专利名称：：一种新型高阻抗自耦变压器的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及变压器
技术领域：
，特指一种自耦变压器。技术背景众所周知，由于自耦变压器其绕组容量小于额定容量，在额定容量相等的情况下，自耦变压器体积小、重量轻、节省材料、成本较低；所使用的有效材料(硅钢片和铜线)减少，使铁损、铜损减少，所以效率较高；由于体积小重量轻，所以便于运输、安装。但长期以来，由于自耦变压器自身短路阻抗小，只有同容量普通双绕组变压器的(l-l/K)2倍，使变压器本身和电力系统的短路电流显著增加，优其是中小型变压器，更为突出。这些不足从一定程度上制约了自耦变压器的大量推广和应用。目前，国内外关于磁集成技术应用于变压器领域的相关文献及产品均比较少见，近几年曾有少量论文及专利也仅涉及到隔离变压器。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种新型高阻抗自耦变压器，可解决自耦变压器短路阻抗小的不足。本实用新型是通过如下技术方案实现一种新型高阻抗自耦变压器，铁芯包括主铁芯、副铁芯，主铁芯为主磁通的主要回路，采用芯柱和横轭开气隙结构；副铁芯为漏磁通的主要回路，副铁芯根据短路阻抗大小在芯柱上开气隙；绕组分为公共绕组和串联绕组，并将其中一个绕组仅绕在主铁芯上，而另一个绕组则绕在主铁芯和副铁芯两者之上。所述绕组连接成星形接法或连接成延边三角形接法；在绕组结构上，设置通风道。本实用新型提供的自耦变压器具有如下优点1、采用副铁芯作为漏磁通的主要回路，可大幅提高自耦变压器的短路阻抗，并可在较大范围内对其任意调整。由于短路阻抗与短路电流成反比，使得其短路电流显著减小，可做到小于或远小于同容量的隔离变压器，且成本少得多。通过调整副铁芯气隙便可改变漏磁通大小，从而改变漏电感，即改变短路阻抗。2、可通过调整主铁轭气隙便可调整变压器空载电流，还可调整三相输出电压平衡度，并可达到0.25%。3、在绕组结构上设置通风道，可降低温升；并采用真空浸漆，降低噪音。4、克服现有自耦变压器短路阻抗小的缺陷，有利于推广应用。附图1为本实用新型实施结构示意图。具体实施方式见附图l所示，本实用新型所述的新型高阻抗自耦变压器，其铁芯包括主铁芯l、副铁芯2，主铁芯1为主磁通的主要回路，采用芯柱和横轭开气隙结构；副铁芯2为漏磁通的主要回路，副铁芯根据短路阻抗大小在芯柱上开气隙，气隙可开设于钢片之间；绕组分为公共绕组和串联绕组，并将其中一个绕组仅绕在主铁芯1上，而另一个绕组则绕在主铁芯1和副铁芯2两者之上。图中，当用于降压使用时，串联绕组为在外绕设的绕组4;当用于升压使用时，串联绕组为在里绕设的绕组3，公共绕组则对应变化。绕组通常连接成星形接法，如果考虑滤除谐波，也可以连接成延边三角形接法。在绕组结构上设置通风道5，通风道5可降低温升；在实际加工中，采用真空浸漆，可降低噪音。本实用新型利用磁集成技术可解决自耦变压器短路阻抗小的不足，并将其优点更进一步拓宽，主要特点如下1)、增大短路阻抗，降低短路电流采用副铁芯作为漏磁通的主要回路，可大幅提高自耦变压器的短路阻抗，并可在较大范围内对其任意调整。由于短路阻抗与短路电流成反比，使得其短路电流显著减小，可做到小于或远小于同容量的隔离变压器，且成本少得多。通过调整副铁芯气隙便可改变漏磁通大小,从而改变漏电感，即改变短路阻抗。2)、滤除谐波当电源为正弦波时，主要出现奇次谐波，而又以3次谐波含量为主。当采用三角形连接，可为3次谐波及3n次谐波提供通路，使其不流入负载或电网。