[发明专利]一种三相五柱变压器

说明书

技术领域

本发明属于变压器领域，尤其涉及一种三相五柱变压器。

背景技术

在整流电源中，现有技术中多采用6脉波整流电路。对于大功率整流设备，为了提高功率因数，减小网侧谐波电流，提高整流设备的脉波数是一种有效的方法。提高整流设备的脉波数较多采用移相的方法来实现。移相的目的是使整流变压器二次绕组的同名端线电压之间有一个相位移，从而可以提高整流设备的脉波数。移相方式分为星角绕组移相、移相绕组移相和移相自藕变压器移相等三种。现阶段常采用的移相方式均在三相三柱变压器上实现，并得到了广泛的应用。其中三相三柱式变压器结构（如图1所示），能够提高功率因数和减小网侧谐波电流。但三相三柱式铁芯结构的移相变压器的不足在于若二次侧回路连接成双反星整流电路时，必须加入平衡电抗器；同时，移相变压器的整体结高度较高。

在现有技术中，也有采用三相五柱磁铁芯来制作变压器，如（CN101055791A）其提供了一种三相五柱变压器。但这种简单的三相五柱结构组合的变压器不能提高整流设备的脉波数。

因此不论是现有技术中使用的三相三柱移相变压器或者是三相五柱变压器，都分别存在生产成本高或者不能提高整流设备的脉波数的技术问题。

发明内容

针对以上三相三柱式铁芯结构移相变压器在二次侧回路连接成双反星整流电路时，必须加入平衡电抗器；同时，移相变压器的整体结高较高和三相五柱结构组合的变压器不能提高整流设备的脉波数的技术问题，因此有必要提供一种三相五柱变压器。

本发明提供一种三相五柱变压器，包括线包、磁铁芯，所述磁铁芯为三相五柱结构，所述线包包含两个或两个以上绕组，所述绕组中二次侧回路连接成双反星结构，所述绕组采用一次侧移相绕组。所述变压器的左右两个旁轭可以设置在线包外，也可以设置在线包中间。可以将两台或两台以上三相五柱移相变压器并联运行。

本发明的有益效果为：将两台或两台以上三相五柱移相变压器一次侧并联运行等效实现多脉波整流效果。其铁轭高度h只有同等规格三相三柱变压器高度的1/1.732，所以，其变压器整体结构高度降低，降低了生产和运输成本。同时使用二次侧回路连接成双反星结构，由于旁轭的作用，可以取消平衡电抗器，节约了成本。

附图说明

图1为三相三柱变压器结构；

图2为三相五柱变压器结构；

图3为单台三相五柱移相变压器组成的整流电源；

图4为两台三相五柱移相变压器组成的整流电源；

图5为三台三相五柱移相变压器组成的整流电源；

图6为绕组连接图（左移）；

图7为绕组连接图（右移）；

图8为流过心柱的磁通。

具体实施方式

下面将结合说明书附图对本发明的实施方式作具体说明。

一种三相五柱变压器，包括线包、磁铁芯，所述磁铁芯为三相五柱结构（如图2所示），所述线包包含两个或两个以上绕组，所述绕组中二次侧回路连接成双反星结构，所述绕组采用一次侧移相绕组。其中图2a 是常规的三相五柱铁芯，其左右两个旁轭设置在最外边，是现阶段使用率最高的一种铁芯结构，图2b是一种使用率偏低的三相五柱铁芯，其旁轭设置在线包中间。

优选地，如图3所示的单台三相五柱移相变压器组成的整流电源。可以将两台以上三相五柱移相变压器并联运行，当两台三相五柱移相变压器，等效为12脉波脉波数的整流效果（如图4所示）；当三台三相五柱移相变压器，等效为18脉波脉波数的整流效果（如图5所示）；以此类推，可以等效为24、30、36脉波乃至更多次脉波数的整流效果，提高功率因数，减小网侧谐波电流。使用三相五柱移相变压器的整流电源，单台的结构与常规6脉波整流电源一致，与单台12~36脉波乃至更多次脉波数的电源比较，结构明显简化，并降低了成本。

如图6和图7所示的一次侧星形连接移相绕组方式，由主绕组Tm和移相绕组Ty组成，连接方式如图。通过调整主绕组Tm和移相绕组Ty之间的电压关系，可以组成正负0~60度之间的任意移相变压器，（由于主绕组Tm上的电压Um与绕组两端的电压U的关系为Um=U*sin（60-α）*2/                                                ，所以当移相角α=60o时，主绕组Tm上的电压Um=0。移相角α大于60o已经不能生产了）。在实际应用中用多台并联运行组成多脉波整流具有极高的实用价值，下表列出了组成12脉波到36脉波之间的绕组组合关系。