CN103426595A - 变压器冷却装置及包含该变压器冷却装置的变压器组件 - Google Patents

Abstract

本公开提供了变压器冷却装置及包含该变压器冷却装置的变压器组件。变压器冷却装置包括：第一板，在其上安置有变压器，所述变压器包括磁性构件和线圈；第二板，其被布置在所述第一板的一侧，所述第二板与所述第一板间隔开；以及冷却剂通道，冷却剂在所述冷却剂通道中流动，所述冷却剂通道被限定在所述第一板和所述第二板之间。

Description

变压器冷却装置及包含该变压器冷却装置的变压器组件

技术领域

本公开涉及一种变压器冷却装置。

背景技术

通常，杆上式变压器被安装在电杆上以将由供电站通过高压电缆分配的高电压变换成预定电压，由此将变换后的电压分配给住宅或建筑物。

正常的电力变压器为一种通过利用电磁感应来转换交流（AC）电压或电流的设备。存在许多不同类型的变压器，诸如连接到电力传输/分配线路的电力变压器以及在电子电路中使用的耦合变压器。

这样的电力电压器可升高或降低被施加到AC电路中的预定电压。然而，不管电压升高或下降，电功率并不改变。变压器具有这样的结构：被连接到电源的初级线圈以及被连接到负载的次级线圈被缠绕在磁心构件（coremember）上，例如，铁心或铁氧体心。

当电力被施加到初级线圈而使得电流流过时，在初级线圈和磁心构件周围产生电场。这里，当由电源提供的电流随时间而改变时，可以改变电场的强度。因此，电场可通过磁心构件被传递到次级线圈，从而穿过次级线圈的电场的强度随时间而改变。

同样，可在次级线圈中通过电磁感应产生感应电动势，并且因此，感应电流在次级线圈中流动。

变压器可被连接到设置在电力控制设备中的转换器。变压器可使被施加到转换器的高压隔离以转换电压。当变压器工作时，在电力被施加到线圈以产生电磁感应的同时变压器可产生大量的热。

依据变压器或变压器的装配结构，在变压器中产生的热未被充分地散发到转换器或电力控制设备的外部。因此，变压器可能过载。此外，变压器、转换器或电力控制设备可能出现故障从而降低运行的可靠性。

发明内容

实施例提供了能够将在变压器中产生的热有效地散发的变压器冷却装置。

在一个实施例中，变压器冷却装置包括：第一板，在其上安置有包括磁性构件和线圈的变压器；第二板，其被布置在所述第一板的侧面上，所述第二板与所述第一板间隔开；以及冷却剂通道，冷却剂在所述冷却剂通道中流动，所述冷却剂通道被限定在所述第一板和所述第二板之间。

在另一实施例中，变压器组件包括：联接到线圈的多个磁性构件；限定支撑多个磁性构件的支撑表面的第一板；与所述第一板间隔开的第二板；冷却剂通道，其被限定在所述第一板和所述第二板之间；冷却剂流入部，通过所述冷却剂流入部将冷却剂引入所述冷却剂通道；以及冷却剂排出部，通过所述冷却剂排出部排出循环到所述冷却剂通道中的冷却剂。

在下面的附图和描述中阐述一个或多个实施例的细节。其它特征将通过说明书和附图，以及通过权利要求变得显而易见。

附图说明

图1为示出依据实施例的变压器被装配在特定单元上的状态的视图。

图2为示出依据实施例的变压器的装配结构的水平截面图。

图3为示出依据实施例的变压器的装配结构的垂直截面图。

图4为示出依据实施例的具有冷却剂通道的第二板的视图。

具体实施方式

图1为示出依据实施例的变压器被装配在特定单元上的状态的视图，图2为示出依据实施例的变压器的装配结构的水平截面图，以及图3为示出依据实施例的变压器的装配结构的垂直截面图。

参见图1至图3，依据实施例的变压器100可被布置在装配单元10上。例如，装配单元10可为电力控制设备，变压器100被布置在电力控制设备上。变压器100和装配单元10通常可被称作“变压器组件”。

