移相变压器及电压转换电路、医疗设备
文献发布时间:2024-04-18 20:01:23
技术领域
本发明涉及电压变换领域,尤其涉及一种移相变压器及电压转换电路、医疗设备。
背景技术
在电压变换领域中,为了利用电网的交流电给直流用电设备供电,通常会在电网和用电设备间设置变压器和整流电路以实现交直流转换,其中,由于用电设备通常不是阻性负载,因此变压器的副边绕组电流会因此产生波形畸变,从而使副边绕组电流含有较多的高次谐波,这些高次谐波会叠加到原边绕组上,使原边绕组也产生较大的高次谐波,从而会对电网产生较大污染,对此,有相关技术提出一种移相变压器构成的多相整流电路,参考图1所示,该移相变压器通过在每个副边绕组中设置两个线圈,利用两个线圈的相位差,使副边绕组的感应电流在叠加到原边绕组进行错相叠加,从而达到抑制原边绕组的高次谐波的目的,进而降低对电网的污染。
上述相关技术的移相变压器的弊端在于,由于设计方案的限制,图1所示的移相变压器的谐波抑制能力有限,使该移相变压器的PF值(功率校正因数)最高只能达到0.8左右,从而使移相变压器的转换效率较低且难以提升。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种移相变压器,通过在变压器的原边设置存在相位差的第一原边绕组和第二原边绕组,并在多个副边绕组中对应设置存在相位差的第一线圈和第二线圈,当变压器正常工作时,多个副边绕组线圈中的电流能够错相叠加到原边的第一原边绕组和第一原边绕组上,抑制原边电流谐波,同时,由于第一原边绕组和第二原边绕组也存在相位差,因此错相叠加后的原边电流能够进行进一步的错相叠加,以进一步抑制原边电流谐波,从而能够强化移相变压器的谐波抑制性能,提高了移相变压器的转换效率,且硬件成本基本不变,提升了移相变压器的性价比,实现了对移相变压器的整体优化。
本发明的第二个目的在于提出一种电压转换电路。
本发明的第三个目的在于提出一种医疗设备。
为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种移相变压器,包括:第一原边绕组和第二原边绕组,第一原边绕组和第二原边绕组并联,且第一原边绕组与第二原边绕组之间存在相位差;多个副边绕组,每个副边绕组均包括第一线圈和第二线圈,第一线圈与第一原边绕组相对应,第二线圈与第二原边绕组相对应,多个副边绕组之间存在相位差,且每个副边绕组内的第一线圈与第二线圈之间存在相位差。
根据本发明实施例的移相变压器,通过在变压器的原边设置存在相位差的第一原边绕组和第二原边绕组,并在多个副边绕组中对应设置存在相位差的第一线圈和第二线圈,当变压器正常工作时,多个副边绕组线圈中的电流能够错相叠加到原边的第一原边绕组和第一原边绕组上,抑制原边电流谐波,同时,由于第一原边绕组和第二原边绕组也存在相位差,因此错相叠加后的原边电流能够进行进一步的错相叠加,以进一步抑制原边电流谐波,从而能够强化移相变压器的谐波抑制性能,提高了移相变压器的转换效率,且硬件成本基本不变,提升了移相变压器的性价比,实现了对移相变压器的整体优化。
根据本发明的一个实施例,多个副边绕组包括第一副边绕组和至少一对第二副边绕组,且每对第二副边绕组中的一个第二副边绕组的相位超前第一副边绕组,每对第二副边绕组中的另一个第二副边绕组的相位滞后第一副边绕组。
根据本发明的一个实施例,第一副边绕组的相位根据第一原边绕组和第二原边绕组的相位确定。
根据本发明的一个实施例,第一副边绕组内的第一线圈的相位与第一原边绕组的相位相同,且第一副边绕组内的第二线圈的相位与第二原边绕组的相位相同。
根据本发明的一个实施例,第二原边绕组和每个副边绕组内的第二线圈均包括至少一个,且至少一个第二原边绕组与每个副边绕组内的至少一个第二线圈一一对应。
