提升供电系统的可靠性。一方面，为了实现上述目的，本技术提供的变压器包括铁芯及环绕在铁芯周侧的线圈绕组，作为改进，所述变压器还包括并联在所述线圈绕组两端的滤波单元；所述滤波单元包括至少一组滤波支路；所述每组滤波支路包括一个对称解耦绕组对及与所述对称解耦绕组对串联的滤波电容器。具体地，所述对称解耦绕组对由位于同一直线上的两个绕组段组成；所述两个绕组段的匝数相同、绕向相反，并且所述两个绕组段到所述铁芯的中轴线的空间距离相等。进一步地，所述线圈绕组包括与交流电源相接的受电高压绕组以及与负载相接的供电低压绕组。并且，所述滤波单元与所述供电低压绕组并联在一起。进一步地，所述线圈绕组与所述铁芯之间设置有绝缘垫片。进一步地，所述受电高压绕组与所述供电低压绕组之间设置有屏蔽层。具体地，所述滤波单元包括并联的第一滤波支路和第二滤波支路；所述第一滤波支路和第二滤波支路分别包括一个对称解耦绕组对及与其串联的滤波电容器；或者，所述滤波单元包括并联的第一滤波支路、第二滤波支路和第三滤波支路；所述三组滤波支路分别包括一个对称解耦绕组对及与其串联的滤波电容器。另一方面，本技术还提供一种系留球，为的是解决目前系留球在谐波治理方面存在的滤波装置安装困难的问题，减小装备体积，降低谐波和噪声，同时提高系留球供电系统的功率因数，并且提升系留球供电装置的可靠性。具体地，本技术提供的系留球，就是设置于系留球上安装如上任一形式下的变压器。第三方面，本技术的目的还在于提供一种电源装置。该电源装置内置了如第一方面所述的变压器。根据本技术提供的集成了滤波电抗器的变压器及内置了该变压器的电源装置，利用变压器绕组的对称解耦原理，将传统电力滤波装置中的电抗器元件集成于变压器来降低电力系统的谐波和变压器噪声，能够大大减小滤波装置的占地，进一步减小电源装置的体积，并且实现谐波就地产生，就地滤除，同时提高供电系统的功率因数，提升供电装置的可靠性。并且，本技术提供的变压器不仅可以用于系留球供电的谐波滤除与噪声抑制，还可以应用于其他大功率交直流用电场合，例如大功率电解锰、直流电动机车等，同样可以实现装备的精简和降低装备的体积。附图说明图1是本技术一优选实施例提供的变压器的结构示意图；图2是本技术另一优选实施例提供的变压器的结构示意图；图3是本技术实施例提供的变压器中一个对称解耦绕组对的电路模型示意图；图4是图3所示的一个对称解耦绕组对的绕组排布示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、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技术，并不用于限定本技术。本技术实施例首先提供一种变压器。该变压器包括铁芯及环绕在铁芯周侧的线圈绕组，作为改进，该变压器还包括并联在线圈绕组两端的滤波单元。该滤波单元包括至少一组滤波支路；而每组滤波支路包括一个对称解耦绕组对及与对称解耦绕组对串联的滤波电容器。作为一优选实施例，所述线圈绕组包括与交流电源相接的受电高压绕组以及与负载相接的供电低压绕组。所述受电高压绕组与所述供电低压绕组之间设置有屏蔽层。进一步地，所述线圈绕组与所述铁芯之间还设置有绝缘垫片。作为本技术的另一实施例，该集成到了变压器上的滤波单元中的每组滤波支路都包括一个对称解耦绕组对及与对称解耦绕组对串联的滤波电容器。在具体实现时，所述对称解耦绕组对可由位于同一直线上的两个绕组段组成；所述两个绕组段的匝数相同、绕向相反，并且所述两个绕组段到铁芯的中轴线的空间距离相等。进一步地，所述滤波单元与所述供电低压绕组并联在一起。图1示出了本技术一优选实施例提供的变压器的结构示意图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示：一种变压器，包括铁芯10、受电高压绕组20和供电低压绕组30，其中受电高压绕组20与交流电源相接，供电低压绕组30与用电负载相接，滤波单元40并联在供电低压绕组30两端。在具体实现时，滤波单元40包括至少一组滤波支路。并且，每组滤波支路包括一个对称解耦绕组对以及与该对称解耦绕组对串联的滤波电容器。而其中的对称解耦绕组则是由位于同一直线上的两个绕组段组成；两个绕组段的匝数相同、绕向相反，并且两个绕组段到铁芯10的中轴线的空间距离相等。在具体使用中，该变压器的主要功能有变压供电、电力滤波和降噪等，即将传统电力滤波装置中的电抗器元件集成于变压器来降低电力系统的谐波和变压器噪声，减小滤波装置的占地，并且实现谐波就地产生就地滤除，同时提高供电系统的功率因数，提升供电装置的可靠性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器，包括铁芯及环绕在铁芯周侧的线圈绕组，其特征在于：所述变压器还包括并联在所述线圈绕组两端的滤波单元；所述滤波单元包括至少一组滤波支路；每组所述滤波支路包括一个对称解耦绕组对及与所述对称解耦绕组对串联的滤波电容器。

【技术特征摘要】
1.一种变压器，包括铁芯及环绕在铁芯周侧的线圈绕组，其特征在于：
所述变压器还包括并联在所述线圈绕组两端的滤波单元；
所述滤波单元包括至少一组滤波支路；每组所述滤波支路包括一个对称解
耦绕组对及与所述对称解耦绕组对串联的滤波电容器。
2.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述对称解耦绕组对由位
于同一直线上的两个绕组段组成；
所述两个绕组段的匝数相同、绕向相反，并且所述两个绕组段到所述铁芯
的中轴线的空间距离相等。
3.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述线圈绕组包括与交流
电源相接的受电高压绕组以及与负载相接的供电低压绕组。
4.如权利要求3所述的变压器，其特征在于，所述滤波单元与所述供电
低压绕组并联在一起。
5.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述线圈绕组与所述铁芯
之间设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：东莞前沿技术研究院，深圳光启空间技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44