脈寬調(diào)壓型變壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及變壓器，具體是一種脈寬調(diào)壓型變壓器。本發(fā)明解決了現(xiàn)有變壓器調(diào)壓結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低的問題。脈寬調(diào)壓型變壓器，包括組合為一體的主鐵心和調(diào)節(jié)鐵心、裝設(shè)于主鐵心上的主一次繞組和主二次繞組、裝設(shè)于調(diào)節(jié)鐵心上的調(diào)節(jié)一次繞組和調(diào)節(jié)二次繞組、第一-第三電容器、三相交流接觸器、可關(guān)斷電力電子器件、由第一-第六二極管組成的三相整流橋；所述主一次繞組包括A相主一次繞組、B相主一次繞組、C相主一次繞組；所述主二次繞組包括A相主二次繞組、B相主二次繞組、C相主二次繞組；所述調(diào)節(jié)一次繞組包括A相調(diào)節(jié)一次繞組、B相調(diào)節(jié)一次繞組、C相調(diào)節(jié)一次繞組。本發(fā)明適用于各種領(lǐng)域。
【專利說明】脈寬調(diào)壓型變壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器，具體是一種脈寬調(diào)壓型變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)應(yīng)用要求進行調(diào)壓?，F(xiàn)有的變壓器由于自身結(jié)構(gòu)所限，需要通過有載調(diào)壓和串聯(lián)變壓器調(diào)壓來進行調(diào)壓。有載調(diào)壓是指在變壓器的一次繞組上抽出分接頭，并利用有載分接開關(guān)來改變一次繞組的匝數(shù)，由此改變變壓器的輸出電壓。串聯(lián)變壓器調(diào)壓則是指將主變壓器的一次繞組與電源連接，并將主變壓器的二次繞組與串聯(lián)變壓器的二次繞組連接，同時將主變壓器的帶抽頭繞組與串聯(lián)變壓器的一次繞組連接，然后通過變換帶抽頭繞組的分接頭來改變主變壓器的輸出電壓。然而實踐表明，無論是有載調(diào)壓還是串聯(lián)變壓器調(diào)壓，均存在調(diào)壓結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低的問題?；诖?，有必要發(fā)明一種全新的變壓器，以解決現(xiàn)有變壓器存在的上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有變壓器調(diào)壓結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低的問題，提供了一種脈寬調(diào)壓型變壓器。
[0004]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:脈寬調(diào)壓型變壓器，包括組合為一體的主鐵心和調(diào)節(jié)鐵心、裝設(shè)于主鐵心上的主一次繞組和主二次繞組、裝設(shè)于調(diào)節(jié)鐵心上的調(diào)節(jié)一次繞組和調(diào)節(jié)二次繞組、第一-第三電容器、三相交流接觸器、可關(guān)斷電力電子器件、由第一-第六二極管組成的三相整流橋；
所述主一次繞組包括A相主一次繞組、B相主一次繞組、C相主一次繞組；
所述主二次繞組包括A相主二次繞組、B相主二次繞組、C相主二次繞組；
所述調(diào)節(jié)一次繞組包括A相調(diào)節(jié)一次繞組、B相調(diào)節(jié)一次繞組、C相調(diào)節(jié)一次繞組；
所述調(diào)節(jié)二次繞組包括A相調(diào)節(jié)二次繞組、B相調(diào)節(jié)二次繞組、C相調(diào)節(jié)二次繞組；
A相主一次繞組的首端與A相調(diào)節(jié)一次繞組的尾端連接；B相主一次繞組的首端與B相調(diào)節(jié)一次繞組的尾端連接；(:相主一次繞組的首端與C相調(diào)節(jié)一次繞組的尾端連接；
A相調(diào)節(jié)一次繞組的首端與C相主一次繞組的尾端連接，且該連接點作為A相一次輸入端相調(diào)節(jié)一次繞組的首端與A相主一次繞組的尾端連接，且該連接點作為B相一次輸入端；C相調(diào)節(jié)一次繞組的首端與B相主一次繞組的尾端連接，且該連接點作為C相一次輸入端;
A相主二次繞組的尾端、B相主二次繞組的尾端、C相主二次繞組的尾端連接在一起，且該連接點作為中性點；
