內(nèi)置濾波電抗器的非晶變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種內(nèi)置濾波電抗器的變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]例如傳統(tǒng)的太陽(yáng)能逆變器系統(tǒng)中通常由一個(gè)逆變器、一個(gè)獨(dú)立的濾波電抗器和一個(gè)獨(dú)立的隔離變壓器等組成。但是，由于電抗器和變壓器都是相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，在逆變器內(nèi)部單獨(dú)安裝占用逆變器柜體很大的空間，不利于逆變器柜體內(nèi)空間的有效利用。另外，獨(dú)立的電抗器和變壓器總損耗大，電能轉(zhuǎn)換效率低，且更浪費(fèi)材料，成本高。且兩個(gè)逆變器同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)就需要兩個(gè)逆變器、兩個(gè)獨(dú)立電抗器，和兩個(gè)獨(dú)立隔離變壓器才能運(yùn)行，在電抗器及變壓器上花費(fèi)的成本太高。為此本發(fā)明人曾經(jīng)提出了申請(qǐng)?zhí)枮?01320872449.8，名稱為一種內(nèi)置濾波電抗器的變壓器，包括變壓器主鐵芯及設(shè)置在所述主鐵芯上的初級(jí)低壓繞組和次級(jí)高壓繞組，所述初級(jí)低壓繞組環(huán)繞在所述次級(jí)高壓繞組的外側(cè)；其特征在于，在所述初級(jí)低壓繞組和次級(jí)高壓繞組之間還設(shè)置有輔助鐵芯，所述初級(jí)低壓繞組穿過(guò)所述輔助鐵芯的鐵芯窗口。該變壓器的結(jié)構(gòu)較好地解決了更小體積、更高的電能轉(zhuǎn)換效率和更低成本的內(nèi)置濾波電抗器的變壓器的問(wèn)題，但是該種變壓器的空載損耗非常之高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的不僅在于提供一種更小體積、更高的電能轉(zhuǎn)換效率、更低成本的內(nèi)置濾波電抗器的變壓器，且能夠大大減低變壓器的空載損耗。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，非晶變壓器已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和應(yīng)用，其主要的特點(diǎn)在于空載損耗低，但在大型電抗器產(chǎn)品中一般不會(huì)采用非晶鐵芯，理由是大型的電抗器鐵芯需要穩(wěn)定的氣隙為此需要用力緊固定位其鐵芯，然而非晶鐵芯卻不能任何承受外力。為此本發(fā)明試圖將非晶鐵芯的變壓器引入到內(nèi)置濾波電抗器的變壓器產(chǎn)品中，從而在滿足硅鋼片制作的電抗器電抗性能的同時(shí)又能降低非晶變壓器的空載損耗，從而提高內(nèi)置濾波電抗器的變壓器產(chǎn)品的效能。但是在這種應(yīng)用中，表面上僅僅是變壓器鐵芯的材料替換，但是在這種材料替換中我們發(fā)現(xiàn)幾個(gè)非常難以調(diào)和的矛盾:(1)由于作為變壓器鐵芯的非晶鐵芯本身不能承受應(yīng)力但又需要可靠地定位，但是位于其側(cè)邊的副鐵芯又需要上下夾緊其鐵芯從而控制其氣隙并控制氣隙在運(yùn)輸、使用中可能出現(xiàn)的變化，為此在應(yīng)用同一上、下夾件同時(shí)夾緊定位主鐵芯和副鐵芯的變壓器結(jié)構(gòu)中，上下夾件的定位顯得左右為難；(2)由于非晶鐵芯一般不能浸漆處理，而非晶鐵芯外圍的線圈繞組以及副鐵芯都需要浸漆處理從而符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，特別是作為電抗器的副鐵芯柱最好是與外圍的線圈在軸向上和徑向上都是緊密結(jié)合否則就會(huì)出現(xiàn)比較大的振動(dòng)和噪音，此時(shí)如果所述上、下夾件連同繞組、電抗鐵芯一同浸漆處理時(shí)不僅將導(dǎo)致無(wú)法再安裝非晶鐵芯，而且由于所述繞組、電抗鐵芯非常重，重心不在所述電抗鐵芯所定義的平面，無(wú)法以水平方式吊裝進(jìn)而在浸漆吊裝時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重偏轉(zhuǎn)損壞線圈，也使電抗鐵芯的氣隙出現(xiàn)變異；如果所述上、下夾件不連同繞組、電抗鐵芯一同浸漆處理，則導(dǎo)致不同相繞組中的電抗鐵芯的高度位置以及所述線圈繞組的高度位置非常難以控制，出現(xiàn)不同相的副鐵芯柱的氣隙不一致。
[0005]針對(duì)這些問(wèn)題，本發(fā)明提出一種內(nèi)置濾波電抗器的非晶變壓器，其特征在于，包括上、下夾件，定位在所述上、下夾件之間的三組組合線圈、非晶主鐵芯和硅鋼片副鐵芯；其中，所述上、下夾件之間通過(guò)連接件連接，所述硅鋼片副鐵芯包括上、下鐵扼和設(shè)置在所述上、下鐵扼之間的三個(gè)副鐵芯柱，所述上、下鐵扼分別定位在所述上、下夾件上；所述組合線圈包括有次級(jí)繞組與初級(jí)繞組，所述組合線圈中設(shè)置有左、右布置的主窗口和副窗口，所述主窗口位于所述次級(jí)繞組與初級(jí)繞組共同環(huán)繞的空間中，而所述副窗口位于所述次級(jí)繞組與初級(jí)繞組之間的空間中；一個(gè)所述副窗口中設(shè)置一個(gè)所述副鐵芯柱，所述副鐵芯柱由繞組的繞制力和絕緣漆的黏結(jié)力定位在所述副窗口中，所述上、下鐵扼與所述副鐵芯柱分別浸漆后再組裝在一起并且所述上、下鐵扼分別從上、下兩個(gè)方向夾緊三個(gè)所述副鐵芯柱，三個(gè)所述副鐵芯柱具有大致相同的水平高度和水平底度，所述上、下鐵扼與所述副鐵芯柱之間設(shè)置黏膠層，所述上、下夾件與所述組合線圈之間設(shè)置有絕緣隔板；所述非晶主鐵芯穿過(guò)所述主窗口掛裝到所述組合線圈上，所述非晶主鐵芯位于所述硅鋼片副鐵芯的側(cè)邊。
[0006]其中，所述主窗口位于所述次級(jí)繞組與初級(jí)繞組共同環(huán)繞的空間中，為此所述次級(jí)繞組與初級(jí)繞組和穿過(guò)所述主窗口的鐵芯共同構(gòu)成了變壓器的電磁回路，而位于所述副窗口外側(cè)的線圈與穿過(guò)所述副窗口的鐵芯也共同構(gòu)成了電抗器的電磁回路。
[0007]其中，位于所述上、下夾件與所述組合線圈之間的絕緣隔板，主要用于定位所述組合線圈在所述上、下夾件之間，進(jìn)而為掛裝到所述組合線圈上的所述非晶主鐵芯提供支撐力。這樣所述上、下夾件不僅能夠定位所述硅鋼片副鐵芯而且也能夠定位所述組合線圈，進(jìn)而定位所述非晶主鐵芯。
[0008]其中，所述副鐵芯柱由繞組的繞制力和絕緣漆的黏結(jié)力定位在所述副窗口中，不僅定義了所述副鐵芯柱與所述組合線圈是同時(shí)浸漆處理得到的連接結(jié)構(gòu)，而且也定義了它們之間在軸向上和徑向上的緊密連接結(jié)構(gòu)，從而能夠大大提高電抗器的電抗性能而且不易出現(xiàn)噪音和振動(dòng)。
[0009]其中，所述上、下鐵扼與所述副鐵芯柱分別浸漆后再組裝在一起，不僅定義了所述上、下鐵扼與所述副鐵芯柱之間是分別浸漆制作的獨(dú)立構(gòu)件，而且也定義了所述上、下鐵扼與所述副鐵芯柱分別浸漆后就直接安裝就位的安裝結(jié)構(gòu)。由于所述副鐵芯柱與所述組合線圈是同時(shí)浸漆處理得到的連接結(jié)構(gòu)，為此此處的定義實(shí)際上也是所述上、下鐵扼與所述副鐵芯柱及所述組合線圈所形成的組合件是分別浸漆后再組裝在一起的結(jié)構(gòu)，此處重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的結(jié)構(gòu)中包含了所述上、下鐵扼與所述副鐵芯柱上下力矩銜接，但所述上、下鐵扼與所述組合線圈之間并不直接力矩銜接，所述組合線圈主要是通過(guò)所述絕緣隔板及所述上、下夾件實(shí)現(xiàn)定位。