根据本发明的一个实施例,第一原边绕组与各个第二原边绕组之间的相位差相同。
根据本发明的一个实施例,第一原边绕组与每个第二原边绕组之间的相位差为30°/n,其中,n为第二原边绕组的数量。
根据本发明的一个实施例,多个副边绕组之间的相位差基于副边绕组的数量和每个副边绕组内的线圈数量确定。
根据本发明的一个实施例,多个副边绕组之间的相位差通过以下方式确定:
其中,δ
根据本发明的一个实施例,多个副边绕组之间的相位差包括不同副边绕组内的第一线圈之间的第一相位差和不同副边绕组内的第二线圈之间的第二相位差,其中,第一相位差的取值范围为-30°~30°,第二相位差的取值范围为-60°~0°。
根据本发明的一个实施例,每个副边绕组内的第一线圈与第二线圈之间的相位差基于每个副边绕组内的线圈数量确定。
根据本发明的一个实施例,每个副边绕组内的第一线圈与第二线圈之间的相位差通过以下方式确定:
其中,δ
根据本发明的一个实施例,第二副边绕组内的第一线圈的线圈匝数基于多个第一线圈之间的相位差、第一原边绕组的电压、第一线圈的电压和第一线圈的绕制方式确定。
根据本发明的一个实施例,第一线圈由三相绕组构成,在第一原边绕组的绕制方式为Y型接法,第二副边绕组的第二线圈的绕制方式为正向延边三角形接法时,第二副边绕组内的第一线圈的线圈匝数通过以下方式确定:
其中,N2和N3之和为第一线圈的每相绕组的绕组匝数,N3用于确定每相绕组的中间抽头位置,δ
根据本发明的一个实施例,第二副边绕组内的第二线圈的线圈匝数基于多个第二线圈之间的相位差、第二原边绕组的电压、第二线圈的电压和第二线圈的绕制方式确定确定。
根据本发明的一个实施例,第二线圈由三相绕组构成,在第二原边绕组的绕制方式为三角形接法,第二副边绕组的第二线圈的绕制方式为正向延边三角形接法时,第二副边绕组内的第二线圈的线圈匝数通过以下方式确定:
其中,N2’和N3’之和为第二线圈的每相绕组的绕组匝数,N3’用于确定每相绕组的中间抽头位置,δ
根据本发明的一个实施例,第二线圈由三相绕组构成,在第一原边绕组的绕制方式为三角形接法,第二副边绕组的第二线圈的绕制方式为逆向延边三角形接法时,第二副边绕组内的第二线圈的线圈匝数通过以下方式确定:
其中,N2’和N3’之和为第二线圈的每相绕组的绕组匝数,N3’用于确定每相绕组的中间抽头位置,δ
为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种电压转换电路,包括前述的移相变压器。
根据本发明实施例的电压转换电路,通过前述的移相变压器,能够提高电压转换电路的谐波抑制性能以及转换效率,同时硬件成本基本不变,使电压转换电路的性价比更高,实现了对电压转换电路的整体优化。
为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种医疗设备,包括前述的移相变压器。
根据本发明实施例的医疗设备,通过前述的移相变压器,能够提高医疗设备的谐波抑制性能以及转换效率,同时硬件成本基本不变,使医疗设备的性价比更高,实现了对医疗设备的整体优化。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据相关技术中的一种多相整流电路的结构示意图;
图2为根据本发明一个实施例的移相变压器的结构示意图;
图3为根据本发明一个实施例的多相整流电路的结构示意图;
图4为相关技术中的移相变压器的相电流的谐波分量示意图;
图5为根据本发明一个实施例的移相变压器的相电流的谐波分量示意图;
图6为相关技术中的另一种多相整流电路;
图7为根据本发明另一个实施例的移相变压器的结构示意图;
图8为根据本发明又一个实施例的移相变压器的结构示意图;