装配单元10包括：第一板30，在其上安置有变压器100；以及第二板50，其具有与第一板30的一个表面向下间隔开的一个表面。第一板30的一侧可被联接到第二板50的一侧。可选地，第一板30和第二板50可彼此整体形成。

装配单元10包括冷却剂通道190，冷却剂通道190被限定为第一板30和第二板50之间的空间的至少一部分。

第一板30可被称作“支撑件”或“支撑板”，这是由于第一板30被布置在变压器100下方以支撑变压器100。而且，第二板50可被称作“通道形成部”，这是由于第二板50与第一板30间隔开以限定冷却剂通道190。

而且，冷却剂流入部182和冷却剂排出部184被布置在装配部10的一个表面中，通过冷却剂流入部182将冷却剂引入冷却剂通道190，并且通过冷却剂排出部184将循环到冷却剂通道190中的冷却剂排放到装配单元10的外部。冷却剂流入部182和冷却剂排出部184可被布置在装配单元10的相同的表面中。

然而，本公开并不限于冷却剂流入部182和冷却剂排出部184的位置。例如，冷却剂流入部182和冷却剂排出部184可分别被布置在不同的表面上。

装配单元10进一步包括固定构件150，固定构件150用于将变压器100固定到装配单元10上。固定构件150可被布置在变压器100的上方以按压装配单元10的上表面的至少一部分。而且，固定构件150可自装配单元10的上表面起向下延伸并且随后被固定至第一板30。

联接有固定构件150的联接部155被布置在第一板30上。联接构件被联接至联接部155。联接构件将联接部155固定至固定构件150。

变压器100包括：作为磁心构件的多个磁性部110和120，以及联接至多个磁性部110和120的线圈装配部130。线圈140可被联接至线圈装配部130的外周表面。

磁性部110和120中的每个均可由铁氧体材料形成。多个磁性部110和120包括支撑在第一板30上的第一磁性部110和布置在第一磁性部110的一侧并且支撑在第一板30上的第二磁性部120。第一磁性部110和第二磁性部120可彼此联接。

第一磁性部110的端部可接触第二磁性部120的端部。例如，如图2所示，第一磁性部110的端部包括多个第一端部111，并且第二磁性部120的端部包括多个第二端部121。多个第一端部111和多个第二端部121可彼此接触。

线圈装配部130被布置成包围多个磁性部110和120的至少一部分。例如，如图2所示，线圈装配部130可被布置在多个磁性部110和120的内部。

具体的，多个磁性部110和120具有多个容纳空间115和116，在容纳空间115和116中布置有线圈装配部130和线圈140。多个容纳空间115和116包括第一容纳空间115以及与第一容纳空间间隔开的第二容纳空间116，在第一容纳空间115中布置有线圈装配部130的至少一部分，在第二容纳空间116中布置有线圈装配部130的其余部分。

多个磁性部110和120的部分可被布置在第一容纳空间115和第二容纳空间116之间的空间中。

分隔肋状件132被布置在线圈装配部130上，分隔肋状件132用于分隔装配有线圈140的空间或表面。分隔肋状件132可将装配有线圈140的线圈装配部130的空间分隔为具有不同尺寸的装配空间131a和131b。

具体的，线圈装配部130包括由分隔肋状件132分隔的第一线圈装配部130a和第二线圈装配部130b。而且，由分隔肋状件132分隔的第一装配空间131a和第二装配空间131b被限定在线圈装配部130的外部。第一装配空间131a可被限定为包围第一线圈装配部130a的外侧，以及第二装配空间131b可被限定为包围第二线圈装配部130b的外侧。

线圈140包括在第一装配空间131a中联接的初级线圈141和在第二装配空间131b中联接的次级线圈145。

初级线圈141和次级线圈145被布置为围绕线圈装配部130的外周表面。具体的，初级线圈141被布置在第一装配空间131a中，以及次级线圈145被布置在第二装配空间131b中。初级线圈141和次级线圈145中的一个可为连接到电源的线圈，并且另一个可为感应电流的线圈。