A相主二次繞組的首端與B相調(diào)節(jié)二次繞組的尾端連接，且該連接點作為A相二次輸出端相主二次繞組的首端與C相調(diào)節(jié)二次繞組的尾端連接，且該連接點作為B相二次輸出端；C相主二次繞組的首端與A相調(diào)節(jié)二次繞組的尾端連接，且該連接點作為C相二次輸出端; B相調(diào)節(jié)二次繞組的首端作為A相調(diào)節(jié)端；C相調(diào)節(jié)二次繞組的首端作為B相調(diào)節(jié)端；A相調(diào)節(jié)二次繞組的首端作為C相調(diào)節(jié)端；
第一電容器的兩端分別與A相調(diào)節(jié)端和B相二次輸出端連接；第二電容器的兩端分別與B相調(diào)節(jié)端和C相二次輸出端連接；第三電容器的兩端分別與C相調(diào)節(jié)端和A相二次輸出端連接；
三相交流接觸器的三組觸點的一端分別與A相調(diào)節(jié)端、B相調(diào)節(jié)端、C相調(diào)節(jié)端連接；三相交流接觸器的三組觸點的另一端連接在一起；
三相整流橋的三個交流輸入端分別與A相調(diào)節(jié)端、B相調(diào)節(jié)端、C相調(diào)節(jié)端連接；三相整流橋的直流正輸出端與可關(guān)斷電力電子器件的集電極連接；三相整流橋的直流負輸出端與可關(guān)斷電力電子器件的發(fā)射極連接。
[0005]工作時，將可關(guān)斷電力電子器件的基極與PWM控制器連接，將A相一次輸入端、B相一次輸入端、C相一次輸入端分別與三相交流電源的三個輸出端連接。具體工作過程如下:首先，主一次繞組和調(diào)節(jié)一次繞組產(chǎn)生基本的電勢及磁通，主二次繞組與調(diào)節(jié)二次繞組之間的初始相角差為60°。然后，通過PWM控制器控制可關(guān)斷電力電子器件的導(dǎo)通脈沖寬度逐漸增大。隨著導(dǎo)通脈沖寬度的逐漸增大，三相整流橋的三個交流輸入端的相電壓(即A相調(diào)節(jié)端、B相調(diào)節(jié)端、C相調(diào)節(jié)端的相電壓)逐漸降低，主二次繞組與調(diào)節(jié)二次繞組之間的相角差逐漸減小，A相二次輸出端、B相二次輸出端、C相二次輸出端的相電壓由此逐漸升高。當可關(guān)斷電力電子器件的導(dǎo)通脈沖寬度增至最大時，三相整流橋的三個交流輸入端的相電壓(即A相調(diào)節(jié)端、B相調(diào)節(jié)端、C相調(diào)節(jié)端的相電壓)降至接近于零，主二次繞組與調(diào)節(jié)二次繞組之間的相角差減至30°，A相二次輸出端、B相二次輸出端、C相二次輸出端的相電壓由此升高15%。隨后，閉合三相交流接觸器，A相二次輸出端、B相二次輸出端、C相二次輸出端的相電壓由此保持在當前值。在此過程中，由于第一-第三電容器與主二次繞組和調(diào)節(jié)二次繞組連接，使得當瞬間關(guān)斷可關(guān)斷電力電子器件時，主二次繞組和調(diào)節(jié)二次繞組能夠通過第一-第三電容器形成續(xù)流回路?；谏鲜鲞^程，與現(xiàn)有變壓器相比，本發(fā)明所述的脈寬調(diào)壓型變壓器基于全新結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了通過調(diào)節(jié)可關(guān)斷電力電子器件的導(dǎo)通脈沖寬度來調(diào)節(jié)主二次繞組與調(diào)節(jié)二次繞組之間的相角差，由此有效簡化了調(diào)壓結(jié)構(gòu)，并有效提高了可靠性，從而有效解決了現(xiàn)有變壓器調(diào)壓結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低的問題。
[0006]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計巧妙，有效解決了現(xiàn)有變壓器調(diào)壓結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低的問題，適用于各種領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的主一次繞組和調(diào)節(jié)一次繞組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明的主二次繞組和調(diào)節(jié)二次繞組的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]脈寬調(diào)壓型變壓器，包括組合為一體的主鐵心和調(diào)節(jié)鐵心、裝設(shè)于主鐵心上的主一次繞組和主二次繞組、裝設(shè)于調(diào)節(jié)鐵心上的調(diào)節(jié)一次繞組和調(diào)節(jié)二次繞組、第一-第三電容器C01-C03、三相交流接觸器K1、可關(guān)斷電力電子器件Tl、由第一-第六二極管D1-D6組成的三相整流橋； 所述主一次繞組包括A相主一次繞組Wal、B相主一次繞組Wbl、C相主一次繞組Wcl ；所述主二次繞組包括A相主二次繞組WalO、B相主二次繞組WblO、C相主二次繞組WclO ；
