CN213070881U - 多绕组磁集成单相变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多绕组磁集成单相变压器，其包括一第一绕组和多个铁芯，每一铁芯均套设在第一绕组上，并以第一绕组的轴线为中心呈环形等距分布。铁芯一侧具有芯柱，芯柱位于第一绕组的内侧，芯柱上绕制有第二绕组。本实用新型通过将多个铁芯套设第一绕组上，由此第一绕组形成的磁通量通过铁芯上绕制的第二绕组进行分流以减小变压器的短路电流，减小因第二绕组线圈短路或者过载引起的变压其损坏。且，多个铁芯以所述第一绕组的轴线为中心呈环形等距设置，能够确保各第二绕组对第一绕组的短路阻抗相同，以使得第二绕组能够并联工作。

Description

多绕组磁集成单相变压器

技术领域

本实用新型涉及变压器的技术领域，特别涉及一种多绕组磁集成单相变压器。

背景技术

变压器是利用电磁感应理论来改变电压、电流、阻抗的静止装置。多绕组变压器是指有多个次级输出、或多个初级绕组，适用于多种电压的场合，便于电压调接和转换。磁集成是指将多个磁路集合在一起，实现产品的某些特殊功能。

现有的多绕组变压器通常均是一个铁芯，各绕组同时绕在一个铁芯上，初级绕组产生主磁通，各次级绕组同时共用主磁通，当其中一个次级绕组发生短路或所加负载发生短路或过载时，就相当于短接全部的主磁通。此时，相应的次级电流和初级电流均会瞬时增大，有时可达额定电流的10倍以上，使整个变压器温度上升而损坏。

此外，各绕组之间的短路阻抗很难平衡，当多个次级绕组或初级绕组并联工作时，由于各个绕组的内阻和阻抗不相同，会使多个绕组的输出或输入电流不一致，造成有的绕组轻载、有的绕组过载而过温，并且各绕组之间还会进一步产生环流，由阻抗小的绕组流入阻抗大的绕组，增大变压器和自身损耗，不利于各绕组并联。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的主要目的是提供一种多绕组磁集成单相变压器，旨在解决现有多绕组变压器在其中一个绕组短路或过载时容易使整个变压器损坏、以及多个绕组之间并联时产生环流致使变压器自身损耗增加的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的多绕组磁集成单相变压器，包括一第一绕组和多个铁芯，每一所述铁芯均套设在所述第一绕组上，并以所述第一绕组的轴线为中心呈环形等距分布。所述铁芯一侧具有芯柱，所述芯柱位于所述第一绕组的内侧，所述芯柱上绕制有第二绕组。

可选地，所述铁芯呈矩形。

可选地，所述第一绕组和第二绕组均绕制成筒状。

可选地，所述第一绕组为初级绕组，所述第二绕组为次级绕组。

可选地，所述第一绕组为次级绕组，所述第二绕组为初级绕组。

本实用新型通过将多个铁芯套设第一绕组上，由此第一绕组形成的磁通量通过铁芯上绕制的第二绕组进行分流以减小变压器的短路电流，减小因第二绕组线圈短路或者过载引起的变压其损坏。

且，通过将多个铁芯以所述第一绕组的轴线为中心呈环形等距设置，并在每个铁芯上的绕制相同的第二绕组，任意一第二绕组距第一绕组中心轴线的空间距离相等，使每个第二绕组的漏磁面积均相同，由此能够确保各第二绕组对第一绕组的短路阻抗相同，使得第二绕组在并联工作均匀分配带载率，避免第二绕组并联时产生环流致使变压器自身损耗增大以及多个相同容量的绕组并联工作时其负载率不一样的问题。

附图说明

图1为本实用新型多绕组磁集成单相变压器一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型多绕组磁集成单相变压器一实施例中绕组和铁芯的布置示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅说明书附图1-2，在本实用新型实施例提出了一种多绕组磁集成单相变压器，该多绕组磁集成单相变压器包括一个第一绕组1和多个铁芯3，铁芯3呈矩形，第一绕组1穿过多个铁芯3绕制而成，由此使得铁芯3相对套设在第一绕组1上。