图9为根据本发明一个实施例的移相变压器的输出电压波形图;
图10a~10d为根据本发明一个实施例的副边绕组内线圈的绕制方式示意图;
图11a~11d为根据本发明一些实施例的副边绕组线圈绕制方式的矢量分析图;
图12为根据本发明一个实施例的电压转换电路的结构示意图;
图13为根据本发明一个实施例的医疗设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例提出的移相变压器及电压转换电路、医疗设备。
图2为根据本发明一个实施例的移相变压器的结构示意图,参考图2所示,该移相变压器100包括:第一原边绕组Y1和第二原边绕组Y2、多个副边绕组(F1~FN)。
其中,第一原边绕组Y1和第二原边绕组Y2并联,且第一原边绕组Y1与第二原边绕组Y1之间存在相位差;每个副边绕组(F1~FN)均包括第一线圈X1和第二线圈X2,第一线圈X1与第一原边绕组Y1相对应,第二线圈X2与第二原边绕组Y2相对应,多个副边绕组(F1~FN)之间存在相位差,且每个副边绕组(F1~FN)内的第一线圈X1与第二线圈X2之间存在相位差。
具体来说,移相变压器100为三相变压器,当移相变压器100应用于多相整流电路中时,参考图3所示,移相变压器100的输入端电网200相连,第一原边绕组Y1和第二原边绕组Y2并联在移相变压器100的输入端,移相变压器100的输出端与整流电路300相连,三相交流电从移相变压器100的输入端流入原边绕组(包括第一原边绕组Y1和第二原边绕组Y2),从而使多个副边绕组(F1~FN)中的第一线圈X1与第二线圈X2中产生感应电流,由于多个副边绕组(F1~FN)存在相位差,且每个副边绕组(F1~FN)内的第一线圈X1与第二线圈X2之间存在相位差,故这些线圈会向后端输出多相位电流,当多相位电流因后端负载导致含有高次谐波时,这些高次谐波能够在叠加到原边绕组时进行错相叠加从而消除一部分,使移相变压器达到抑制谐波的效果,其中,由于第一线圈X1与第一原边绕组Y1相对应,因此多个副边绕组(F1~FN)的第一线圈X1的感应电流会叠加到第一原边绕组Y1上,相应的第二线圈X2的感应电流会错相叠加到第二原边绕组Y2上,如图4~图5所示;其次,由于第一原边绕组Y1和第二原边绕组Y2两者间也存在相位差,因此,叠加到这两个原边绕组上的电流在流回移相变压器100的输入端并入电网200时,会再次进行错相叠加,从而进一步降低了移相变压器100的输入端电流中的高次谐波,使移相变压器具有更好的谐波抑制性能,降低了对电网200的谐波干扰。参考图4及图5所示,将相关技术中的移相变压器与本发明实施例的移相变压器100的输入端电流IAN作傅里叶分析,可以明显发现本发明实施例的移相变压器100的输入端电流IAN的高次谐波更小;其次,由于本发明实施例的移相变压器100具有更好的谐波抑制性能,因此也能够降低移相变压器100的转换损耗,使移相变压器100的PF(功率因数)值更高,通常,相关技术中的移相变压器的PF值最高可达到0.8,而本发明实施例的移相变压器100的PF值最高可达到0.88,明显优于相关技术;此外,由于移相变压器100具有有效抑制输入端的高次谐波的功能,使移相变压器更容易满足安规要求,对其他接入电网设备的干扰也更小,从而能够提高移相变压器100的EMC性能(电磁兼容性,ElectromagneticCompatibility)。
