[實用新型]一種變頻旋轉三相變壓器

有效

• 申請號: 201720019447.2
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN206341127U
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 李成陽;耿鵬;胡國昭;葛啟楨;李晨
• 申請（專利權）人: 武漢船用電力推進裝置研究所（中國船舶重工集團公司第七一二研究所）
• 主分類號: H02K47/00
• 分類號: H02K47/00
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙)42221
• 代理人: 劉念濤,宋國榮

技術領域

本實用新型屬于電力技術領域，具體涉及一種變頻旋轉三相變壓器。

背景技術

在多種應用場合中，變壓器需要向不同的對象分別輸出50Hz/60Hz的電能。

普通三相變壓器不具有變頻功能，因此還需要使用變頻器對變壓器輸出的電能頻率進行調節。但是基于電力電子技術的大功率變頻器價格較貴，因此在成本控制比較嚴格的場合中，其應用受到限制。

為了解決上述問題，有必要開發一種不需要使用電力電子器件，價格低廉且自身能夠變頻的三相變壓器。

實用新型內容

本實用新型的目的在于根據現有技術的不足，設計一種變頻旋轉三相變壓器，除能夠變壓外，還能夠代替價格較貴的大功率變頻器實現電能頻率的變換。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種變頻旋轉三相變壓器，包括定子和永磁同步電機，所述的定子內沿軸線設置有轉軸，所述的轉軸上套設有轉子，所述的轉子上套設有滑環，所述的滑環外側設置有與滑環配合使用的碳刷，所述的碳刷上設置有輸出引線，所述的輸出引線的末端設置有輸出端口；所述的永磁同步電機的輸出端設置有主傳動軸，所述的主傳動軸的末端設置有變速齒輪箱，所述的變速齒輪箱的輸出端設置有副傳動軸，所述的副傳動軸與轉軸相連接。

所述的一種變頻旋轉三相變壓器，其永磁同步電機與供電母線之間設置有斷路器。

所述的一種變頻旋轉三相變壓器，其轉子上設置有轉子制動器。

所述的一種變頻旋轉三相變壓器，其變速齒輪箱減速比為10:1。

所述的一種變頻旋轉三相變壓器，轉子的轉速和定子的電壓頻率、轉子的電壓頻率和繞組極對數的關系滿足關系式。

所述的一種變頻旋轉三相變壓器，其繞組極對數，所述的永磁同步電機的繞組極對數。

本實用新型的有益效果是：在實現變壓功能的同時，通過調節轉子轉速改變輸出電壓的頻率，輸出電能的頻率可以在50Hz和60Hz之間切換，且本實用新型本身不帶有電力電子器件，具有體積小、制造成本低等優勢。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

各附圖標記為：1—供電母線，2—定子，3—輸出引線，4—輸出端口，5—轉子制動器，6—滑環，7—斷路器，8—碳刷，9—轉軸，10—轉子，11—變速齒輪箱，12—副傳動軸，13—主傳動軸，14—永磁同步電機。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

參照圖1所示，本實用新型公開了一種變頻旋轉三相變壓器，解決了傳統三相變壓器不能改變輸出電壓頻率的問題，包括分別與供電母線1相連接的定子2和永磁同步電機14，所述的定子2內沿軸線設置有轉軸9，所述的轉軸9上套設有轉子10，所述的轉子10上套設有滑環6，所述的滑環6外側設置有與滑環6配合使用的碳刷8，所述的碳刷8上設置有輸出引線3，所述的輸出引線3的末端設置有輸出端口4；所述的永磁同步電機14的輸出端設置有主傳動軸13，所述的永磁同步電機14的轉速高于轉子10的轉速，所以主傳動軸13的末端設置有固定齒比的變速齒輪箱11，這樣永磁同步電機14通過變速齒輪箱11進行變速，所述的變速齒輪箱11的輸出端設置有副傳動軸12，所述的副傳動軸12與轉軸9相連接。本實用新型變壓器的轉子10由一臺永磁同步電機14進行驅動，永磁同步電機14轉速高于轉子10的轉速，通過一臺固定齒比的變速齒輪箱11進行變速，優選的，變速齒輪箱11設置有固定的10:1的減速比。

所述的永磁同步電機14與供電母線1之間設置有斷路器7。所述的轉子10上設置有轉子制動器5，該裝置動作時轉子10停止旋轉，永磁同步電機14依靠三相供電母線1供電。當斷路器7閉合，轉子制動器5不工作且轉子10在逆定子2磁鏈方向以300轉/分轉速旋轉時，本實用新型的轉子10發出60Hz電能。當斷路器7斷開，永磁同步電機14停機，轉子制動器5工作，轉子10停轉，此時，轉子10發出50Hz電能。

所述的轉子10的轉子轉速和定子2的電壓頻率、轉子10的電壓頻率和繞組極對數的關系滿足關系式：；變壓器的轉子10繞組極對數；永磁同步電機14的繞組極對數。

本實用新型的轉子10由永磁同步電機14通過變速齒輪箱11驅動。使用時，為了減少成本，所述的變速齒輪箱11具有固定的10:1的減速比。當定子2連接50Hz的供電母線1時，按照以下方式進行操作，本實用新型可以輸出50Hz和60Hz兩種頻率的電壓。