[0010]其中，三個(gè)所述副鐵芯柱具有大致相同的水平高度和水平底度，所述水平高度是所述副鐵芯柱的頂端在水平方向上的最高位置，而所述水平底度是所述副鐵芯柱的底端在水平方向上的最底位置，即三個(gè)所述副鐵芯柱的頂端或底端都分別大致位于同一水平線上。從表面上看只要三個(gè)所述副鐵芯柱本身的高度一致就可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)所述副鐵芯柱具有大致相同的水平高度和水平底度，實(shí)則不然。因?yàn)樵诎惭b時(shí)所述副鐵芯柱高度不會(huì)高出所述組合線圈的軸向高度太多，而所述組合線圈的上下方都設(shè)置有絕緣隔板，所述絕緣隔板與所述上、下夾件的組合將通過(guò)所述組合線圈使所述副鐵芯柱出現(xiàn)高矮不齊的問(wèn)題。為此在實(shí)現(xiàn)三個(gè)所述副鐵芯柱具有大致相同的水平高度和水平底度時(shí)不僅要控制所述副鐵芯柱本身的軸向高度還要控制所述副鐵芯柱的兩端與所述組合線圈上下端面之間的距離，還要控制所述上、下夾件、所述上、下鐵扼、所述絕緣隔板的形狀、剛性和安裝順序等一系列問(wèn)題。
[0011]根據(jù)上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比其有益的技術(shù)效果在于:
[0012]1.由于所述變壓器采用非晶鐵芯而電抗器的副鐵芯采用硅鋼片鐵芯，從而在能夠保證大型電抗器的電抗性能的同時(shí)又能保證變壓器具有較低的空載損耗。
[0013]2.由于所述變壓器與電抗器共用一個(gè)所述上、下夾件，為此不僅定位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且定位可靠。
[0014]3.由于所述副鐵芯柱由繞組的繞制力和絕緣漆的黏結(jié)力定位在所述副窗口中，從而能夠大大提高電抗器的電抗性能而且不易出現(xiàn)噪音和振動(dòng)。
[0015]4.由于所述上、下鐵扼與所述副鐵芯柱分別浸漆后再組裝在一起并且所述上、下鐵扼分別從上、下兩個(gè)方向夾緊三個(gè)所述副鐵芯柱，這樣無(wú)需事先借助于所述上、下夾件夾緊所述上、下鐵扼、所述副鐵芯柱、所述組合線圈對(duì)它們予以浸漆處理，從而不僅便于組裝所述上、下夾件而且也便于在所述上、下夾件之間組裝所述非晶鐵芯。
[0016]5.由于所述上、下鐵扼分別從上、下兩個(gè)方向夾緊三個(gè)所述副鐵芯柱，三個(gè)所述副鐵芯柱具有大致相同的水平高度和水平底度，為此能夠穩(wěn)定地構(gòu)造所述硅鋼片副鐵芯的氣隙。
[0017]6.所述上、下鐵扼與所述副鐵芯柱之間設(shè)置黏膠層，這樣不僅能夠通過(guò)所述黏膠層實(shí)現(xiàn)它們之間的連接和定位，而且所述上、下鐵扼與所述副鐵芯柱之間實(shí)現(xiàn)組裝后不用再次借助于浸漆處理提高它們之間的連接力。
[0018]進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是，在所述上鐵扼的上面還設(shè)置有拉緊板體，在所述下鐵扼的下面還設(shè)置有支撐座，所述支撐座連接到所述下夾件上；在所述上、下鐵扼的內(nèi)外兩側(cè)還分別設(shè)置有拉桿，所述拉桿的兩端分別連接到所述拉緊板體和所述支撐座，至少在所述拉桿的一端設(shè)置有螺紋段和與所述螺紋段連接的收緊螺母。這樣能夠主要借助于所述拉桿收緊和定位所述硅鋼片副鐵芯，以降低副鐵芯運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音。
[0019]進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是，所述連接件位于所述上、下夾件的兩側(cè)。
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