鉴于内三角形接法变比的局限性，如果有必要，本实用新型可采用延边三角形接法。更重要的是其计算容量更小、成本更低，以3①380/34)220为例，设隔离变压器计算容量为1，贝U内三角形为0.663，延边三角形为0.456,星形接法为0.421。3)、减小滤波电容在一些精密电源设备上，往往会接入电容和电感，对其高次谐波进行过滤，根据公式/=^^可知，变压器漏感L的加大有利于滤波电容C的减小。4)、成本低、性能优由于漏磁通主要通过副铁芯，而副铁芯为普通硅钢材料，有利于更进一步抑制高次谐波。事实上，本实用新型可相当于将一个电抗器与一个自耦变压器进行了磁集成，但它不但成本减少，且性能远优于在自耦变压器前串联一电抗器，因为磁集成"电抗绕组"不但起到了电感作用，而且还起到产生主磁通进行电磁偶合的作用。5)、成本、体积、重量、损耗对比为了能更清楚的说明本实用新型在成本、体积、重量、损耗等参数方面的优越性，现以与工厂设备经常配套的IOOKVA三相干式变压器为例进行计算，并将各自结果列于表l。为了统一其设计方法，规定①.电压比380V/200V;②.绝缘等级H级，温升设计在115士8'C，如果温升偏高或偏低需对相应参数进行调整；③.铁芯选用原则:截面系数取l.O，窗高为3倍片宽，窗宽根据线包实际尺寸而定；.短路阻抗8±0.5%，通过调整匝数、气道大小和副铁气隙来满足。⑤.材料按08年市场价铁18元/kg(35W300)，漆包铜线78元/kg，其它按15%计算。表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>对于串联绕组及公共绕组的电压电流计算、主副铁芯截面选取、副铁气隙计算、气道放置、短路阻抗计算、温升计算、结构计算等，可利用电脑技术编制成软件，从而进行最优设计。本实用新型将其短路阻抗大幅提高并可在较大范围内调整，具备有隔离变压器的很多功能，可以使用在很多地方。比如可用在一些工厂的配电、动力设备、UPS变压器、地铁、航海等。权利要求1、一种新型高阻抗自耦变压器，其特征在于铁芯包括主铁芯(1)、副铁芯(2)，主铁芯(1)为主磁通的主要回路，采用芯柱和横轭开气隙结构；副铁芯(2)为漏磁通的主要回路，副铁芯根据短路阻抗大小在芯柱上开气隙；绕组分为公共绕组和串联绕组，并将其中一个绕组仅绕在主铁芯(1)上，而另一个绕组则绕在主铁芯(1)和副铁芯(2)两者之上。2、根据权利要求l所述的新型高阻抗自耦变压器，其特征在于:绕组连接成星形接法或连接成延边三角形接法。3、根据权利要求1或2所述的新型高阻抗自耦变压器，其特征在于在绕组结构上，设置通风道(5)。专利摘要本实用新型涉及变压器
技术领域：
，特指一种自耦变压器。该变压器的铁芯包括主铁芯、副铁芯，主铁芯为主磁通的主要回路，采用芯柱和横轭开气隙结构；副铁芯为漏磁通的主要回路，副铁芯根据短路阻抗大小在芯柱上开气隙；绕组分为公共绕组和串联绕组，并将其中一个绕组仅绕在主铁芯上，而另一个绕组则绕在主铁芯和副铁芯两者之上。本实用新型采用副铁芯作为漏磁通的主要回路，可提高自耦变压器的短路阻抗，并可任意调整；通过调整副铁芯气隙便可改变漏磁通大小，从而改变漏电感，即改变短路阻抗。可通过调整主铁轭气隙便可调整变压器空载电流，还可调整三相输出电压平衡度，并可达到0.25％；结构简单，制作成本低。文档编号H01F30/00GK201210442SQ20082004770公开日2009年3月18日申请日期2008年5月9日优先权日2008年5月9日发明者冉瑞刚,方旺福申请人:广东科旺电源设备有限公司