CN106252046B - 一种大功率高频高压变压器及其绝缘配绕方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率高频高压变压器，包括磁芯，磁芯上依次绕制有初级绕组、次级绕组A和次级绕组B，初级绕组与磁芯之间设有绝缘配置A，初级绕组与次级绕组A之间设有绝缘配置B，次级绕组A与次级绕组B之间设有绝缘配置C，次级绕组B的外部设有绝缘配置D。本发明还公开了一种大功率高频高压变压器的绝缘配绕方法，采用整张绝缘纸横向面绕和带状绝缘带纵向绕制交叉结合的方法，可以防止带状绝缘带纵向缠绕所产生的缝隙漏电，提高了绝缘纸的有效利用率。在绕制初、次级绕组之间的绝缘层时，对初级绕组的进、出线根部的孔隙进行填补，这样也大大改善高频高压变压器的绝缘。
Description
技术领域
本发明属于开关电源技术领域，具体涉及一种大功率高频高压变压器，本发明还涉及上述高频高压变压器的绝缘配绕方法。
背景技术
高频高压变压器是工作频率超过10kHz的功率变压器，它包括磁芯、初级绕组、次级绕组及相应的绝缘配置。其中初级绕组和次级绕组均环绕于磁芯，绝缘是目前绕制高频高压变压器过程中的难题之一。高频高压变压器绕制过程中，其磁芯与初级绕组之间、初级绕组与次级绕组之间、次级绕组的层间以及最外保护层均要有相应的绝缘配置，否则在使用中可能会造成变压器绝缘的破坏、出现高压打火现象等一系列安全问题。合理的变压器绝缘配置能够有效地提高变压器的耐压。
对于环形磁芯，现有的绝缘纸绕制方案主要是使用带状绝缘带在磁芯侧面进行纵向绕制。这样绕制的好处是使得高频高压变压器的绝缘结构紧凑，整洁美观。但是这样绕制容易产生条状缝隙，电压会从缝隙中自找最短路径爬出，大大降低绝缘等级。在实际绕制过程中，在绕制初级绕组和次级绕组的绝缘时，带状缠绕绝缘纸会在初级绕组的进、出线根部会产生孔隙，使得电压透过该孔隙产生打火现象，由条状缠绕绝缘纸产生的缝隙和孔隙引起的高压打火击穿绝缘问题是目前大功率高频高压变压器绕制面临的瓶颈问题。
另外，在实际绕制过程中，绝缘层数选取存在较大的盲目性，容易导致绝缘纸的浪费以及变压器漏感的增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种大功率高频高压变压器，提高了绝缘纸的利用率，减少了变压器的漏感。
本发明的另一目的是提供一种大功率高频高压变压器的绝缘配绕方法。
本发明所采用的第一种技术方案是，一种大功率高频高压变压器，包括磁芯，磁芯上依次绕制有初级绕组、次级绕组A和次级绕组B，初级绕组与磁芯之间设有绝缘配置A，初级绕组与次级绕组A之间设有绝缘配置B，次级绕组A与次级绕组B之间设有绝缘配置C，次级绕组B的外部设有绝缘配置D。
本发明所采用的第一种技术方案的特点还在于，
其中绝缘配置A包括至少一层绝缘层，最靠近磁芯的为第一层绝缘层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向带绕；偶数层绝缘层的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕；
其中绝缘配置B包括至少一层绝缘层，最靠近初级绕组进端的为第一层绝缘层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向绕制；偶数层绝缘层的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕；
其中绝缘配置C包括至少一层绝缘层，最靠近次级绕组A进端的为第一层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向绕制；偶数层绝缘纸的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕；
其中绝缘配置D包括至少一层绝缘层，最靠近次级绕组B进端的为第一层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向绕制，偶数层绝缘层的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕。
本发明所采用的第二种技术方案是，一种大功率高频高压变压器的绝缘配绕方法，具体包括以下步骤：
步骤1，确定高频高压变压器的绕制参数；
步骤2，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的磁芯与初级绕组之间的绝缘配置A；
步骤3，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的初级绕组与次级绕组A之间的绝缘配置B；
步骤4，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的次级绕组A与次级绕组B之间的绝缘配置C；
步骤5，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的次级绕组B外部的绝缘配置D。
本发明所采用的第二种技术方案的特点还在于，
其中步骤1中确定的参数具体为：
步骤1.1，确定高频高压变压器磁芯材质，初级绕组匝数、股数及导线规格；次级绕组A匝数、股数及导线规格；次级绕组B匝数、股数及导线规格；
步骤1.2，确定磁芯与初级绕组之间的绝缘指标、初级绕组与次级绕组A之间的绝缘指标、次级绕组A与次级绕组B之间的绝缘指标及次级绕组B外部的绝缘指标；
步骤1.3，根据步骤1.2所确定的高频高压变压器各部分绝缘指标计算相应各部分的绝缘层数。
其中步骤2的具体过程为：