多个突起部35a和35b被布置在第一板30上，多个突起部35a和35b支撑第一磁性部110和第二磁性部120的下表面的至少一部分。多个突起部35a和35b包括支撑第一磁性部110的第一突起部35a和支撑第二磁性部120的第二突起部35b。多个突起部35a和35b可被称作接触第一磁性部110和第二磁性部120的“接触部”。

第一突起部35a和第二突起部35b分别接触第一板30的第一磁性部110和第二磁性部120。而且，第一突起部35a和第二突起部35b从第一板30的下表面分别朝向第一磁性部110和第二磁性部120突出。

第一突起部35a和第二突起部35b包括支撑表面37。支撑表面37可为第一突起部35a和第二突起部35b的接触第一磁性部110和第二磁性部120中的每个的表面。

也就是说，支撑表面37可为接收来自第一突起部35a和第二突起部35b的上表面的热量的传热表面。换言之，第一磁性部110接触第一突起部35a以将热量Q1传递到第一突起部35a。而且，第二磁性部120接触第二突起部35b以将热量Q2传递到第二突起部35b。

凹部34被限定在第一突起部35a和第二突起部35b之间，使凹部34凹陷以容纳变压器100的至少一部分。线圈装配部130和线圈140可被布置在凹部34中。

具体地，第一线圈装配部130a和第二线圈装配部130b的下部、分隔肋状件132的下部、以及线圈140的至少一部分可被容纳在凹部34中。

总而言之，第一磁性部110和第二磁性部120沿水平或沿左右方向布置以接触第一板30。

换言之，第一板30可包括多个突起部35a和35b，多个突起部35a和35b接触第一磁性部110和第二磁性部120以稳定地支撑第一磁性部110和第二磁性部120。

同样的，由于在第一磁性部110和第二磁性部120中产生的热量经由支撑表面37传递到第一板30，可确保热接触（或传热）面积以将热量有效地散发。

同样，由于变压器100的至少一部分被容纳在凹部34内，变压器100可被紧凑地装配在第一板30上。

有冷却剂流过的冷却剂通道190被限定在第一板30与第二板50之间。第二板50具有限定冷却剂通道190以便能够使冷却剂平稳地流动的预定结构。在下文中，将结合附图详细描述第二板50的结构。

图4为示出依据实施例的具有冷却剂通道的第二板的视图。

参见图4，依据实施例，冷却剂通道190的至少一部分被限定在第二板50中。冷却剂通道190包括被限定在冷却剂流入部182内部的流入通道192以及被限定在冷却剂排出部184内的排出通道194。

第二板50包括通道分隔部196，通道分隔部196用于将流入通道192和排出通道194分隔开。通道分隔部196被布置在流入通道192和排出通道194之间。

具体的，通道分隔部196自第二板50向上突出以接触第一板30。

通道分隔部196自第二板50的布置有冷却剂流入部182和冷却剂排出部184的第一表面51起朝向第二表面52突出。而且，通道分隔部196具有与第二表面52间隔开的端部。这里，第一表面51与第二表面52可彼此面对。

因此，通过冷却剂流入部182引入的冷却剂沿着通道分隔部196流动到流入通道192中并且然后冷却剂通过间隔部53被引入排出通道194中，间隔部53被限定在通道分隔部196的端部和第二表面52之间。

换言之，流入通道192的一端以及排出通道194的另一端可通过间隔部53彼此连通。被引入流入通道192的冷却剂可流动预定距离，并且然后冷却剂经由间隔部53被引入排出通道194。

结果，由于通道192和通道194被通道分隔部196分隔开，所以通过冷却剂流入部182流入到流入通道192中的冷却剂并不是被直接引入排出通道194，而是流动预定距离（图4中的向右的方向）并且然后流动方向切换以流入排出通道194中。

