一种单相三脉波整流变压器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及单相交流电变换为直流电的变流技术领域，尤其是应用于单相较大功率整流电源的整流变压器。
【背景技术】
[0002]当前需要直流电的场合绝大部分是采用交流电整流的方式获得直流电能。大功率场合一般由三相交流电源经多脉整流变压器变流后再经整流获得高质量的直流电源，而在一些中小功率场合由于没有三相交流电源供电，只能采用单相交流电整流获取直流电源。我国电网采用50Hz的正弦交流电供电，经过整流后获得10Hz的直流脉动电流，该电流脉动成份大，脉动系数高达47%，存在谐波干扰大，电源功率因数低等缺点。实际使用需要大容量的电容器进行滤波、稳压等措施方能满足电子设备的需要，而大容量高耐压的电容器当前在制造上还存在很多技术问题难以克服，电源制造成本较高。
[0003]相对于单相电源而言三相电源经过整流后获得的直流电源就要好很多，首先三相交流电经整流后所获得的是300Hz的直流脉动电流，其电流脉动成份就大大小于单相整流后所获得的脉动电流，三相整流后的直流电流脉动系数仅18.27%，由于脉动系数小，后续整流、滤波电路较为简单。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种能将单相交流电变换成三脉波交流电的整流变压器，经过该变压器变换后输出三脉波交流电，再整流获取300Hz的直流脉动电流，从而获得较为平稳的脉动电流，大大降低了电源谐波干扰，提高了电源变换电路的功率因数等，以此帮助后续电路简化滤波、稳压等环节，降低获取直流电源的成本。
[0005]本实用新型所要解决其技术问题采用的技术方案是一种能将单相交流电变换成三脉波交流电的电力变压器，由预先冲制的硅钢片叠压成的一个三柱铁芯、一个原边线圈三个副边线圈和两个分别安装在铁芯两侧芯柱上的短路环组成，它的基本特征是三个铁芯柱中位于两侧的两个铁芯柱上各开有一个短路环槽，槽中各安装有一个短路环，其中一个短路环所包围的铁芯横截面积为柱芯横截面积的三分之一，另一个短路环所包围的铁芯横截面积为柱芯横截面积的三分之二，三个铁芯柱上各安放一个副边线圈，原边线圈安放在中间芯柱上，三个副边线圈联接成星形或三角形输出三脉波电流，如图1所示。
[0006]当原边线圈通入单相交流电后，根据奥斯特定律在铁芯中会产生一个相应的交变磁通，该磁通通过中间铁芯柱后向两边分流最后返回中间铁芯柱形成闭合磁回路。根据法拉弟电磁感应定律在中间柱上所套的副边线圈5中会产生感生电动势，该电动势相位与原边线圈中的电流相位相同，而通过两侧铁芯中的磁通首先在短路环中产生感生电流，根据楞次定律该感生电流产生的磁通会抵抗原磁通的变化，导制通过铁芯柱内的合成磁通滞后，滞后量与短路环所包围的面积有关，包围面积大的滞后量也大，故两个铁芯柱中通过的实际磁通相位各自比中间铁芯柱中磁通相位要滞后一个相应的角度，套在两侧铁芯柱上的副线圈感应的电势相位也相应的滞后，两个芯柱短路环所包围的面积不同线圈上感应的电势相位也不同，最终在三个副线圈中形成三个不同相位的感生电势输出。通过调节副线圈与原线圈匝数比获得不同的输出电压，以满足实际使用的需要。
[0007]本实用新型的优点与可取得的有益之处是在普通的单相供电情况下可以经变换后可获取三脉波交流电，三脉波交流电经整流后所获得的脉动直流电纹波系数低，谐波干扰小，大大降低后续滤波电路中的贮能电容容量，从而简化了整流稳压电路，降低了单相供电场合获取直流电的成本，特别适合于单相供电的中小功率直流电源。
【附图说明】
[0008]附图1为本实用新型的结构示意图，I是变压器铁芯、2为套在中间铁芯柱上的原边线圈、3与7是套在两边铁芯柱上的两个短路环、4、5、6为三个副边线圈；
[0009]附图2本实用新型铁芯冲片结构示意图，它由两片E形冲片组成铁芯，在其中的一个冲片8两边的铁芯柱上各冲有一个用于安放短路环的槽9和10;
[0010]附图3是由冲片叠成铁芯并安放上两个短路环后的三维铁芯结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]第一步用硅钢板冲制如图2所示的带有短路槽的铁芯预制冲片;第二步按需要的电压大小功率大小绕制不同匝数的原副线圈；第三步将铁芯预制冲片插入四个线圈内孔叠压成铁芯，最终形成一个完整的变压器;三个副线圈联接成星形或三角形电路向外输出三个脉波电流提供给后续三相整流电路，经整流后获得较为平稳的直流电源。
【主权项】
1.一种单相三脉波整流变压器，它由预先冲制的硅钢片叠压成的一个三柱铁芯、一个原边线圈三个副边线圈和两个分别安装在铁芯两侧芯柱上的短路环组成，它的基本特征是三个铁芯柱中位于两侧的两个铁芯柱上各开有一个短路环槽，槽中各安装有一个短路环，其中一个短路环所包围的铁芯横截面积为柱芯横截面积的三分之一，另一个短路环所包围的铁芯横截面积为柱芯横截面积的三分之二，三个铁芯柱上各安放一个副边线圈，原边线圈安放在中间芯柱上，三个副边线圈联接成星形或三角形输出三脉波电流。
【专利摘要】一种能将单相交流电变换成三脉波交流电的单相三脉波整流变压器，它由一个原边线圈和三个副边线圈及一个带有两个短路环的三柱铁芯组成，铁芯两侧芯柱上安放有两个短路环，短路环在磁通经过时产生感生电流，根据楞次定律该感生电流导制通过铁芯柱内的合成磁通滞后，滞后量与短路环所包围的面积有关，使得套在两侧铁芯柱上的副边线圈感应的电势相位也相应的滞后，最终在三个副线圈中形成三个不同相位的感生电势输出。
【IPC分类】H01F27/245, H01F27/30
【公开号】CN205354827
【申请号】CN201620086162
【发明人】赵洪, 傅璐璐
【申请人】丽水职业技术学院
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月25日