另外,相比于图1所示的相关技术,本发明实施例的移相变压器100仅需更改副边绕组中线圈的绕制方式,同时在移相变压器100的原边增设一个原边绕组即可实现上述对移相变压器100的谐波抑制性能的优化,增加的硬件成本可忽略不计;而在其他相关技术中,如图6所示的多相整流电路中,该电路采用三相功率因数校正的方式降低电路谐波,从而能够将电路的PF值提高到0.9或更高,然而该电路的成本远高于图1所示的移相变压器,相比之下,本发明实施例的移相变压器100能够在硬件成本基本相同的条件下可达到与图5所示的相关技术相似的功率因数;故相比于图1所示的相关技术,本发明实施例能够在硬件成本基本相同的情况下,使移相变压器具有更好的谐波抑制性能和功率因数,而相比于图5所示的相关技术,本发明实施例的移相变压器100能够在谐波抑制性能近似的情况下,硬件成本更低,因此,相比于这些相关技术,本发明实施例的移相变压器100的性价比更高。
上述实施例中,通过在变压器的原边设置存在相位差的第一原边绕组和第二原边绕组,并在多个副边绕组中对应设置存在相位差的第一线圈和第二线圈,当变压器正常工作时,多个副边绕组线圈中的电流能够错相叠加到原边的第一原边绕组和第一原边绕组上,抑制原边电流谐波,同时,由于第一原边绕组和第二原边绕组也存在相位差,因此错相叠加后的原边电流能够进行进一步的错相叠加,以进一步抑制原边电流谐波,从而能够强化移相变压器的谐波抑制性能,进而提高了移相变压器的EMC性能和转换效率,且硬件成本基本不变,提升了移相变压器的性价比,实现了对移相变压器的整体优化。
在一些实施例中,多个副边绕组(F1~FN)包括第一副边绕组F1和至少一对第二副边绕组(FX、FX+1,N-1≥X≥1),且每对第二副边绕组(FX、FX+1)中的一个第二副边绕组FX的相位超前第一副边绕组F1,每对第二副边绕组(FX、FX+1)中的另一个第二副边绕组FX+1的相位滞后第一副边绕组F1。
具体来说,移相变压器100的多个副边绕组(F1~FN)可包含第一副边绕组F1和至少一对第二副边绕组(FX、FX+1),即副边绕组数量可为三个、五个、七个等奇数个,其中,可使每对第二副边绕组(FX、FX+1)的相位角相比于第一副边绕组F1一个超前一个滞后,从而使多个副边绕组(F1~FN)的感应电流叠加到原边的电流(以下简称叠加电流)波形能够产生互补,从而能够达到降低原边绕组中的高次谐波的效果,且第二副边绕组(F1~FN)的数量越多,多个叠加电流的波形互补效果越好,移相变压器100的谐波抑制能力也就越强。因此,可根据移相变压器100的谐波抑制需求,灵活设置移相变压器100的中副边绕组(F1~FN)的数量,以强化移相变压器100的谐波抑制需求,从而提高移相变压器的灵活性。
由此,通过在移相变压器中设置第一副边绕组和至少一对第二副边绕组,并使每对第二副边绕组的相位相比于第一副边绕组一个超前一个滞后,使每对第二副边绕组的相位对称分布在第一副边绕组两侧,进而使副边绕组的感应电流在叠加到原边时能够实现电流波形互补,从而达到降低高次谐波的目的,同时,可根据移相变压器的谐波抑制需求,灵活设置移相变压器的中副边绕组的数量,以强化移相变压器的谐波抑制需求,从而提高了移相变压器的灵活性。
进一步的,第一副边绕组F1的相位根据第一原边绕组Y1和第二原边绕组Y2的相位确定。
进一步的,第一副边绕组F1内的第一线圈X1的相位与第一原边绕组Y1的相位相同,且第一副边绕组F1内的第二线圈F2的相位与第二原边绕组Y2的相位相同。
具体来说,第一副边绕组F1的相位指第一副边绕组F1中第一线圈X1的相位,为了实现上述的多个叠加电流波形互补的效果,可根据第一原边绕组Y1和第二原边绕组Y2的相位确定第一副边绕组F1的相位,再根据第一副边绕组F1的相位确定每对第二副边绕组(FX、FX+1)的相位,例如,可设置第一副边绕组F1内的第一线圈X1的相位与第一原边绕组Y1的相位相同,且第一副边绕组F1内的第二线圈X2的相位与第二原边绕组Y2的相位相同,再基于第一副边绕组F1的相位角,确定每对第二副边绕组(FX、FX+1)中相位超前的第二副边绕组FX以及相位滞后的第二副边绕组FX+1,从而能够以简单的方式确定移相变压器中多个副边绕组相位角。