按照步骤1.3确定的磁芯与初级绕组之间的绝缘层数进行绕制，针对绝缘配置A中各绝缘层的具体绕制过程如下：
步骤2.1，将带状绝缘带在磁芯上纵向紧密绕制一层；
步骤2.2，在步骤2.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸；
步骤2.3，重复操作步骤2.1～2.2，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；
步骤2.4，使用带状绝缘带在步骤2.3所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
其中步骤3的具体过程为：
按照步骤1.3确定的初级绕组与次级绕组A之间的绝缘层数进行绕制，针对绝缘配置B中各绝缘层的具体绕制过程如下：
步骤3.1，将带状绝缘带在初级绕组上纵向紧密绕制一层，绕制过程中用绝缘带对初级绕组的进线根部和出现根部产生的孔隙进行补绕；
步骤3.2，在步骤3.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸；
步骤3.3，对高频高压变压器进行真空浸漆处理；
步骤3.4，重复操作步骤3.1～3.3，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；
步骤3.5，使用带状绝缘带在步骤3.4所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
其中步骤1.3的具体过程为：
令带状绝缘纸的带宽为d1，厚度为d2，耐压为V；
设高频高压变压器上各部分的绝缘指标为Un，n＝1,2,3,4；
相邻带状绝缘带缠绕时重叠宽度d3，重叠所产生的缝隙距离d4。
带状绝缘带纵向绕制层数mn计算公式如下：
其中，为相邻带状绝缘带缠绕时重叠比例度，0＜k1＜1；
k2为相邻带状绝缘带缠绕时的缝隙系数；
k3为电压上升击穿率；
绝缘纸横向面绕层数pn计算公式如下式：
其中步骤4的具体过程为：
按照步骤1.3确定的次级绕组A与次级绕组B之间的绝缘层数进行绕制，针对绝缘配置C中各绝缘层的具体绕制过程如下：
步骤4.1，将带状绝缘带在次级绕组A上纵向紧密绕制一层；
步骤4.2，在步骤4.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸；
步骤4.3，对高频高压变压器进行真空浸漆处理；
步骤4.4，重复操作步骤4.1～4.3，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；
步骤4.5，使用带状绝缘带在步骤4.4所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
其中步骤5的具体过程为：
按照步骤1.3确定的次级绕组B外部的绝缘层数进行绕制，针对绝缘配置D中各绝缘层的具体绕制过程如下：
步骤5.1，将带状绝缘带在次级绕组B上纵向紧密绕制一层；
步骤5.2，在步骤5.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸；
步骤5.3，对高频高压变压器进行真空浸漆处理；
步骤5.4，重复操作步骤5.1～5.3，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；
步骤5.5，使用带状绝缘带在步骤5.4所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
本发明的有益效果是，本发明提出的高频高压变压器的绝缘绕制方法和现有的方法相比优点在于，采用整张绝缘纸横向面绕和带状绝缘带纵向绕制交叉结合的方法，可以防止带状绝缘带纵向缠绕所产生的缝隙漏电，提高了绝缘纸的有效利用率。在绕制初、次级绕组之间的绝缘层时，对初级绕组的进、出线根部的孔隙进行填补，这样也大大改善高频高压变压器的绝缘，本发明中提出的绝缘纸层数确定方法，有助于提高绝缘纸利用率，减小变压器漏感。
附图说明
图1是本发明一种大功率高频高压变压器中绝缘绕制的横向截面示意图。
图中，1.绝缘配置A，2.绝缘配置B，3.绝缘配置C，4.绝缘配置D，5.磁芯，6.初级绕组，6-1.初级绕组进端，6-2.初级绕组出端，7.次级绕组A，7-1.次级绕组A进端，7-2.次级绕组A出端，8.次级绕组B，8-1.次级绕组B进端，8-2.次级绕组B出端。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种大功率高频高压变压器，结构如图1所示，包括磁芯5，磁芯5上依次绕制有初级绕组6、次级绕组A7和次级绕组B8，初级绕组6与磁芯5之间设有绝缘配置A1，初级绕组6与次级绕组A7之间设有绝缘配置B2，次级绕组A7与次级绕组B8之间设有绝缘配置C3，次级绕组B8的外部设有绝缘配置D4。
绝缘配置A1包括至少一层绝缘层，最靠近磁芯5的为第一层绝缘层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向绕制；偶数层绝缘层的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕；
其中绝缘配置B2包括至少一层绝缘层，最靠近初级绕组进端6-1的为第一层绝缘层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向绕制；偶数层绝缘层的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕；