所述調(diào)節(jié)一次繞組包括A相調(diào)節(jié)一次繞組Wa2、B相調(diào)節(jié)一次繞組Wb2、C相調(diào)節(jié)一次繞組 Wc2 ；
所述調(diào)節(jié)二次繞組包括A相調(diào)節(jié)二次繞組Wa20、B相調(diào)節(jié)二次繞組Wb20、C相調(diào)節(jié)二次繞組Wc20 ；
A相主一次繞組Wal的首端與A相調(diào)節(jié)一次繞組Wa2的尾端連接；B相主一次繞組Wbl的首端與B相調(diào)節(jié)一次繞組Wb2的尾端連接；C相主一次繞組Wcl的首端與C相調(diào)節(jié)一次繞組Wc2的尾端連接；
A相調(diào)節(jié)一次繞組Wa2的首端與C相主一次繞組Wcl的尾端連接，且該連接點作為A相一次輸入端Al ；B相調(diào)節(jié)一次繞組Wb2的首端與A相主一次繞組Wal的尾端連接，且該連接點作為B相一次輸入端BI ；C相調(diào)節(jié)一次繞組Wc2的首端與B相主一次繞組Wbl的尾端連接，且該連接點作為C相一次輸入端Cl ；
A相主二次繞組WalO的尾端、B相主二次繞組WblO的尾端、C相主二次繞組WclO的尾端連接在一起，且該連接點作為中性點O ;
A相主二次繞組WalO的首端與B相調(diào)節(jié)二次繞組Wb20的尾端連接，且該連接點作為A相二次輸出端al ；B相主二次繞組WblO的首端與C相調(diào)節(jié)二次繞組Wc20的尾端連接，且該連接點作為B相二次輸出端bl ；C相主二次繞組WclO的首端與A相調(diào)節(jié)二次繞組Wa20的尾端連接，且該連接點作為C相二次輸出端Cl ；
B相調(diào)節(jié)二次繞組Wb20的首端作為A相調(diào)節(jié)端a0 ；C相調(diào)節(jié)二次繞組Wc20的首端作為B相調(diào)節(jié)端b0 ；A相調(diào)節(jié)二次繞組Wa20的首端作為C相調(diào)節(jié)端c0 ；
第一電容器COl的兩端分別與A相調(diào)節(jié)端a0和B相二次輸出端bl連接；第二電容器C02的兩端分別與B相調(diào)節(jié)端b0和C相二次輸出端Cl連接；第三電容器C03的兩端分別與C相調(diào)節(jié)端CO和A相二次輸出端al連接；
三相交流接觸器Kl的三組觸點的一端分別與A相調(diào)節(jié)端a0、B相調(diào)節(jié)端b0、C相調(diào)節(jié)端CO連接；三相交流接觸器Kl的三組觸點的另一端連接在一起；
三相整流橋的三個交流輸入端分別與A相調(diào)節(jié)端a0、B相調(diào)節(jié)端b0、C相調(diào)節(jié)端CO連接；三相整流橋的直流正輸出端與可關(guān)斷電力電子器件Tl的集電極連接；三相整流橋的直流負輸出端與可關(guān)斷電力電子器件Tl的發(fā)射極連接。
[0010]具體實施時,所述主鐵心和調(diào)節(jié)鐵心均為三柱式鐵心,且主鐵心和調(diào)節(jié)鐵心垂直組合形成“田”字型結(jié)構(gòu)；主鐵心的中間橫軛截面面積與立柱截面面積之比為1:1;調(diào)節(jié)鐵心的中間橫軛截面面積與立柱截面面積之比為1:1。所述可關(guān)斷電力電子器件Tl為IGBT。主一次繞組的匝數(shù)與調(diào)節(jié)一次繞組的匝數(shù)之比為1:1 ;主二次繞組的匝數(shù)與調(diào)節(jié)二次繞組的匝數(shù)之比為1:1。
【權(quán)利要求】