冷却剂通道190进一步包括分流通道195，分流通道195被限定在排出通道194的一侧。分流通道195可使流入到流入通道192的冷却剂的至少一部分分流以将冷却剂的至少一部分引入排出通道194中。

换言之，经过间隔部53的冷却剂的至少一部分被引入排出通道194，并且其余的冷却剂流经分流通道195并且然后被引入排出通道194。

也就是说，冷却剂被分割以流经排出通道194和分流通道195。然后，流入分流通道195的冷却剂流动预定距离并且然后与流入排出通道194的冷却剂混合。如上文所描述的，由于冷却剂流入分流通道195，所以可增大通过冷却剂的传热面积。

引导冷却剂在冷却剂通道190内的流动的引导肋状件55被布置在第二板50上。引导肋状件55自第二板50的下表面向上突出。同样的，可设置多个引导肋状件55，并且多个引导肋状件55可彼此间隔开。

通过冷却剂流入部182引入的冷却剂可通过引导肋状件55被引导至流入通道192、分流通道195以及排出通道194中，并且然后容易被排放到冷却剂排出部184中。

结果，由于冷却剂均匀地循环到冷却剂通道190中，所以在变压器100中产生的热量，即，被传递到第一板30的热量可被充分地冷却。

尽管在本实施例中通道分隔部196或引导肋状件55被布置在第二板50上，但是本公开不限于此。例如，通道分隔部196或引导肋状件55可被布置在第一板30上。

总之，在变压器100中产生的热量可被传递至接触变压器100的第一板30。同样的，被传递至第一板30的热量可通过流入第一板30和第二板50之间的空间的冷却剂来冷却。

因此，由于在变压器100中产生的热量被散发到外部，所以可保证关于变压器100或装配单元10的运行的可靠性。

依据实施例，在设置于变压器中的磁性构件与装配有变压器的板之间的接触区域可被增大以促进通过板进行的散热。

换言之，安置有变压器的磁心构件的突起部可被布置在装配有变压器的板上，并且限定在突起部的一个表面上的支撑表面可接触磁心构件以增大传热面积。

而且，由于突起部可与板一体地制造或加工，所以可简化制造过程，并且可降低制造成本。

而且，由于冷却剂通道被限定在变压器的一侧以冷却在变压器中产生的热量，所以可提高散热效果。

而且，用于引导冷却剂的流动的结构可被应用在冷却剂通道中，使得冷却剂平稳地流动以提高冷却效果。

尽管已经参照许多示例性实施例描述了实施例，但是应该理解的是，本领域的技术人员能够设想到将会落入本公开的原理的精神和范围内的许多其他修改和实施例。更特别地，在本公开、附图和附随权利要求的范围内的主题组合排布的组成部分和/或排布的各种改变和修改是可能的。除了组成部分和/或排布的改变和修改之外，对本领域的技术人员来说替代使用也将是明显的。

Claims (20)

1.一种变压器冷却装置，包括：

第一板，在其上安置有变压器，所述变压器包括磁性构件和线圈；

第二板，其被布置在所述第一板的一侧，所述第二板与所述第一板间隔开；以及

冷却剂通道，冷却剂在所述冷却剂通道中流动，所述冷却剂通道被限定在所述第一板和所述第二板之间。

2.根据权利要求1所述的变压器冷却装置，其中所述第一板包括突起部，所述突起部从所述第一板的一个表面突出以接触所述磁性构件。

3.根据权利要求2所述的变压器冷却装置，其中所述磁性构件包括第一磁性部和第二磁性部，并且

所述突起部包括：第一突起部，其被布置在所述第一板的一侧以接触所述第一磁性部；以及第二突起部，其被布置在所述第一板的另一侧以接触所述第二磁性部。

4.根据权利要求3所述的变压器冷却装置，其中所述第一板包括凹部，所述凹部被限定在所述第一突起部和第二突起部之间以容纳所述变压器的至少一部分。

5.根据权利要求3所述的变压器冷却装置，其中沿水平方向或沿左/右方向布置所述第一磁性部和所述第二磁性部，并且所述第一磁性部和所述第二磁性部分别支撑在所述第一突起部的上表面上和所述第二突起部的上表面上。

