四芯柱三相变单相变压器制造技术

本实用新型专利技术是一种四芯柱三相变单相变压器。其特征在于有四个铁芯柱，原边三相绕组装在其中的三个铁芯柱上，而副边的单相绕组装在另一个铁芯柱上，原边三相绕组中有一相绕组的极性与其它两相绕组的极性相反，在第四个铁芯柱上有一个合成磁通，其量值两倍于每一相的磁通，副边的单相电压由这个磁通感应生成。本实用新型专利技术的四芯柱三相变单相变压器改善了原边三相电压与电流的质量和运行稳定性。此绕组输出的电压可以为牵引变电所提供所用电而节省所用变压器，或者作为滤波与无功补偿装置的接入点。无论单相负荷率大小，都可得到原边三相电压（电流）的完全平衡，确保对电网无负序电流和谐波污染。当用于电气化铁道做牵引变压器时，可以方便地解决每段供电臂之间的分断绝缘问题，为电气化铁道的提速创造了条件。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变压器装置，具体地说是四芯柱三相变单相变压器。
技术介绍
在电气化铁路中使用的牵引变压器，在工业中使用的电炉、电解和电镀变压器，在民用中的小型交流电焊变压器，以及在工业和农村电网中某些特殊的场合，都需要大量应用单相电源。要将三相电源变换成单相电源是容易的，二十多年来，在我国就有数十项专利技术涉及这种变换。但是，到目前为止所有的三相变单相变压器的专利技术都存在有这样或那样的问题，有的甚至是严重的问题。这就是在运行中负荷的不对称将导致三相电源的不平衡，而给电网带来严重的对电能质量的污染和脉动冲击。特别是对于电气化铁道用三相变单相牵引变压器，还存在单相电源的相位问题，使电气化铁道供电臂区段之间因相位的不同而需较大的隔离间隙，这为列车的运行和提速带来诸多困难与不便。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种四芯柱三相变单相变压器，它不仅满足对大容量单相负荷的需求，又能减少因负荷不平衡对电网的各种不利影响，提高电网供电质量，减小电网的电压波动和负序电流带来的电能额外损耗的。本技术是Y(n)/Δ/I接线四芯柱三相变单相变压器，其技术方案为有四个铁芯柱，原边三相绕组装在其中的三个铁芯柱上，而副边的单相绕组装在另一个铁芯柱上。原边三相绕组中有一相绕组的极性与其它两相绕组的极性相反，在第四个铁芯柱上有一个合成磁通，其量值两倍于每一相的磁通，副边的单相电压由这个磁通感应生成，它们共同组成Y(n)/Δ/I接线。副边还有另一个接成三角形的三相绕组(也可以没有)，它为三次谐波提供了通路，从而减小了原边的谐波污染，改善了原边的三相电压的平衡条件。这个绕组可以为厂用(站、所用)电而节省一台厂用(站、所用)变压器，或者可作为滤波装置和无功补偿装置的接入点。副边产生的单相电压具有唯一确定的方向(相角)，当这种变压器用于电气化铁道的牵引变压器时，可以方便地解决供电臂区段之间的绝缘问题，有利于机车的提速。本技术的四芯柱三相变单相变压器的原边三相绕组中两相极性相同，而第三相绕组极性反接，这样在第四铁芯柱上将有两倍磁通量通过，经过副边单相绕组产生单相电势。副边的三相绕组接成三角形，为三次谐波提供了通路，从而改善了原边三相电压与电流的质量和运行稳定性。此绕组输出的电压可以为牵引变电所提供所用电而节省所用变压器，或者作为滤波与无功补偿装置的接入点。这种三相变单相变压器与其它同类型变压器的不同点就在于无论单相负荷率大小，都可得到原边三相电压(电流)的完全平衡，确保对电网无负序电流和谐波污染。并且由于得到的单相电压具有确定的相角，因此当用于电气化铁道做牵引变压器时，可以方便地解决每段供电臂之间的分断绝缘问题，为电气化铁道的提速创造了条件。附图说明图1是本技术的四芯柱三相变单相变压器原理图。图2是本技术的四芯柱三相变单相变压器向量图。具体实施方式本技术的四芯柱三相变单相变压器采用具有三个窗口的四个铁芯柱，依次编号为1、2、3和4，变压器原边的三相绕组A、B和C分别套装在铁芯柱1、3和4上，副边单相绕组αβ套装在铁芯柱2上。原边三相绕组的接法与普通三相变压器不同的是，这里的原边三相绕组中，B相和C相具有相同的极性，而A相的极性与B相和C相刚好相反。