一種單相三脈波整流變壓器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及單相交流電變換為直流電的變流技術領域，尤其是應用于單相較大功率整流電源的整流變壓器。
【背景技術】
[0002]當前需要直流電的場合絕大部分是采用交流電整流的方式獲得直流電能。大功率場合一般由三相交流電源經多脈整流變壓器變流后再經整流獲得高質量的直流電源，而在一些中小功率場合由于沒有三相交流電源供電，只能采用單相交流電整流獲取直流電源。我國電網采用50Hz的正弦交流電供電，經過整流后獲得10Hz的直流脈動電流，該電流脈動成份大，脈動系數高達47%，存在諧波干擾大，電源功率因數低等缺點。實際使用需要大容量的電容器進行濾波、穩壓等措施方能滿足電子設備的需要，而大容量高耐壓的電容器當前在制造上還存在很多技術問題難以克服，電源制造成本較高。
[0003]相對于單相電源而言三相電源經過整流后獲得的直流電源就要好很多，首先三相交流電經整流后所獲得的是300Hz的直流脈動電流，其電流脈動成份就大大小于單相整流后所獲得的脈動電流，三相整流后的直流電流脈動系數僅18.27%，由于脈動系數小，后續整流、濾波電路較為簡單。
【發明內容】
[0004]本實用新型提供一種能將單相交流電變換成三脈波交流電的整流變壓器，經過該變壓器變換后輸出三脈波交流電，再整流獲取300Hz的直流脈動電流，從而獲得較為平穩的脈動電流，大大降低了電源諧波干擾，提高了電源變換電路的功率因數等，以此幫助后續電路簡化濾波、穩壓等環節，降低獲取直流電源的成本。
[0005]本實用新型所要解決其技術問題采用的技術方案是一種能將單相交流電變換成三脈波交流電的電力變壓器，由預先沖制的硅鋼片疊壓成的一個三柱鐵芯、一個原邊線圈三個副邊線圈和兩個分別安裝在鐵芯兩側芯柱上的短路環組成，它的基本特征是三個鐵芯柱中位于兩側的兩個鐵芯柱上各開有一個短路環槽，槽中各安裝有一個短路環，其中一個短路環所包圍的鐵芯橫截面積為柱芯橫截面積的三分之一，另一個短路環所包圍的鐵芯橫截面積為柱芯橫截面積的三分之二，三個鐵芯柱上各安放一個副邊線圈，原邊線圈安放在中間芯柱上，三個副邊線圈聯接成星形或三角形輸出三脈波電流，如圖1所示。
[0006]當原邊線圈通入單相交流電后，根據奧斯特定律在鐵芯中會產生一個相應的交變磁通，該磁通通過中間鐵芯柱后向兩邊分流最后返回中間鐵芯柱形成閉合磁回路。根據法拉弟電磁感應定律在中間柱上所套的副邊線圈5中會產生感生電動勢，該電動勢相位與原邊線圈中的電流相位相同，而通過兩側鐵芯中的磁通首先在短路環中產生感生電流，根據楞次定律該感生電流產生的磁通會抵抗原磁通的變化，導制通過鐵芯柱內的合成磁通滯后，滯后量與短路環所包圍的面積有關，包圍面積大的滯后量也大，故兩個鐵芯柱中通過的實際磁通相位各自比中間鐵芯柱中磁通相位要滯后一個相應的角度，套在兩側鐵芯柱上的副線圈感應的電勢相位也相應的滯后，兩個芯柱短路環所包圍的面積不同線圈上感應的電勢相位也不同，最終在三個副線圈中形成三個不同相位的感生電勢輸出。通過調節副線圈與原線圈匝數比獲得不同的輸出電壓，以滿足實際使用的需要。
[0007]本實用新型的優點與可取得的有益之處是在普通的單相供電情況下可以經變換后可獲取三脈波交流電，三脈波交流電經整流后所獲得的脈動直流電紋波系數低，諧波干擾小，大大降低后續濾波電路中的貯能電容容量，從而簡化了整流穩壓電路，降低了單相供電場合獲取直流電的成本，特別適合于單相供電的中小功率直流電源。
【附圖說明】
[0008]附圖1為本實用新型的結構示意圖，I是變壓器鐵芯、2為套在中間鐵芯柱上的原邊線圈、3與7是套在兩邊鐵芯柱上的兩個短路環、4、5、6為三個副邊線圈；
[0009]附圖2本實用新型鐵芯沖片結構示意圖，它由兩片E形沖片組成鐵芯，在其中的一個沖片8兩邊的鐵芯柱上各沖有一個用于安放短路環的槽9和10;
[0010]附圖3是由沖片疊成鐵芯并安放上兩個短路環后的三維鐵芯結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]第一步用硅鋼板沖制如圖2所示的帶有短路槽的鐵芯預制沖片;第二步按需要的電壓大小功率大小繞制不同匝數的原副線圈；第三步將鐵芯預制沖片插入四個線圈內孔疊壓成鐵芯，最終形成一個完整的變壓器;三個副線圈聯接成星形或三角形電路向外輸出三個脈波電流提供給后續三相整流電路，經整流后獲得較為平穩的直流電源。
【主權項】
1.一種單相三脈波整流變壓器，它由預先沖制的硅鋼片疊壓成的一個三柱鐵芯、一個原邊線圈三個副邊線圈和兩個分別安裝在鐵芯兩側芯柱上的短路環組成，它的基本特征是三個鐵芯柱中位于兩側的兩個鐵芯柱上各開有一個短路環槽，槽中各安裝有一個短路環，其中一個短路環所包圍的鐵芯橫截面積為柱芯橫截面積的三分之一，另一個短路環所包圍的鐵芯橫截面積為柱芯橫截面積的三分之二，三個鐵芯柱上各安放一個副邊線圈，原邊線圈安放在中間芯柱上，三個副邊線圈聯接成星形或三角形輸出三脈波電流。
【專利摘要】一種能將單相交流電變換成三脈波交流電的單相三脈波整流變壓器，它由一個原邊線圈和三個副邊線圈及一個帶有兩個短路環的三柱鐵芯組成，鐵芯兩側芯柱上安放有兩個短路環，短路環在磁通經過時產生感生電流，根據楞次定律該感生電流導制通過鐵芯柱內的合成磁通滯后，滯后量與短路環所包圍的面積有關，使得套在兩側鐵芯柱上的副邊線圈感應的電勢相位也相應的滯后，最終在三個副線圈中形成三個不同相位的感生電勢輸出。
【IPC分類】H01F27/245, H01F27/30
【公開號】CN205354827
【申請號】CN201620086162
【發明人】趙洪, 傅璐璐
【申請人】麗水職業技術學院
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月25日