[發明專利]包括斯科特接線的三相/兩相旋轉變壓器

有效

• 申請號: 201380043731.8
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN104584155B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 塞德里克·杜維爾
• 申請（專利權）人: 雷比諾電力系統
• 主分類號: H01F38/18
• 分類號: H01F38/18;H01F30/14
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司11234
• 代理人: 宋義興,卓霖

技術領域

本發明涉及變壓器的通用領域。特別地，本發明涉及三相/兩相變壓器。

背景技術

在某些情形下，可能必須以平衡方式將能量或者信號從三相源轉換成兩相源。存在一種三相/兩相變壓器，所述三相/兩相變壓器是固定的，并且特別地，已知一種“斯科特接線”(Scott connection)和另一種“勒布朗克連接”(Leblanc connection)。

圖1是斯科特接線的簡圖。使用兩個單相變壓器1和2。變壓器1具有n₁匝的初級3和具有n₂匝的次級6。變壓器2具有n'₁匝的初級4和具有n₂匝的次級7。

在圖1中，可以看到：

·A、B和C，其作為用于連接到三相電網的點；

·I_a、I_b和I_c，其作為經由點A、B和C進入的三相電流；和

·V₁、I₁、V₂、I₂，其作為兩相電壓和電流。

變壓器1具有連接在三相電網的端子A和B之間的n₁匝初級3。變壓器2具有連接在三相電網的端子C和變壓器1的初級3的中點5之間的n'₁匝初級4。

初級電壓正交，同樣二次電壓V₁和V₂也正交。

對于而言，二次電壓V₁和V₂具有相同的值并且它們正交。通過以下公式給出電流的比：

當期望在相對于彼此旋轉的參考系中以平衡的方式將能量或者信號由三相源轉換成兩相源時，一個解決方案是使用固定三相/兩相變壓器和兩個單相旋轉變壓器。另一種解決方案是使用以勒布朗連接的方式連接的三個單相旋轉變壓器。

然而，這兩個解決方案皆需要相當大的重量和體積。而且，第一種解決方案在接通時面臨電流涌入的問題以及剩余磁化強度的問題。

因此需要一種改進的解決方案，所述改進的解決方案使得能夠在相對彼此旋轉的參考系中以平衡的方式將能量從三相源轉換成兩相源。

發明內容

本發明提供了一種三相/兩相旋轉變壓器，其特征在于其包括第一單相旋轉變壓器和第二單相旋轉變壓器，

第一變壓器包括由鐵磁材料制成的第一體，所述第一體限定了：軸線A的第一環槽；位于第一環槽中的軸線A的n'₁匝第一環形線圈；由鐵磁材料制成的第二體，所述第二體限定了：軸線A的第二環槽，所述第二環槽向第一環槽開口；和位于第二環槽中的軸線A的n₂匝第二環形線圈；

第二變壓器包括：由鐵磁材料制成的第三體，所述第三體限定了軸線A的第三環槽、第三環槽中的軸線A的n₁匝第三環形線圈；由鐵磁材料制成的第四體，所述第四體限定了向第三環槽開口的軸線A的第四環槽和位于第四環槽中的軸線A的n₂匝的第四環形線圈，

其中，第一環形線圈的一個端子連接到第三環形線圈的中點，

第一體、所述第一環形線圈、第三體和第三環形線圈相對于彼此固定并且形成變壓器的三相部分，

第二體、所述第二環形線圈、所述第四體和第四環形線圈相對于彼此是固定的并且形成了變壓器的兩相部分，并且

三相部分和兩相部分能夠相對于彼此繞軸線A旋轉運動。

因為由兩個單相旋轉變壓器構成的同一變壓器首先實施三相/兩相變壓器的功能，其次提供相對于彼此旋轉的兩個參考系之間的傳輸，所以在有限體積和重量的條件下實施這兩個功能。而且，已經發現的是，這種連接使得能夠獲得平衡的轉換。

在實施例中，

第一環形線圈的導電材料的截面和第三環形線圈的導電材料的截面之間的比率可以等于因此能夠補償兩個線圈之間的匝數差異。這使得能夠平衡電阻。在線圈處于與旋轉軸線相互不同距離的位置處的情況中，應當相應地重新評估這種比率。

在實施例中，第二環形線圈包括第一半線圈和第二半線圈，通過中點所述第一半線圈和所述第二半線圈接合在一起，就經由第二環形線圈的端子進入的電流而言，半線圈的纏繞方向對應于相反方向的磁位。

兩相部分還包括至少一組三相線圈。這使得能夠提供這樣的變壓器，所述變壓器具有多個次級，所述次級能夠以平衡的方式向大于一個的任意數量的負荷提供電力。