1.一種脈寬調(diào)壓型變壓器，其特征在于:包括組合為一體的主鐵心和調(diào)節(jié)鐵心、裝設(shè)于主鐵心上的主一次繞組和主二次繞組、裝設(shè)于調(diào)節(jié)鐵心上的調(diào)節(jié)一次繞組和調(diào)節(jié)二次繞組、第一-第三電容器(C01-C03)、三相交流接觸器(K1)、可關(guān)斷電力電子器件(Tl)、由第一-第六二極管(D1-D6)組成的三相整流橋； 所述主一次繞組包括A相主一次繞組(Wal )、B相主一次繞組(Wbl )、C相主一次繞組(Wcl)； 所述主二次繞組包括A相主二次繞組(WalO)、B相主二次繞組(WblO)、C相主二次繞組(WclO)； 所述調(diào)節(jié)一次繞組包括A相調(diào)節(jié)一次繞組(Wa2)、B相調(diào)節(jié)一次繞組(Wb2)、C相調(diào)節(jié)一次繞組(Wc2)； 所述調(diào)節(jié)二次繞組包括A相調(diào)節(jié)二次繞組(Wa20)、B相調(diào)節(jié)二次繞組(Wb20)、C相調(diào)節(jié)二次繞組(Wc20)； A相主一次繞組(Wal)的首端與A相調(diào)節(jié)一次繞組(Wa2)的尾端連接；B相主一次繞組(Wbl)的首端與B相調(diào)節(jié)一次繞組(Wb2)的尾端連接；C相主一次繞組(Wcl)的首端與C相調(diào)節(jié)一次繞組(Wc2)的尾端連接； A相調(diào)節(jié)一次繞組(Wa2)的首端與C相主一次繞組(Wcl)的尾端連接，且該連接點作為A相一次輸入端(Al );B相 調(diào)節(jié)一次繞組(Wb2)的首端與A相主一次繞組(Wal)的尾端連接，且該連接點作為B相一次輸入端(BI) ；C相調(diào)節(jié)一次繞組(Wc2)的首端與B相主一次繞組(Wbl)的尾端連接，且該連接點作為C相一次輸入端(Cl)； A相主二次繞組(WalO)的尾端、B相主二次繞組(WblO)的尾端、C相主二次繞組(WclO)的尾端連接在一起，且該連接點作為中性點(O)； A相主二次繞組(WalO)的首端與B相調(diào)節(jié)二次繞組(Wb20)的尾端連接，且該連接點作為A相二次輸出端(al);B相主二次繞組(WblO)的首端與C相調(diào)節(jié)二次繞組(Wc20)的尾端連接，且該連接點作為B相二次輸出端(bl) ;C相主二次繞組(WclO)的首端與A相調(diào)節(jié)二次繞組(Wa20)的尾端連接，且該連接點作為C相二次輸出端(Cl)； B相調(diào)節(jié)二次繞組(Wb20)的首端作為A相調(diào)節(jié)端(aO);C相調(diào)節(jié)二次繞組(Wc20)的首端作為B相調(diào)節(jié)端(b0)汸相調(diào)節(jié)二次繞組(Wa20)的首端作為C相調(diào)節(jié)端(CO)； 第一電容器(COl)的兩端分別與A相調(diào)節(jié)端(a0)和B相二次輸出端(bl)連接；第二電容器(C02 )的兩端分別與B相調(diào)節(jié)端(b0 )和C相二次輸出端(Cl)連接；第三電容器(C03 )的兩端分別與C相調(diào)節(jié)端(CO)和A相二次輸出端(al)連接； 三相交流接觸器(Kl)的三組觸點的一端分別與A相調(diào)節(jié)端(aO)、B相調(diào)節(jié)端(bO)、C相調(diào)節(jié)端(CO)連接；三相交流接觸器(Kl)的三組觸點的另一端連接在一起； 三相整流橋的三個交流輸入端分別與A相調(diào)節(jié)端(a0)、B相調(diào)節(jié)端(b0)、C相調(diào)節(jié)端(CO)連接；三相整流橋的直流正輸出端與可關(guān)斷電力電子器件(Tl)的集電極連接；三相整流橋的直流負輸出端與可關(guān)斷電力電子器件(Tl)的發(fā)射極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)壓型變壓器，其特征在于:所述主鐵心和調(diào)節(jié)鐵心均為三柱式鐵心,且主鐵心和調(diào)節(jié)鐵心垂直組合形成“田”字型結(jié)構(gòu)；主鐵心的中間橫軛截面面積與立柱截面面積之比為1:1 ;調(diào)節(jié)鐵心的中間橫軛截面面積與立柱截面面積之比為1:1o
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脈寬調(diào)壓型變壓器，其特征在于:所述可關(guān)斷電力電子器件(Tl)為IGBT。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脈寬調(diào)壓型變壓器，其特征在于:主一次繞組的匝數(shù)與調(diào)節(jié)一次繞組的匝 數(shù)之比為1:1 ;主二次繞組的匝數(shù)與調(diào)節(jié)二次繞組的匝數(shù)之比為1:1。
【文檔編號】H02M5/38GK103944406SQ201410176296
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】劉濤, 閆廣華 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司忻州供電公司