本發明涉及輸變電技術領域,尤其涉及一種變頻變壓器。
背景技術:
變頻器是把工頻電源變換成各種頻率的交流電源,以實現電機的變速運行的設備;變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯中便產生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓。將變頻器與變壓器有效結合即所說的變頻變壓器,變頻變壓器作為一種可控的雙向輸電設備,具有控制簡單能夠克服所連接電網頻率上的限制,通過調節兩端系統的相角關系而連續地控制流過潮流的大小和方向,同時,不僅可以用于異步聯網,也適用于同步電網的功率傳輸控制,發展前景廣闊,但是變壓器主要有兩大部分損耗:變壓器鐵損即空載時鐵芯的損耗,與鐵芯的重量成正比,變壓器銅損即負載時電流通過繞組的銅阻發熱能量的損耗,與變壓器的負載率有關。
技術實現要素:
本發明所解決的技術問題在于提供一種變頻變壓器,減少鐵損與銅損,達到節能的目的。
本發明所解決的技術問題的技術方案是:一種變頻變壓器,包括鐵芯和導電母線,鐵芯外側設有次級線圈,次級線圈的外側設有初級線圈,初級線圈和次級線圈連接導電母線,初級線圈包括至少一組初級繞組,次級線圈包括至少一組次級繞組,鐵芯包括第一長板和第二長板,第一長板與第二長板之間設有第一側柱和第二側柱,第一側柱與第二側柱之間設有至少兩個中柱,兩個中柱上均纏繞有初級線圈和次級線圈,初級線圈的輸入端與導電母線之間及次級線圈的輸出端與導電母線之間均設有帶自控電路的晶閘管。
作為優選的技術方案,第一側柱、第一長板、第二側柱和第二長板依次首尾相接形成閉合的鐵芯。
作為優選的技術方案,兩中柱中及與次級線圈之間均設有隔離層。
采用了上述技術方案,鐵芯的兩個側柱以及至少兩個中柱提高磁性組件的使用效率,使磁性組件結構體積變小、重量變輕,進而減少繞組的長度,同時可以降低銅損,另外初級繞組所產生的交流式磁通變化量以及漏磁也會變小。
由于閉合的鐵芯包括多組繞組,用以提供磁通閉合路徑,鐵芯中設有非鐵磁材料制成的 隔離層,可以明顯提高鐵芯的線性磁化范圍,有效的防止變壓器發熱,從而提高其頻率適應范圍及對于零點漂移的適應能力。
附圖說明
圖1是本發明變頻變壓器的結構示意圖;
圖2是圖1中一個初級線圈與次級線圈的結構示意圖;
圖中:1.鐵芯,2·初級線圈,21·初級繞組,22·第一長板,23·第一側柱,3.次級線圈,31·次級繞組,32·第二長板,33·第二側柱,4·導電母線,5·晶閘管,6·隔離層,7.中柱。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例,進一步闡述本發明,應理解,這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解,在閱讀了本發明講授的內容之后,本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
如圖1、圖2共同所示,一種變頻變壓器,包括鐵芯1和導電母線4,鐵芯1外側設有次級線圈3,次級線圈3的外側設有初級線圈2,初級線圈2和次級線圈3連接導電母線4,初級線圈2包括至少一組初級繞組21,次級線圈3包括至少一組次級繞組31,鐵芯1包括第一長板22和第二長板32,第一長板22與第二長板32之間設有第一側柱23和第二側柱33,第一側柱23與第二側柱33之間設有至少兩個中柱7,兩個中柱7上均纏繞有初級線圈2和次級線圈3,初級線圈2的輸入端與導電母線4之間及次級線圈3的輸出端與導電母線4之間均設有帶自控電路的晶閘管5,第一側柱23、第一長板22、第二側柱33和第二長板32依次首尾相接形成閉合的鐵芯1,兩中柱7中及與次級線圈3之間均設有隔離層6。
變壓器運行時,初級線圈2中的電流頻率經過晶閘管5后成倍提高,次級線圈3中感應的高頻率電流經晶閘管5后又降低到正常值,輸送至電力用戶。
由于采用了上述技術方案的一種變頻變壓器,鐵芯1的兩個側柱以及至少兩個中柱7提高磁性組件的使用效率,使磁性組件結構體積變小、重量變輕,進而減少繞組的長度,同時可以降低銅損,另外初級繞組所產生的交流式磁通變化量以及漏磁也會變小,閉合的鐵芯1包括多組繞組,用以提供磁通閉合路徑,鐵芯1中設有非鐵磁材料制成的隔離層6,可以明顯提高鐵芯1的線性磁化范圍,有效的防止變壓器發熱,從而提高其頻率適應范圍及對于零點漂移的適應能力。本發明結構設計合理,減輕了鐵芯的重量,降低了銅損,達到了節能目的。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應 該了解,本發明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理,在不脫離本發明精神和范圍的前提下,本發明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
—切從本發明的構思出發,不經過創造性勞動所作出的結構變換均落在本發明保護范圍之內。