一种18脉波自耦移相整流变压器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种变压器，尤其涉及的是一种基于电磁滤波原理的18脉波自 耦移相整流变压器。
【背景技术】
[0002] 随着当今社会变频调速技术的成熟发展，以及非线性负荷的大量增加，对电网的 电能质量、安全和可靠运行的要求也不断增加。其中变压器不仅需要起到整流、移相、隔离 的作用，还要承担抑制谐波的责任。传统的隔离式18脉波整流变压器通常使用独立的一次 侧绕组和二次侧绕组，以便通过初级线圈和次级线圈的电磁耦合来传递能量，其初级线圈 和次级线圈没有直接的电联系。此类变压器原理简单，能够允许较大的电压变化率，因此应 用十分普遍。但由于其需要彼此独立的两个绕组，需要占用较大的体积，从而需要很大的成 本。因此，有必要设计一种既能有效抑制谐波，同时又成本低廉、占用体积小的变压器。
[0003] 自耦变压器属于非隔离型变压器，其初期线圈和次级线圈位于同一个绕组上，通 常次级线圈会使触及线圈的一部分。其特点是初级线圈和次级线圈不仅有磁路上的耦合而 且还有直接的电联系，这样使得通过磁场耦合传递的电磁容量只占总容量的一部分。随着 绕组数量的减少以及线圈性能的合并，使得变压器的有效材料需求量大大减小，从而不仅 缩小了体积，还降低了生产成本。
[0004] 本实用新型基于电磁滤波原理，提供了一种采用自耦连接方式连接的18脉波自 耦移相整流变压器，与传统18脉波整流变压器相比，其不仅能够有效抑制谐波，而且减小 了变压器的体积和生产成本。 【实用新型内容】
[0005] 为了克服现有技术中所存在的缺陷，本实用新型提供了一种18脉波自耦移相整 流变压器，该变压器可以有效抑制谐波，减小变压器体积和重量，保证电能质量。
[0006] 本实用新型的一种18脉波自耦移相整流变压器通过以下技术方案实现：
[0007] 一种18脉波自耦移相整流变压器，包括变压器框架和绕组，所述变压器框架包括 三个相互平行排列的铁芯柱，绕组包括A相绕组、B相绕组和C相绕组；所述A相绕组包括 第一部分绕组（A1)、第二部分绕组（A2)、第三部分绕组（A3)、第四部分绕组（A4)和第五部 分绕组（A5) ;B相绕组包括第一部分绕组（B1)、第二部分绕组（B2)、第三部分绕组（B3)、第 四部分绕组（B4)和第五部分绕组（B5) ;C相绕组包括第一部分绕组（C1)、第二部分绕组 (C2)、第三部分绕组（C3)、第四部分绕组（C4)和第五部分绕组（C5);其特征在于：所述三 相绕组分别以同一方向绕制在三个相互平行排列的铁芯柱上，其中，
[0008] A相绕组第一部分绕组（A1)、第二部分绕组（A2)、第三部分绕组（A3)、第四部分绕 组（A4)、第五部分绕组（A5)绕制在第一铁芯柱上；
[0009] B相绕组第一部分绕组（B1)、第二部分绕组（B2)、第三部分绕组（B3)、第四部分绕 组（B4)、第五部分绕组（B5)绕制在第二铁芯柱；
[0010] C相绕组第一部分绕组（Cl)、第二部分绕组（C2)、第三部分绕组（C3)、第四部分绕 组（C4)、第五部分绕组（C5)绕制在第三铁芯柱。
[0011] 其中，各相绕组的五部分绕组匝数满足：
[0012]
[0013] N1为变压器一次侧等效匝数，N2为变压器二次侧等效匝数，Wi为第一部分绕组的 匝数，w2为第二部分绕组的匝数，W3为第三部分绕组的匝数，W4为第四部分绕组的匝数，W5 为第五部分绕组的匝数。
[0014] 进一步地，当所述变压器一次侧输入相电压与二次侧输出相电压之变比大于 sin(20°) sin(120。），同时小于1时，A相绕组第一部分绕组（A1)的首端（Als)、第二部分绕组（A2) 的末端（A2e)、C相绕组第四部分绕组（C4)首端（C4s)、B相绕组第五部分绕组（B5)首端 (B5s)相连，A相绕组第二部分绕组（A2)的首端（A2s)与第三部分绕组（A3)的末端（A3e) 相连；
[0015] A相绕组第二部分绕组（A2)首端（A2s)作为A相绕组输入端，第三部分绕组（A3) 首端（A3s)作为A相绕组第一输出端（aO)，C相绕组第四部分绕组（C4)末端（C4e)作为A 相绕组第二输出端（al)，B相绕组第五部分绕组（B5)末端（B5e)作为A相绕组第三输出端 (a2)；
[0016] B相绕组以及C相绕组的连接方式与A相绕组的连接方式相同，且A相绕组的第一 部分绕组（A1)的末端（Ale)、B相绕组的第一部分绕组（B1)的末端（Ble)、C相绕组的第一 部分绕组（C1)的末端（Cle)连接在一起构成中性线n。