在一些实施例中,参考图7所示,第二原边绕组Y2和每个副边绕组(F1~FN)内的第二线圈X2均包括至少一个,且至少一个第二原边绕组Y2与每个副边绕组内(F1~FN)的至少一个第二线圈X2一一对应。
具体来说,参考图7所示,移相变压器100中的第二原边绕组Y2和每个副边绕组(F1~FN)的第二线圈X2的数量均可为一个或多个,且两者需要一一对应,即移相变压器100的原边每有一个第二原边绕组Y2,每个副边绕组(F1~FN)中需要对应设置一个第二线圈X2,从而使多个副边绕组(F1~FN)的第二线圈X2上的感应电流在叠加到对应第二原边绕组Y2上时,能够实现降低高次谐波的效果。
进一步的,第一原边绕组Y1与各个第二原边绕组Y2之间的相位差相同。
进一步的,第一原边绕组Y1与每个第二原边绕组Y2之间的相位差为30°/n,其中,n为第二原边绕组Y2的数量。
具体来说,移相变压器100中的第一原边绕组Y1和第二原边绕组Y2的相位差需要根据第二原边绕组Y2的数量设计,为了避免第一原边绕组Y1和第二任原边绕组Y2电流在流回电网叠加后产生波形失真,第一原边绕组Y1与各个第二原边绕组Y2之间的相位差值不能过大,例如不能超过30°,同时,可将第一原边绕组Y1和各个第二原边绕组Y2的相位均匀分布在30°范围内,以使第一原边绕组Y1和第二原边绕组Y2在错相叠加时降低高次谐波的效果达到最佳。
例如,参考图8所示,当第二原边绕组Y2的数量为1个时,第一原边绕组Y1的相位角为0°,第二原边绕组Y2的数量可为±30°;当第二原边绕组Y2的数量为2个时,两个第二原边绕组Y2的相位角可分别为+15°和-15°,以达到优化移相变压器的谐波抑制能力的目的。
在一些实施例中,多个副边绕组之间的相位差基于副边绕组的数量和每个副边绕组(F1~FN)内的线圈数量确定。
进一步的,多个副边绕组(F1-FN)之间的相位差通过下述公式(1)确定:
其中,δ
具体来说,多个副边绕组(F1-FN)之间的相位差δ
作为一个具体示例,参考图8所示,当移相变压器100包括三个副边绕组(F1-F3)、且每个副边绕组中包括两个线圈时,移相变压器100的副边绕组间的相位差可确定为15°,此时,移相变压器100的三个副边绕组(F1~F3)内的第一线圈X1的相位可依次为0°、+15°、-15°,从而优化移相变压器的谐波抑制能力。
可选的,移相变压器100的相位差可在合理的相位差范围内调节,例如,可将图8所示的移相变压器100的副边绕组间的相位差变为20°,移相变压器100的三个副边绕组(F1~F3)内的第一线圈X1的相位可依次为0°、+20°、-20°,从而能够优化对特定频次谐波的抑制效果,以满足移相变压器的不同谐波抑制需求,使移相变压器的灵活性更好。
在一些实施例中,每个副边绕组内的第一线圈X1与第二线圈X2之间的相位差基于每个副边绕组(F1~FN)内的线圈数量确定。
进一步的,每个副边绕组(F1~FN)内的第一线圈X1与第二线圈X2之间的相位差通过下述公式(2)确定:
其中,δ
具体来说,由于每个副边绕组(F1~FN)内的至少一个第二线圈X2需要与至少一个第二原边绕组Y2一一对应,同时,移相变压器100的原边绕组间的相位差为固定值,因此,每个副边绕组(F1~FN)内的第一线圈X1与第二线圈X2的相位差需要为固定值,且该相位差需基于原边绕组数量确定,由上述可知,移相变压器100的每个副边绕组(F1~FN)内的线圈数量需要与第二原边绕组Y2的数量相等,因此,可基于每个副边绕组(F1~FN)内的线圈数量,确定每个副边绕组(F1~FN)内的第一线圈X1与第二线圈X2之间的相位差,例如,可根据上述公式(2)确定第一线圈X1和第二线圈X2的相位差,以确保第二线