[实用新型]一种变频旋转三相变压器

说明书

技术领域

本实用新型属于电力技术领域，具体涉及一种变频旋转三相变压器。

背景技术

在多种应用场合中，变压器需要向不同的对象分别输出50Hz/60Hz的电能。

普通三相变压器不具有变频功能，因此还需要使用变频器对变压器输出的电能频率进行调节。但是基于电力电子技术的大功率变频器价格较贵，因此在成本控制比较严格的场合中，其应用受到限制。

为了解决上述问题，有必要开发一种不需要使用电力电子器件，价格低廉且自身能够变频的三相变压器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于根据现有技术的不足，设计一种变频旋转三相变压器，除能够变压外，还能够代替价格较贵的大功率变频器实现电能频率的变换。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变频旋转三相变压器，包括定子和永磁同步电机，所述的定子内沿轴线设置有转轴，所述的转轴上套设有转子，所述的转子上套设有滑环，所述的滑环外侧设置有与滑环配合使用的碳刷，所述的碳刷上设置有输出引线，所述的输出引线的末端设置有输出端口；所述的永磁同步电机的输出端设置有主传动轴，所述的主传动轴的末端设置有变速齿轮箱，所述的变速齿轮箱的输出端设置有副传动轴，所述的副传动轴与转轴相连接。

所述的一种变频旋转三相变压器，其永磁同步电机与供电母线之间设置有断路器。

所述的一种变频旋转三相变压器，其转子上设置有转子制动器。

所述的一种变频旋转三相变压器，其变速齿轮箱减速比为10:1。

所述的一种变频旋转三相变压器，转子的转速和定子的电压频率、转子的电压频率和绕组极对数的关系满足关系式。

所述的一种变频旋转三相变压器，其绕组极对数，所述的永磁同步电机的绕组极对数。

本实用新型的有益效果是：在实现变压功能的同时，通过调节转子转速改变输出电压的频率，输出电能的频率可以在50Hz和60Hz之间切换，且本实用新型本身不带有电力电子器件，具有体积小、制造成本低等优势。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

各附图标记为：1—供电母线，2—定子，3—输出引线，4—输出端口，5—转子制动器，6—滑环，7—断路器，8—碳刷，9—转轴，10—转子，11—变速齿轮箱，12—副传动轴，13—主传动轴，14—永磁同步电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1所示，本实用新型公开了一种变频旋转三相变压器，解决了传统三相变压器不能改变输出电压频率的问题，包括分别与供电母线1相连接的定子2和永磁同步电机14，所述的定子2内沿轴线设置有转轴9，所述的转轴9上套设有转子10，所述的转子10上套设有滑环6，所述的滑环6外侧设置有与滑环6配合使用的碳刷8，所述的碳刷8上设置有输出引线3，所述的输出引线3的末端设置有输出端口4；所述的永磁同步电机14的输出端设置有主传动轴13，所述的永磁同步电机14的转速高于转子10的转速，所以主传动轴13的末端设置有固定齿比的变速齿轮箱11，这样永磁同步电机14通过变速齿轮箱11进行变速，所述的变速齿轮箱11的输出端设置有副传动轴12，所述的副传动轴12与转轴9相连接。本实用新型变压器的转子10由一台永磁同步电机14进行驱动，永磁同步电机14转速高于转子10的转速，通过一台固定齿比的变速齿轮箱11进行变速，优选的，变速齿轮箱11设置有固定的10:1的减速比。

所述的永磁同步电机14与供电母线1之间设置有断路器7。所述的转子10上设置有转子制动器5，该装置动作时转子10停止旋转，永磁同步电机14依靠三相供电母线1供电。当断路器7闭合，转子制动器5不工作且转子10在逆定子2磁链方向以300转/分转速旋转时，本实用新型的转子10发出60Hz电能。当断路器7断开，永磁同步电机14停机，转子制动器5工作，转子10停转，此时，转子10发出50Hz电能。

所述的转子10的转子转速和定子2的电压频率、转子10的电压频率和绕组极对数的关系满足关系式：；变压器的转子10绕组极对数；永磁同步电机14的绕组极对数。

本实用新型的转子10由永磁同步电机14通过变速齿轮箱11驱动。使用时，为了减少成本，所述的变速齿轮箱11具有固定的10:1的减速比。当定子2连接50Hz的供电母线1时，按照以下方式进行操作，本实用新型可以输出50Hz和60Hz两种频率的电压。