[0017] 进一步地，C相绕组第四部分绕组（C4)末端（C4e)输出电压超前A相绕组第三部 分绕组（A3)首端（A3s)输出电压的相位40度，B相绕组第五部分绕组（B5)末端（B5e)输 出电压滞后A相绕组第三部分绕组（A3)首端（A3s)输出电压的相位40度；
[0018] A相绕组第四部分绕组（A4)末端（A4e)输出电压超前B相绕组第三部分绕组（B3) 首端（B3s)输出电压的相位40度，C相绕组第五部分绕组（C5)末端（C5e)输出电压滞后B 相绕组第三部分绕组（B3)首端（B3s)输出电压的相位40度；
[0019] B相绕组第四部分绕组（B4)末端（B4e)输出电压超前C相绕组第三部分绕组（C3) 首端（C3s)输出电压的相位40度，A相绕组第五部分绕组（A5)末端（A5e)输出电压滞后C 相绕组第三部分绕组（C3)首端（C3s)输出电压的相位40度；
[0020] 所述A相绕组、B相绕组、C相绕组的第三部分绕组首端的输出电压之间的相位互 差120度；
[0021] 所述A相绕组、B相绕组、C相绕组的第四部分绕组末端的输出电压之间的相位互 差120度；
[0022] 所述A相绕组、B相绕组、C相绕组的第五部分绕组末端输出电压之间的相位互差 120 度。
[0023] 进一步地，所述变压器框架进一步包括两个旁轭。
[0024] 由于采用以上技术方案，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
[0025] 1.抑制电压器输出电压的畸变，可消除3倍次及5、7、17、19次谐波，改善二次侧谐 波对一次侧谐波造成的影响；
[0026] 2.采用自耦连接方式，减小了变压器体积和重量，降低了生产成本。
【附图说明】
[0027] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
[0028] 图1是本实用新型的变压器绕组结构示意图；
[0029] 图2是本实用新型的变压器绕组连接示意图；
[0030] 图3是本实用新型的变压器A相绕组的输入电压和输出电压矢量图；
[0031] 图4是本实用新型的变压器三相绕组的输入电压和输出电压矢量图；
[0032] 图5是本实用新型的变压器绕组的匝数匹配关系图。
【具体实施方式】
[0033] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本 实用新型，并不用于限定本。
[0034] 图1和图2分别是本实用新型的变压器绕组结构示意图和连接示意图。如图所 示，一种18脉波自耦移相整流变压器包括变压器框架和绕组，其中变压器框架包括三个相 互平行排列的铁芯柱，绕组包括A相绕组、B相绕组和C相绕组；A相绕组包括第一部分绕 组A1、第二部分绕组A2、第三部分绕组A3、第四部分绕组A4和第五部分绕组A5 ;B相绕组 包括第一部分绕组B1、第二部分绕组B2、第三部分绕组B3、第四部分绕组B4和第五部分绕 组B5 ;C相绕组包括第一部分绕组C1、第二部分绕组C2、第三部分绕组C3、第四部分绕组C4 和第五部分绕组C5。进一步地，变压器的三相绕组分别绕制在三个相互平行排列的铁芯柱 上，其中，
[0035]A相绕组第一部分绕组（A1)、第二部分绕组（A2)、第三部分绕组（A3)、第四部分绕 组（A4)、第五部分绕组（A5)绕制在第一铁芯柱上；
[0036]B相绕组第一部分绕组（B1)、第二部分绕组（B2)、第三部分绕组（B3)、第四部分绕 组（B4)、第五部分绕组（B5)绕制在第二铁芯柱；
[0037]C相绕组第一部分绕组（C1)、第二部分绕组（C2)、第三部分绕组（C3)、第四部分绕 组（C4)、第五部分绕组（C5)绕制在第三铁芯柱。
[0038] 图2是本实用新型变压器绕组连接示意图。如图2所示，当变压器一次侧输入相 sin(20°) 电压与二次侧输出相电压之变比大于sitU12(r；)同时小于1时，A相绕组第一部分绕组（A1) 9 的首端（Als)、第二部分绕组（A2)的末端（A2e)、C相绕组第四部分绕组（C4)首端（C4s)、B相绕组第五部分绕组（B5)首端（B5s)相连，A相绕组第二部分绕组（A2)的首端（A2s)与 第三部分绕组（A3)的末端（A3e)相连；
[0039] A相绕组第二部分绕组（A2)首端（A2s)作为A相绕组输入端，第三部分绕组（A3) 首端（A3s)作为A相绕组第一输出端（aO)，C相绕组第四部分绕组（C4)末端（C4e)作为A 相绕组第二输出端（al)，B相绕组第五部分