6.根据权利要求3所述的变压器冷却装置，其中所述第一磁性部和所述第二磁性部彼此联接，并且

被联接的第一磁性部和第二磁性部具有容纳空间，所述容纳空间用于容纳线圈和具有装配所述线圈的空间的线圈装配部。

7.根据权利要求6所述的变压器冷却装置，其中所述容纳空间被限定为多个。

8.根据权利要求6所述的变压器冷却装置，其中所述线圈装配部包括分隔肋状件，所述分隔肋状件将装配有所述线圈的空间或表面分隔成具有不同尺寸的空间或表面。

9.根据权利要求1所述的变压器冷却装置，进一步包括：

冷却剂流入部，冷却剂通过所述冷却剂流入部被引入所述冷却剂通道中；以及

冷却剂排出部，循环到所述冷却剂通道中的冷却剂通过所述冷却剂排出部被排出。

10.根据权利要求1所述的变压器冷却装置，其中所述冷却剂通道包括流入通道和排出通道，并且

所述第一板或所述第二板中的至少一个进一步包括通道分隔部，所述通道分隔部将所述流入通道和所述排出通道分隔开。

11.根据权利要求10所述的变压器冷却装置，其中所述冷却剂通道进一步包括分流通道，所述分流通道使通过流入通道的冷却剂分流，并且

所述冷却剂通过所述分流通道并与流入所述排出通道的冷却剂混合。

12.根据权利要求10所述的变压器冷却装置，其中所述第二板包括：

第一表面，所述通道分隔部与所述第一表面联接；以及

第二表面，其被限定在与所述第一表面相对的表面上，所述第二表面与所述通道分隔部的端部间隔开。

13.根据权利要求11所述的变压器冷却装置，其中所述第二板包括间隔部，所述间隔部被限定在所述通道分隔部的端部与所述第二板的一个表面之间以便使冷却剂分割而流入排出通道和分流通道中。

14.根据权利要求6所述的变压器冷却装置，其中所述第一板或所述第二板中的至少一个包括引导肋状件，所述引导肋状件将流入所述流入通道的冷却剂引导至所述排出通道。

15.根据权利要求7所述的变压器冷却装置，其中所述引导肋状件被设置为多个，多个引导肋状件彼此间隔开。

16.一种变压器组件，包括：

多个磁性构件，其联接至线圈；

第一板，其限定支撑所述多个磁性构件的支撑表面；

第二板，其与所述第一板间隔开；

冷却剂通道，其限定在所述第一板和所述第二板之间；

冷却剂流入部，冷却剂通过所述冷却剂流入部被引入所述冷却剂通道中；以及

冷却剂排出部，循环到所述冷却剂通道中的冷却剂通过所述冷却剂排出部被排出。

17.根据权利要求16所述的变压器组件，其中所述多个磁性构件包括：

具有第一端部的第一磁性构件；以及

具有接触所述第一端部的第二端部的第二磁性构件，所述第二磁性构件相对于所述第一磁性构件水平地布置。

18.根据权利要求16所述的变压器组件，其中所述第一板包括接触所述多个磁性构件的多个接触部，并且

所述支撑表面为每个所述接触部的上表面。

19.根据权利要求18所述的变压器组件，其中所述第一板包括凹部，所述凹部被限定在多个接触部之间以容纳线圈的至少一部分。

20.根据权利要求16所述的变压器组件，其中所述冷却剂通道包括：

流入通道，通过所述冷却剂流入部引入的冷却剂在所述流入通道中流动；

排出通道，其对冷却剂向所述冷却剂排出部中的排放进行引导；以及

分流通道，其对通过所述流入通道的冷却剂进行分流以将分流的冷却剂引入所述排出通道中。

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