磁控变压器的制作方法

本发明涉及变压器控制，尤其涉及一种磁控变压器。

背景技术：

1、磁控变压器是一类传统变压器与电力电子装置结合的新型变压器，其采用电力电子装置作为磁控变压器的磁控电路，通过直流励磁或交流励磁的方式实现主配电变压器的功率调节。磁控变压器除了具备常规电力变压器所具有的电压调节、功率传输以及电气隔离等基本功能外，能够克服传统有载调压变压器调压次数有限、机械开关寿命低、调压过程电压波动大的缺点；其通过向变压器绕组中注入直流或交流磁通进行无功功率补偿等方式，为波动性强、电压敏感度高的负载设备提供高质量和高可靠性电能，实现高精度快速无极调压和电能质量综合治理，成为现代电力系统中调压变压器新的发展方向。

2、目前磁控变压器中的磁控电路大多数由功率器件构成，这些功率器件的耐压值和能够承受的电流值有限，现有技术采用串、并联功率器件以提升电路整体的耐压和过流能力，此种方式不仅无法满足较高的容量需求，还使得磁控电路整体设计结构复杂，安装和维护任务繁重。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提出了一种磁控变压器。

2、一种磁控变压器，包括：

3、主配电变压器，原边三相绕组与高压电网连接，副边三相绕组与耦合变压器的低压侧三相绕组的一端连接，用于接收所述高压电网输出的第一电压，并将所述第一电压转换为第二电压；

4、磁控电路，将主配电变压器第二电压作为输入电压，并向所述主配电变压器输出励磁信号，所述主配电变压器根据所述励磁信号输出所述第二电压；

5、耦合变压器，低压侧三相绕组的一端与所述主配电变压器的副边绕组连接，另一端与用户端连接，高压侧三相绕组首尾相接并与所述磁控电路的三相输出端连接，用于将所述主配电变压器与所述磁控电路耦合，所述耦合变压器接收磁控电路的输出作为第一电压，及将第二电压与主配电变压器的第二电压串联输出给用户端；

6、启停电路，与所述磁控电路的输出端并联连接，用于控制所述磁控电路的启停动作；

7、其中，所述磁控电路包括：

8、第一主控模块，输出端与多个子模块连接，用于向多个子模块分别输出控制信号；

9、所述多个子模块，连接于所述主配电变压器和所述耦合变压器之间，用于向所述主配电变压器输出所述输出励磁信号。

10、在一个实施例中，所述子模块包括：

11、第二主控模块，输入端与所述第一主控模块连接，输出端与功率模块连接，用于将所述驱动信号输出给所述功率模块；

12、所述功率模块，连接于所述主配电变压器和所述耦合变压器之间，用于接收所述驱动信号，并向所述主配电变压器输出所述输出所述励磁信号。

13、在一个实施例中，所述功率模块包括：

14、驱动电路，输入端与所述第二主控模块的输出端连接，输出端与功率电路连接，用于接收所述驱动信号，并向所述功率电路输出驱动电平；

15、所述功率电路，连接于所述主配电变压器和所述耦合变压器之间，用于接收所述驱动电平，并向所述主配电变压器输出所述输出所述励磁信号。

16、在一个实施例中，所述功率电路包括：

17、第一切换电路，输入端与所述主配电变压器的输出端并联连接，输出端与lcl滤波电路的一端连接，用于使所述主配电变压器和所述lcl滤波电路之间的回路导通或关闭；

18、所述lcl滤波电路，另一端与背靠背变换器的一端连接，用于接收所述主配电变压器输出的第一电压，并对所述第一电压进行滤波后输出给所述背靠背变换器；

19、所述背靠背变换器，另一端与lc滤波电路的一端连接，用于接收滤波后的第一电压，并将所述第一电压转换为所述第二电压后输出给所述lc滤波电路；

20、所述lc滤波电路，另一端与第二切换电路的一端连接，用于将所述第二电压进行滤波后输出给所述第二切换电路；

21、所述第二切换电路，另一端与所述耦合变压器连接，用于使所述耦合变压器与所述lc滤波电路之间的回路导通或关闭，并在导通时，将滤波后的所述第二电压输出给所述用户端。

22、在一个实施例中，

23、所述第一切换电路包括：第一接触器、第二接触器、第一电阻、第二电阻和第三电阻；

24、所述第二切换电路包括：第三接触器；

25、所述第一接触器的一端与所述主配电变压器的副边三相绕组连接，另一端与所述第二接触器的一端连接；

26、所述第二接触器的另一端分别与所述第一电阻的一端、所述第二电阻的一端和所述第三电阻的一端连接；

27、所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的另端和所述第三电阻的另一端与均所述lcl滤波电路的一端连接；

28、所述第三接触器的一端与所述lc滤波电路的另一端连接，另一端与所述耦合变压器连接。

29、在一个实施例中，所述lcl滤波电路包括：第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第五电感和第六电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电阻、第五电阻和第六电阻；

