一種三相五柱變壓器的製作方法
2023-10-11 18:19:14 1
專利名稱：一種三相五柱變壓器的製作方法
技術領域：
本發明屬於變壓器領域，尤其涉及一種三相五柱變壓器。
背景技術：
變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件。變壓器由磁芯和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組。繞組與磁芯合稱電力變壓器本體，是建立磁場和傳輸電能的電路部分。在原理上，磁芯是構成變壓器的磁路，它將一次電路的電能轉化為磁能，又將該磁能轉化為二次電路的電能，因此，磁芯是能量傳遞的媒介體。在結構上，磁芯是構成變壓器的骨架，在其磁芯柱上套上帶有絕緣的線圈，並且牢固地對它們支撐和壓緊。
變壓器按相數分為單相和三相兩大類。為了避免三相變壓器的一相失效導致三相變壓器的磁飽和，尤其是在現在各種整流及非線性負載時，由於變壓器中有工頻電流的高次諧波，變壓器磁芯瞬間飽和狀態經常發生。為了避免這種瞬間飽和對變壓器系統造成危害，一般採用三相五柱變壓器結構，即在原有的三相變壓器中增加兩個旁軛，用當變壓器的某一相磁路瞬間飽和時來作為其它兩相的磁場通路。
目前，現有的三相五柱變壓器基本上由一個三柱磁芯、兩個旁軛與圍繞在三柱磁芯上的三個主繞組(初級繞組)和三個次級繞組組成的單磁路結構(對三相變壓器的每一個相而言)，結構複雜，體積大，散熱困難，損耗大。同時，由於繞組為導線例如漆包線反覆環繞磁芯形成，存在比較大的工藝極限，輸入、輸出電流受到很大限制，對繞組的製造材料、加工工藝和生產環境要求較高，增加了變壓器的製造成本。
發明內容
本發明實施例的目的在於提供一種三相五柱變壓器，旨在解決現有的三相五柱變壓器為單磁路結構，導致結構複雜，體積大，散熱困難，損耗大，製造成本高的問題。
本發明實施例是這樣實現的，一種三相五柱變壓器，所述三相五柱變壓器由多個子三相五柱變壓器組合而成，每個子三相五柱變壓器中的三個子單相變壓器共用兩個旁軛；每個子三相五柱變壓器的磁路為所述三相五柱變壓器的一個磁路單元，多個子三相五柱變壓器的磁路組成所述三相五柱變壓器的多磁路結構；多個子三相五柱變壓器中的三個子單相變壓器組合為三個單相變壓器；所述三相五柱變壓器的繞組由導線在垂直磁路方向上連續依次穿繞每個單相變壓器的多個磁路而成。
本發明實施例提供的三相五柱變壓器的結構簡單，可以明顯減小變壓器的體積，克服了散熱問題，降低變壓器的整體損耗。同時，簡化了繞組製造工藝，降低了製造成本，可以輸入輸出大電流。
圖1是本發明實施例提供的三相五柱變壓器的結構圖。
具體實施例方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
本發明實施例中的三相五柱變壓器由多個子三相五柱變壓器組合而成，每個子三相五柱變壓器中的三個子單相變壓器共用兩個旁軛。每個子三相五柱變壓器的磁路為三相五柱變壓器的一個磁路單元，多個子三相五柱變壓器的磁路組成三相五柱變壓器的多磁路結構。
圖1示出了本發明第一實施例中提供的三相五柱變壓器的結構，其中，橫向排列的是磁芯，縱向排列的為三相五柱變壓器的三組繞組，自左而右依次為三相五柱變壓器的旁軛、三相和旁軛，上邊為輸入，下邊為輸出。具體實施中，輸入和輸出的方向可以根據實際需要配置。磁芯之間的距離(三個相之間的距離和不同組磁芯之間的距離)與輸出的功率要求密切相關，可以根據使用要求靈活進行設計。通過在三個單相變壓器的初級分別施加三個相位相差120度的三相電壓，實現標準的三相工頻變壓器的功能。
在這種結構中，整個三相五柱變壓器由多個子三相五柱變壓器組合而成，每個子三相五柱變壓器共用兩個旁軛。每個子三相五柱變壓器的磁路組成整個三相五柱變壓器的一個磁路單元，多個子三相五柱變壓器的磁路共同組成三相五柱變壓器完整的多磁路結構。
由圖1可以看出，多個子三相五柱變壓器中的三個子單相變壓器組合為三個單相變壓器。變壓器的繞組由導線在垂直磁路方向上連續依次穿繞每個單相變壓器的多個磁路而成，分別圍繞多個磁路。繞組沿與變壓器磁芯垂直的方向放置(嵌入)，並通過並列的三個繞組實現三相五柱變壓器的三相繞組。形成繞組的導線可以為漆包線或者扁型導電板材。在這種結構中，構成變壓器的每個磁路都與其他兩相變壓器的磁路相互關聯，具有通用的三相五柱變壓器的所有性能，同時也具有平板變壓器的優勢。
在本發明實施例中，構成三相五柱變壓器的每個單相變壓器中至少有一個輸入繞組(作為電抗器使用或作為自耦變壓器情況下)和至少一個輸出繞組(作為隔離變壓器)，每個繞組根據需要可以有不同的中間抽頭。
本發明實施例提供的三相五柱變壓器的結構簡單，可以明顯減小變壓器的體積，克服了散熱問題，降低變壓器的整體損耗。同時，簡化了繞組製造工藝，降低了製造成本，可以輸入輸出大電流。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種三相五柱變壓器，其特徵在於，所述三相五柱變壓器由多個子三相五柱變壓器組合而成，每個子三相五柱變壓器中的三個子單相變壓器共用兩個旁軛；每個子三相五柱變壓器的磁路為所述三相五柱變壓器的一個磁路單元，多個子三相五柱變壓器的磁路組成所述三相五柱變壓器的多磁路結構；多個子三相五柱變壓器中的三個子單相變壓器組合為三個單相變壓器；所述三相五柱變壓器的繞組由導線在垂直磁路方向上連續依次穿繞每個單相變壓器的多個磁路而成。
2.如權利要求1所述的三相五柱變壓器，其特徵在於，所述導線為漆包線或者扁型導電板材。
3.如權利要求1或2所述的三相五柱變壓器，其特徵在於，每個單相變壓器包括至少一個輸入繞組和至少一個輸出繞組。
全文摘要
本發明適用於變壓器領域，提供了一種三相五柱變壓器，所述三相五柱變壓器由多個子三相五柱變壓器組合而成，每個子三相五柱變壓器中的三個子單相變壓器共用兩個旁軛；每個子三相五柱變壓器的磁路為所述三相五柱變壓器的一個磁路單元，多個子三相五柱變壓器的磁路組成所述三相五柱變壓器的多磁路結構；多個子三相五柱變壓器中的三個子單相變壓器組合為三個單相變壓器；所述三相互柱變壓器的繞組由導線在垂直磁路方向上連續依次穿繞每個單相變壓器的多個磁路而成。本發明的三相五柱變壓器結構簡單，可以明顯減小變壓器的體積，克服了散熱問題，降低變壓器的整體損耗。同時，簡化了繞組製造工藝，降低了製造成本，可以輸入輸出大電流。
文檔編號H01F27/28GK101055791SQ200710073378
公開日2007年10月17日 申請日期2007年2月16日 優先權日2007年2月16日
發明者王奉瑾 申請人:深圳市浦天利光電技術有限公司