[实用新型]内置滤波电抗器的非晶变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种内置滤波电抗器的变压器。

背景技术

例如传统的太阳能逆变器系统中通常由一个逆变器、一个独立的滤波电抗器和一个独立的隔离变压器等组成。但是，由于电抗器和变压器都是相互独立的结构，在逆变器内部单独安装占用逆变器柜体很大的空间，不利于逆变器柜体内空间的有效利用。另外，独立的电抗器和变压器总损耗大，电能转换效率低，且更浪费材料，成本高。且两个逆变器同时并联运行时就需要两个逆变器、两个独立电抗器，和两个独立隔离变压器才能运行，在电抗器及变压器上花费的成本太高。为此本发明人曾经提出了申请号为201320872449.8，名称为一种内置滤波电抗器的变压器，包括变压器主铁芯及设置在所述主铁芯上的初级低压绕组和次级高压绕组，所述初级低压绕组环绕在所述次级高压绕组的外侧；其特征在于，在所述初级低压绕组和次级高压绕组之间还设置有辅助铁芯，所述初级低压绕组穿过所述辅助铁芯的铁芯窗口。该变压器的结构较好地解决了更小体积、更高的电能转换效率和更低成本的内置滤波电抗器的变压器的问题，但是该种变压器的空载损耗非常之高。

发明内容

本发明的目的不仅在于提供一种更小体积、更高的电能转换效率、更低成本的内置滤波电抗器的变压器，且能够大大减低变压器的空载损耗。

在现有技术中，非晶变压器已经得到了长足的发展和应用，其主要的特点在于空载损耗低，但在大型电抗器产品中一般不会采用非晶铁芯，理由是大型的电抗器铁芯需要稳定的气隙为此需要用力紧固定位其铁芯，然而非晶铁芯却不能任何承受外力。为此本发明试图将非晶铁芯的变压器引入到内置滤波电抗器的变压器产品中，从而在满足硅钢片制作的电抗器电抗性能的同时又能降低非晶变压器的空载损耗，从而提高内置滤波电抗器的变压器产品的效能。但是在这种应用中，表面上仅仅是变压器铁芯的材料替换，但是在这种材料替换中我们发现几个非常难以调和的矛盾：（1）由于作为变压器铁芯的非晶铁芯本身不能承受应力但又需要可靠地定位，但是位于其侧边的副铁芯又需要上下夹紧其铁芯从而控制其气隙并控制气隙在运输、使用中可能出现的变化，为此在应用同一上、下夹件同时夹紧定位主铁芯和副铁芯的变压器结构中，上下夹件的定位显得左右为难；（2）由于非晶铁芯一般不能浸漆处理，而非晶铁芯外围的线圈绕组以及副铁芯都需要浸漆处理从而符合相关安全标准，特别是作为电抗器的副铁芯柱最好是与外围的线圈在轴向上和径向上都是紧密结合否则就会出现比较大的振动和噪音，此时如果所述上、下夹件连同绕组、电抗铁芯一同浸漆处理时不仅将导致无法再安装非晶铁芯，而且由于所述绕组、电抗铁芯非常重，重心不在所述电抗铁芯所定义的平面，无法以水平方式吊装进而在浸漆吊装时出现严重偏转损坏线圈，也使电抗铁芯的气隙出现变异；如果所述上、下夹件不连同绕组、电抗铁芯一同浸漆处理，则导致不同相绕组中的电抗铁芯的高度位置以及所述线圈绕组的高度位置非常难以控制，出现不同相的副铁芯柱的气隙不一致。

针对这些问题，本发明提出一种内置滤波电抗器的非晶变压器，其特征在于，包括上、下夹件，定位在所述上、下夹件之间的三组组合线圈、非晶主铁芯和硅钢片副铁芯；其中，所述上、下夹件之间通过连接件连接，所述硅钢片副铁芯包括上、下铁扼和设置在所述上、下铁扼之间的三个副铁芯柱，所述上、下铁扼分别定位在所述上、下夹件上；所述组合线圈包括有次级绕组与初级绕组，所述组合线圈中设置有左、右布置的主窗口和副窗口，所述主窗口位于所述次级绕组与初级绕组共同环绕的空间中，而所述副窗口位于所述次级绕组与初级绕组之间的空间中；一个所述副窗口中设置一个所述副铁芯柱，所述副铁芯柱由绕组的绕制力和绝缘漆的黏结力定位在所述副窗口中，所述上、下铁扼与所述副铁芯柱分别浸漆后再组装在一起并且所述上、下铁扼分别从上、下两个方向夹紧三个所述副铁芯柱，三个所述副铁芯柱具有大致相同的水平高度和水平底度，所述上、下铁扼与所述副铁芯柱之间设置黏胶层，所述上、下夹件与所述组合线圈之间设置有绝缘隔板；所述非晶主铁芯穿过所述主窗口挂装到所述组合线圈上，所述非晶主铁芯位于所述硅钢片副铁芯的侧边。

其中，所述主窗口位于所述次级绕组与初级绕组共同环绕的空间中，为此所述次级绕组与初级绕组和穿过所述主窗口的铁芯共同构成了变压器的电磁回路，而位于所述副窗口外侧的线圈与穿过所述副窗口的铁芯也共同构成了电抗器的电磁回路。