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一种电力电子变压器及变压器绝缘电位分布结构


技术摘要:
本发明公开了一种变压器绝缘电位分布结构,包括高电位分布的高压线圈和低电位分布的低压线圈;还包括与所述高压线圈强制钳位成等电位结构的磁芯。应用本发明提供的变压器绝缘电位分布结构,通过将磁芯与高压线圈强制钳位成等电位结构,可以实现同时缩小产品自身的绝缘  全部
背景技术:
变压器是一种静止的电机,它利用电磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转 换成同频率的另一种电压、电流的电能,实现电能在不同电压等级之间进行转换。 由于受开关器件技术的限制,高电压等级电力电子变压器一般分为多个单元级 联,需配套多个高频变压器单体,由于每个单体高频变压器均为全绝缘设计,高频变压器周 围的电力电子器件都是高电位。而现有传统变压器的电位分布结构为高压线圈高电位分 布、低压线圈低电位分布、磁芯零电位分布。针对现有电力电子变压器高压化、大容量化以 及小型化的趋势,采用现有的高频变压器绝缘电位分布结构,为了满足电力电子变压器中 电力电子高压模块与高频变压器的电气间隙与爬电距离,电力电子变压器中电力电子高压 模块与高频变压器之间的绝缘距离选取需按照高电压等级足量选取,所需空间很大,安装 空间也受限,不利于高频变压器的小型化。 综上所述,如何有效地解决高频变压器绝缘电位分布结构在高压大容量电力电子 变压器中集成安装所需绝缘空间大等问题,是目前本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的第一个目的在于提供一种变压器绝缘电位分布结构,该变压 器绝缘电位分布结构的结构设计可以有效地解决高频变压器绝缘电位分布结构在高压大 容量电力电子变压器中集成安装所需绝缘空间大的问题,本发明的第二个目的是提供一种 包括上述变压器绝缘电位分布结构的电力电子变压器。 为了达到上述第一个目的,本发明提供如下技术方案: 一种变压器绝缘电位分布结构,包括高电位分布的高压线圈和低电位分布的低压 线圈;还包括与所述高压线圈强制钳位成等电位结构的磁芯。 优选地,上述变压器绝缘电位分布结构中,包括磁芯钳制高压结构,所述磁芯通过 所述磁芯钳制高压结构与所述高压线圈连接以使所述磁芯与所述高压线圈的电位一致。 优选地,上述变压器绝缘电位分布结构中,所述磁芯钳制高压结构包括由所述磁 芯引出的连接件,所述连接件与所述高压线圈通过导线连接。 优选地,上述变压器绝缘电位分布结构中,所述连接件包括钢板或铝合金板和固 定于所述钢板或所述铝合金板上的连接螺栓。 优选地,上述变压器绝缘电位分布结构中,包括磁芯钳制高压结构,所述高压线圈 与电力电子变压器的电力电子高压模块连接且电位相同,所述磁芯通过所述磁芯钳制高压 结构与所述电力电子高压模块连接以使所述磁芯与所述高压线圈的电位一致。 优选地,上述变压器绝缘电位分布结构中,所述磁芯钳制高压结构包括由所述磁 3 CN 111584205 A 说 明 书 2/4 页 芯引出的连接件,所述连接件与所述电力电子高压模块通过导线连接。 优选地,上述变压器绝缘电位分布结构中,所述连接件包括钢板或铝合金板和固 定于所述钢板或所述铝合金板上的连接螺栓。 本发明提供的变压器绝缘电位分布结构包括高电位分布的高压线圈、低电位分布 的低压线圈和与高压线圈强制钳位成等电位结构的磁芯。 应用本发明提供的变压器绝缘电位分布结构,通过将磁芯与高压线圈强制钳位成 等电位结构,可以实现同时缩小产品自身的绝缘尺寸以及与高压安装环境的绝缘空间,实 现绝缘结构与空间布局的紧凑化。因而有助于级联型大容量高压电力电子变压器高电压互 连需求的产品实现小型化和轻量化。不仅可用于轨道牵引变压器的高电压互连,还可应用 于各种非车载的、空间紧凑的有多个高电压级联需求的应用场合。 为了达到上述第二个目的,本发明还提供了一种电力电子变压器,该电力电子变 压器包括上述任一种变压器绝缘电位分布结构。由于上述的变压器绝缘电位分布结构具有 上述技术效果,具有该变压器绝缘电位分布结构的电力电子变压器也应具有相应的技术效 果。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明一个具体实施例的变压器绝缘电位分布结构的结构示意图; 图2为本发明另一个具体实施例的变压器绝缘电位分布结构的结构示意图。 附图中标记如下: 低压线圈1,磁芯2,磁芯钳制高压结构3,高压线圈4,电力电子高压模块5。
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