圈X2的感应电流在叠加到原边电流时,能够叠加到对应的第二原边绕组Y2上,进而提高叠加后的谐波抑制效果,而且,当移相变压器100用于多相整流电路时,每个副边绕组(F1~FN)的第一线圈X1和第二线圈X2共用一个整流电路,且相位差由上述公式(2)确定,因此可向后端的整流电路的滤波电容输出6*N倍频,例如,当N=2时,参考图9所示,移相变压器100的每个副边绕组均能向后端的滤波电容输出的电压(VBUS1-VBUS3)为12倍频,从而能够消除后端滤波电容的纹波,降低对滤波电容的容量需求,实现对多相整流电路的优化。
需要说明的是,本发明实施例的移相变压器100用于多相整流电路时,对整流电路的类型没有限制,既可使用常用的三相二极管整流电路,也可使用三相SCR可控整流等其他类型整流电路,具体这里不作限制限制。
在一些实施例中,第二副边绕组(FX、FX+1)内的第一线圈X1的线圈匝数基于多个第一线圈X1之间的相位差、第一原边绕组Y1的电压、第一线圈X1的电压和第一线圈X1的绕制方式确定。
进一步的,第一线圈X1由三相绕组构成,在第一原边绕组Y1的绕制方式为Y型接法,第二副边绕组(FX、FX+1)的第二线圈X2的绕制方式为延边三角形接法时,第二副边绕组(FX、FX+1)内的第一线圈X1的线圈匝数通过下述公式(3)确定:
其中,N2和N3之和为第一线圈X1的每相绕组的绕组匝数,N3用于确定每相绕组的中间抽头位置,δ
具体来说,由于移相变压器100为三相变压器,因此,第一线圈X1也通常为三相绕组,同时考虑到移相变压器100的绕组绕制方式的成本、难易度等需求,通常移相变压器100的第一原边绕组Y1会采用Y型接法,本发明实施例中,多个副边绕组(F1~FN)中的第一副边绕组F1内的第一线圈X1相位与第一原边绕组Y1的相位一致,因此,该第一线圈X1也可采用Y型接法;而多个第二副边绕组(FX、FX+1)中的第一线圈X1需要实现不同角度的相移,因此通常会采用延边三角形接法来实现相移角度可调的相移。在本发明实施例中,多个第一线圈X1之间的相位差δ
因此,如需确定移相变压器100的第一线圈X1的线圈匝数,可首先根据预设的多个第一线圈X1之间的相位差δ
例如,在第一原边绕组Y1的绕制方式为Y型接法,第二副边绕组(FX、FX+1)的第一线圈X1的绕制方式为图10a所示的正向延边三角形接法时,此时第一原边绕组Y1和第一线圈X1的相位矢量图如图10a所示,对图10a作几何分析可得到下述公式(4),
其中,δ为第一原边绕组Y1和第一线圈X1的相位差,本发明实施例中,由于第一副边绕组F1中的第一线圈X1与第一原边绕组Y1相位相同,因此,此时第一原边绕组Y1和第一线圈X1即为预设的多个第一线圈X1之间的相位差δ
继续对图11a作几何分析,可得到下述公式(5)~(6)
同时,由于V
需要说明的是,当第一线圈X1采用图10b所示的逆向延边三角形接法时,此时的第一原边绕组Y1和第一线圈X1的相位矢量图如图11b所示,由于此时V
在一些实施例中,第二副边绕组(FX、FX+1)内的第二线圈X2的线圈匝数基于多个第二线圈X2之间的相位差、第二原边绕组Y2的电压、第二线圈X2的电压和第二线圈X2的绕制方式确定。
具体来说,与上述关于第二线圈X2的绕组绕制方式的选择考虑相似,通常移相变压器100的第二原边绕组Y2以及第一副边绕组F1内的第二线圈X2会采用相同的接法,如三角形型接法或者延边三角形接法,具体方式需要根据移相角度确定;而多个第二副边绕组(FX、FX+1)中的第二线圈X2通常会采用延边三角形接法来实现相移角度可调的相移。因此,同样需要根据多个第二线圈X2之间的相位差确定第二线圈X2的绕制方式,随后根据第二原边绕组Y2的电压、第二线圈X2的电压以及确定的第二线圈X2的相移角度和绕制方式,以使第二线圈X2达到预设的相移和变压效果。