普通三相变压器三相合成磁通为零，不需要第四个铁芯柱，而在这里A、B和C三相的合成磁通却两倍于单相磁通，它流过铁芯柱2，如图1所示。除此而外，次级还有一组三相绕组a、b和c，它们也是套装在铁芯柱1、3和4上。它们是按正常的三相接线，接成三角形。于是整个变压器的接线组别就为Y(n)/Δ/I。三个原边绕组A、B和C的匝数为WA＝WB＝WC＝W1原边电压为UA＝UB＝UC＝U1副边单相绕组αβ的匝数为W2，副边电压为U2。副边三相绕组a、b和c的匝数为Wa＝Wb＝Wc＝W3，电压为U3。原边绕组可以接成星形，也可接成三角形。接成星形时，中性点可以接地，也可以不接地。当接成星形时原边绕组可以设计成分级绝缘，有利于节省用料。变压器的调压用分接开关可以设计在原边绕组中接近中性点的位置。可以采用无载调压，也可采用有载调压，这取决于用户订货时决定。原边三相绕组A、B和C在铁芯柱1、3和4上产生的磁通为ΦA，ΦB和ΦC，它们在相位上各相差120°，而在量值上相等，等于Φ1ΦA＝ΦB＝ΦC＝Φ1ΦB和ΦC的合成磁通ΦBC流过2、3铁芯柱之间的铁轭，ΦBC在数量上与ΦA、ΦB和ΦC相等，而方向正好与ΦA相反。因为A相绕组是反接的，反接后的ΦA就正好与ΦBC的方向相同。于是ΦA与ΦBC在铁芯柱2中相加，成为ΦS，ΦS＝2Φ1它们的向量关系如图2所示。从磁通量的关系可见，副边绕组中通过的磁通在数量上为原边每相磁通的两倍，因此副边磁通通过的铁芯柱2的截面应为其它三个铁芯柱截面的2倍。原、副边绕组电势的关系为E1＝4.44fW1Φ1E2＝4.44fW2ΦS由此可计算出原、副边绕组匝数的关系W2=12E2E1W1]]>在铁芯柱1、3和4上还有次级的另一组三相绕组a、b和c。它们接成三角形。这个绕组的作用有以下几点1.它为电流中的三次谐波分量提供回路，因此可以大大减少或避免三次谐波电流的畸变和干扰，也有利于提高变压器运行的稳定度。2.在牵引变电所它还可以用做所用电源，可以替代一台所用变压器；可以通过它接入滤波或无功补偿装置。3.这个绕组的电压和容量可根据用户订货时提出的要求设计。权利要求1.一种四芯柱三相变单相变压器，其特征在于有四个铁芯柱，原边三相绕组装在其中的三个铁芯柱上，而副边的单相绕组装在另一个铁芯柱上，原边三相绕组中有一相绕组的极性与其它两相绕组的极性相反，在第四个铁芯柱上有一个合成磁通，其量值两倍于每一相的磁通，副边的单相电压由这个磁通感应生成。2.根据权利要求1所说的四芯柱三相变单相变压器，其特征在于副边还有另一个接成三角形的三相绕组。专利摘要本技术是一种四芯柱三相变单相变压器。其特征在于有四个铁芯柱，原边三相绕组装在其中的三个铁芯柱上，而副边的单相绕组装在另一个铁芯柱上，原边三相绕组中有一相绕组的极性与其它两相绕组的极性相反，在第四个铁芯柱上有一个合成磁通，其量值两倍于每一相的磁通，副边的单相电压由这个磁通感应生成。本技术的四芯柱三相变单相变压器改善了原边三相电压与电流的质量和运行稳定性。此绕组输出的电压可以为牵引变电所提供所用电而节省所用变压器，或者作为滤波与无功补偿装置的接入点。无论单相负荷率大小，都可得到原边三相电压(电流)的完全平衡，确保对电网无负序电流和谐波污染。当用于电气化铁道做牵引变压器时，可以方便地解决每段供电臂之间的分断绝缘问题，为电气化铁道的提速创造了条件。文档编号H01F30/06GK2747684SQ200420104529公开日2005年12月21日 申请日期2004年10月29日 优先权日2004年10月29日专利技术者梅忠恕 申请人:梅忠恕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四芯柱三相变单相变压器，其特征在于有四个铁芯柱，原边三相绕组装在其中的三个铁芯柱上，而副边的单相绕组装在另一个铁芯柱上，原边三相绕组中有一相绕组的极性与其它两相绕组的极性相反，在第四个铁芯柱上有一个合成磁通，其量值两倍于每一相的磁通，副边的单相电压由这个磁通感应生成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅忠恕，
申请(专利权)人：梅忠恕，
类型：实用新型
国别省市：53[中国|云南]