铁芯3以第一绕组1的轴线为中心呈环形等距分布，且铁芯3的一侧具有芯柱3a，该芯柱3a位于第一绕组1内侧，芯柱3a上绕制有第二绕组2，每个第二绕组2在其各自对应的铁芯3上形成一个磁通回路，第一绕组1绕制在全部的磁通回路上，将每个铁芯3上的磁通回路集合在一起，形成多绕组磁集成单相变压器。

每一铁芯3上第二绕组2均采用相同的方式进行绕制，以形成相同第二绕组2，的第二绕组2相同。由于铁芯3是以第一绕组1的轴线为中心的环形等距排列，因此每个第二绕组2与第一绕组1的中心距离是相同，每个第二绕组2的漏磁面积相等，能够确保每个第二绕组2对第一绕组1的短路阻抗相等，使得第二绕组2在并联工作均匀分配带载率，避免第二绕组2并联时产生环流致使变压器自身损耗增大以及多个相同容量的绕组并联工作时其负载率不一样的问题。

当第一绕组1输入一电压时，其产生的主磁通分别流入每一铁芯3，每个铁芯3上的第二绕组2会感应出相应的电压值。

当第一绕组1产生的主磁通分多路分别流入各个铁芯3后，每个铁芯3上的第二绕组2相对第一绕组1形成一个短路阻抗，通常会大于50% ，且第二绕组2越多，其短路阻抗越大。当某一第二绕组2发生短路时，或者某一第二绕组2所加负载发生短路时，其短接部份的主磁通小于50%，不会引起第一绕组1或者第二绕组2上的短路电流大幅增大，能够将短路电流控制在1.5倍额定电流以内，以保证变压器的安全性。

与现有技术相比，本实用新型通过将多个铁芯3套设第一绕组1上，由此第一绕组1形成的磁通量通过铁芯3上绕制的第二绕组2进行分流以减小变压器的短路电流，减小因第二绕组2线圈短路或者过载引起的变压其损坏。

且，通过将多个铁芯3以所述第一绕组1的轴线为中心呈环形等距设置，并在每个铁芯3上的绕制相同的第二绕组2，任意一第二绕组2距第一绕组1中心轴线的空间距离相等，使每个第二绕组2的漏磁面积均相同，由此能够确保各第二绕组2对第一绕组1的短路阻抗相同，使得第二绕组2在并联工作均匀分配带载率，避免第二绕组2并联时产生环流致使变压器自身损耗增大以及多个相同容量的绕组并联工作时其负载率不一样的问题。

在本实施例中，第一绕组1和第二绕组2均绕制成筒状，以增强第一绕组1和第二绕组2的耦合。

另外，在本实施例中，该第一绕组1可以作为初级绕组或者次级绕组，该第二绕组2也可以作为初级绕组或者次级绕组。

当第一绕组1作为初级绕组时，由第一绕组1产生主磁通，该主磁通分流道每个铁芯3后，每个铁芯3上的第二绕组2感应出相应的感应电压。

当第二绕组2作为初级绕组时，所有第二绕组2产生的主磁通聚合到第一绕组1上，在第一绕组1生成相应的感应电压。当第二绕组2作为初级绕组时，能够使变压器不同的电压，且在任一电压切换时不会产生环流。

另外，当第二绕组2为并联工作时，如多台发电机并联工作时，只需将发电机的输出相应接于变压器的多个初级端，电压感应并叠加至第一绕组1输出，各第二绕组2独立工作，当其中一个或几个发电机故障时，并不影响其它发电机工作，变压器仍能正常运行。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用以本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种多绕组磁集成单相变压器，其特征在于，包括一第一绕组和多个铁芯，每一所述铁芯均套设在所述第一绕组上，并以所述第一绕组的轴线为中心呈环形等距分布；所述铁芯一侧具有芯柱，所述芯柱位于所述第一绕组的内侧，所述芯柱上绕制有第二绕组。

2.如权利要求1所述的多绕组磁集成单相变压器，其特征在于，所述铁芯呈矩形。

3.如权利要求1所述的多绕组磁集成单相变压器，其特征在于，所述第一绕组和第二绕组均绕制成筒状。

4.如权利要求1-3任意一项所述的多绕组磁集成单相变压器，其特征在于，所述第一绕组为初级绕组，所述第二绕组为次级绕组。

5.如权利要求1-3任意一项所述的多绕组磁集成单相变压器，其特征在于，所述第一绕组为次级绕组，所述第二绕组为初级绕组。

Images