进一步的,第二线圈X2由三相绕组构成,在第二原边绕组Y2的绕制方式为三角形接法,第二副边绕组(FX、FX+1)的第二线圈X2的绕制方式为正向延边三角形接法时,第二副边绕组(FX、FX+1)内的第二线圈X2的线圈匝数通过下述公式(7)确定:
其中,N2’和N3’之和为第二线圈X2的每相绕组的绕组匝数,N3’用于确定每相绕组的中间抽头位置,δ
进一步的,第二线圈X2由三相绕组构成,在第二原边绕组Y2的绕制方式为三角形接法,第二副边绕组(FX、FX+1)的第二线圈X2的绕制方式为逆向延边三角形接法时,第二副边绕组(FX、FX+1)内的第二线圈X2的线圈匝数通过下述公式(8)确定:
其中,N2’和N3’之和为第二线圈X2的每相绕组的绕组匝数,N3’用于确定每相绕组的中间抽头位置,δ
具体来说,多个第二线圈X2之间的相位差δ
需要说明的是,根据图11c~图11d所示的相位矢量关系可知,当第二线圈X2采用正向延边三角形接法,第二副边绕组(FX、FX+1)中的第二线圈X2基于第二原边绕组Y2的相移角度变化范围为-30°~0°,当第二线圈X2采用逆向延边三角形接法,第二副边绕组(FX、FX+1)中的第二线圈X2基于第二原边绕组Y2的相移角度变化范围为-60°~-30°,因此,因此,当根据移相变压器100的抑制谐波需要,调节多个副边绕组(F1-FN)之间的相位差δ
上述实施例中,通过根据多个第一线圈和第二线圈的相位差,确定多个第一线圈和第二线圈的绕制方式,随后根据上述公式确定对应的第一线圈和第二线圈的绕制匝数,进而使第一线圈和第二线圈实现对应的移相和变压效果,同时,多个第一线圈匝数基于第一原边绕组确定,多个第二线圈匝数基于第二原边绕组确定,从而使移相变压器在副边绕组的高次谐波电流叠加到原边绕组时,副边绕组的每个线圈能够叠加到相应的原边绕组,进而能够增强移相变压器的谐波抑制能力。
综上所述,根据本发明实施例的移相变压器,通过在变压器的原边设置存在相位差的第一原边绕组和第二原边绕组,并在多个副边绕组中对应设置存在相位差的第一线圈和第二线圈,并基于第二原边绕组数量确定多个副边绕组中第二线圈数量,以及根据副边绕组数量和副边绕组内线圈数量确定对应的多个线圈间的相位差,进而使当变压器正常工作时,多个副边绕组线圈中的电流能够错相叠加到原边的第一原边绕组和第一原边绕组上,抑制原边电流谐波,同时,由于第一原边绕组和第二原边绕组也存在相位差,因此错相叠加后的原边电流能够进行进一步的错相叠加,以进一步抑制原边电流谐波,从而能够强化移相变压器的谐波抑制性能,提高了移相变压器的转换效率,且硬件成本基本不变,提升了移相变压器的性价比,实现了对移相变压器的整体优化。
对应上述实施例,本发明实施例还提供了一种电压转换电路,参考图12所示,该电压转换电路1000包括前述的移相变压器100。
根据本发明实施例的电压转换电路,通过前述的移相变压器,能够提高电压转换电路的谐波抑制性能以及转换效率,同时硬件成本基本不变,使电压转换电路的性价比更高,实现了对电压转换电路的整体优化。
对应上述实施例,本发明实施例还提供了一种医疗设备,参考图13所示,该医疗设备1000包括前述的移相变压器100。
根据本发明实施例的医疗设备,通过前述的移相变压器,能够提高医疗设备的谐波抑制性能以及转换效率,同时硬件成本基本不变,使医疗设备的性价比更高,实现了对医疗设备的整体优化。
需要说明的是,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
- 一种基于大数据的国土空间规划三线划定的分析处理系统
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