30、所述第一电感的一端与所述第一切换电路的输出端连接，另一端与所述第二电感的一端连接；所述第二电感的另一端与所述背靠背变换器的一端连接；

31、所述第三电感的一端与所述第一切换电路的输出端连接，另一端与所述第四电感的一端连接；所述第四电感的另一端与所述背靠背变换器的一端连接；

32、所述第五电感的一端与所述第一切换电路的输出端连接，另一端与所述第六电感的一端连接；所述第六电感的另一端与所述背靠背变换器的一端连接；

33、所述第一电容的一端与所述第一电感靠近所述第二电感的一端连接，另一端与所述第四电阻的一端连接；

34、所述第二电容的一端与所述第三电感靠近所述第四电感的一端连接，另一端与所述第五电阻的一端连接；

35、所述第三电容的一端与所述第五电感靠近所述第六电感的一端连接，另一端与所述第六电阻的一端连接；

36、所述第四电阻的另一端、第五电阻的另一端和第六电阻的另一端连接。

37、在一个实施例中，所述背靠背变换器包括：第一双栅晶体管、第二双栅晶体管、第三双栅晶体管、第四双栅晶体管、第五双栅晶体管、第六双栅晶体管、第七双栅晶体管、第八双栅晶体管、第九双栅晶体管、第十双栅晶体管、第十一双栅晶体管、第十二双栅晶体管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管、第十二二极管、第四电容和第八电容；

38、所述第一双栅晶体管的集电极、所述第二双栅晶体管的集电极、所述第三双栅晶体管的集电极、所述第四双栅晶体管的集电极、所述第五双栅晶体管的集电极、所述第六双栅晶体管的集电极均与所述第四电容的一端连接，所述第四电容的另一端与所述第八电容的一端连接；所述第一双栅晶体管的发射极与所述lcl滤波电路的另一端及所述第七双栅晶体管的集电极连接；所述第二双栅晶体管的发射极与所述lcl滤波电路的另一端及所述第八双栅晶体管的集电极连接；所述第三双栅晶体管的发射极与所述lcl滤波电路的另一端及所述第九双栅晶体管的集电极连接；所述第四双栅晶体管的发射极与所述lc滤波电路的一端及所述第十双栅晶体管的集电极连接；所述第五双栅晶体管的发射极所述lc滤波电路的一端及所述第十一双栅晶体管的集电极连接；所述第六双栅晶体管的发射极所述lc滤波电路的一端及所述第十二双栅晶体管的集电极连接；

39、所述第八电容的另一端与所述第七双栅晶体管的发射极、所述第八双栅晶体管的发射极、所述第九双栅晶体管的发射极、所述第十双栅晶体管的发射极、所述第十一双栅晶体管的发射极、所述第十二双栅晶体管的发射极连接。

40、在一个实施例中，所述lc滤波电路包括：第七电感、第八电感、第九电感、第九电容、第十电容、第十一电容、第七电阻、第八电阻和第九电阻；

41、所述第七电感的一端、所述第八电感的一端和所述第九电感的一端均与所述背靠背变换器的另一端连接；所述第七电感的另一端、所述第八电感的另一端和所述第九电感的另一端均与第二切换电路的一端连接；

42、所述第九电容的一端与所述第七电感的一端连接，另一端与所述第七电阻的一端连接；

43、所述第十电容的一端与所述第八电感的一端连接，另一端与所述第八电阻的一端连接；

44、所述第十一电容的一端与所述第九电感的一端连接，另一端与所述第九电阻的一端连接；

45、所述第七电阻的另一端、第八电阻的另一端和第九电阻的另一端相互连接。

46、在一个实施例中，所述启停电路包括：外部接触器、第一双向可控硅晶闸管、第二双向可控硅晶闸管和第三双向可控硅晶闸管；

47、所述外部接触器与所述磁控电路连接；

48、所述第一双向可控硅晶闸管的第一主电极、所述第二双向可控硅晶闸管的第一主电极和所述第三双向可控硅晶闸管的第一主电极均与所述磁控电路连接；所述第一双向可控硅晶闸管的第二主电极、所述第二双向可控硅晶闸管的第二主电极和所述第三双向可控硅晶闸管的第二主电极相互连接。

49、在一个实施例中，所述第一双栅晶体管、所述第二双栅晶体管、所述第三双栅晶体管、所述第四双栅晶体管、所述第五双栅晶体管、所述第六双栅晶体管、所述第七双栅晶体管、所述第八双栅晶体管、所述第九双栅晶体管、所述第十双栅晶体管、所述第十一双栅晶体管、所述第十二双栅晶体管还可以被替换为场效应晶体管。

50、实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

51、本技术通过主配电变压器，原边三相绕组与高压电网连接，副边三相绕组与耦合变压器的低压侧三相绕组的一端和磁控电路的三相输入端连接，用于接收所述高压电网输出的第一电压，并将所述第一电压转换为第二电压；磁控电路，将主配电变压器第二电压作为输入电压，并向所述主配电变压器输出励磁信号，所述主配电变压器根据所述励磁信号输出所述第二电压；耦合变压器，低压侧三相绕组的一端与所述主配电变压器的输出端连接，另一端与用户端连接，高压侧三相绕组首尾相接并与所述磁控电路的三相输出端连接，用于将所述主配电变压器与所述磁控电路耦合，所述耦合变压器接收磁控电路的输出作为第一电压，及将第二电压与主配电变压器的第二电压串联输出给用户端；启停电路，与所述磁控电路的输出端并联连接，用于控制所述磁控电路的启停动作。其中，所述磁控电路包括：第一主控模块，输出端与多个子模块连接，用于向多个子模块分别输出驱动信号；所述多个子模块，连接于所述主配电变压器和所述耦合变压器之间，用于向所述主配电变压器输出所述输出励磁信号。本技术中的磁控电路采用多个子模块和第一主控模块构成，第一主控模块可向多个子模块分别输出驱动信号，以使不同功率的个子模块输出励磁信号，通过调控不同的子模块，简化了磁控电路结构的同时，提高了磁控变压器高耐压值和能够承受的电流值，可满足较高的容量需求；降低了安装和维护难度。