其中绝缘配置C3包括至少一层绝缘层，最靠近次级绕组A进端7-1的为第一层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向绕制；偶数层绝缘纸的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕；
其中绝缘配置D4包括至少一层绝缘层，最靠近次级绕组B进端8-1的为第一层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向绕制，偶数层绝缘层的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕。
本发明一种大功率高频高压变压器的绝缘绕制方法，具体包括以下步骤：
步骤1，确定高频高压变压器的绕制参数；
步骤1中确定的参数具体为：
步骤1.1，确定高频高压变压器磁芯5的材质，初级绕组6匝数、股数及导线规格；次级绕组A7匝数、股数及导线规格；次级绕组B8匝数、股数及导线规格；
步骤1.2，确定磁芯5与初级绕组6之间的绝缘指标、初级绕组6与次级绕组A7之间的绝缘指标、次级绕组A7与次级绕组B8之间的绝缘指标及次级绕组B8外部的绝缘指标；
步骤1.3，确定绝缘纸的规格，根据步骤1.2所确定的高频高压变压器各部分绝缘指标计算相应各部分的绝缘层数。
步骤1.3的具体过程为：
令带状绝缘纸的带宽为d1，厚度为d2，耐压为V；
设高频高压变压器上各部分的绝缘指标为Un，n＝1,2,3,4；
相邻带状绝缘带缠绕时重叠宽度d3，重叠所产生的缝隙距离d4。
带状绝缘带纵向绕制层数mn计算公式如下：
其中，为相邻带状绝缘带缠绕时重叠比例度，0＜k1＜1；
k2为相邻带状绝缘带缠绕时的缝隙系数；
k3为电压上升击穿率；
绝缘纸横向面绕层数pn计算公式如下式：
步骤2，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的磁芯与初级绕组之间的绝缘配置A1；
具体过程为：
按照步骤1.3确定的磁芯5与初级绕组6之间的绝缘层数进行绕制，针对绝缘配置A1中各绝缘层的具体绕制过程如下：
步骤2.1，将带状绝缘带在磁芯5上纵向紧密绕制一层(此处绕制是指将磁芯5全部包裹)；
步骤2.2，在步骤2.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸；
步骤2.3，重复操作步骤2.1～2.2，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；在重复执行过程中，步骤1.3计算出绝缘层数之后，若横向面绕的绝缘层数大于纵向带绕的绝缘层数，则多出的横向面绕绝缘层数单独重复绕制，例如，若横向面绕的绝缘层数为7，纵向带绕的绝缘层数为5，故重复五次步骤2.1～2.2后，在单独执行两次步骤2.2，然后再执行步骤2.4；若横向面绕的绝缘层数小于纵向带绕的绝缘层数，则多出的纵向带绕绝缘层数单独重复绕制，例如：若横向面绕的绝缘层数为3，纵向带绕的绝缘层数为5，则重复执行两次步骤2.1～2.2后，在单独执行三次步骤2.1，然后再执行步骤2.4；
步骤2.4，使用带状绝缘带在步骤2.3所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，做到变压器结构紧凑，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
步骤3，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的初级绕组6与次级绕组A7之间的绝缘配置B2；
具体过程为：
按照步骤1.3确定的初级绕组6与次级绕组A7之间的绝缘层数进行绕制，针对绝缘配置B2中各绝缘层的具体绕制过程如下：
步骤3.1，将带状绝缘带在初级绕组上纵向紧密绕制一层，绕制过程中用绝缘带对初级绕组进端6-1根部和初级绕组出端6-2根部产生的孔隙进行补绕；
步骤3.2，在步骤3.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸，绕制过程中填堵初级绕组进端6-1根部和初级绕组出端6-2根部产生的孔隙；
步骤3.3，对高频高压变压器进行真空浸漆处理；
步骤3.4，重复操作步骤3.1～3.3，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；在重复执行过程中，步骤1.3计算出绝缘层数之后，若横向面绕的绝缘层数大于纵向带绕的绝缘层数，则多出的横向面绕绝缘层数单独重复绕制，例如，若横向面绕的绝缘层数为7，纵向带绕的绝缘层数为5，故重复五次步骤3.1～3.3后，在单独执行两次步骤3.2～3.3，然后再执行步骤3.5；若横向面绕的绝缘层数小于纵向带绕的绝缘层数，则多出的纵向绕制绝缘层数单独重复绕制，例如：若横向面绕的绝缘层数为3，纵向带绕的绝缘层数为5，则重复执行三次步骤3.1～3.3后，再依次执行两次步骤3.1和步骤3.3，中间跳过步骤3.2，然后再执行步骤3.5；
步骤3.5，使用带状绝缘带在步骤3.4所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，做到变压器结构紧凑，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
步骤4，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的次级绕组A7与次级绕组B8之间的绝缘配置C3；
步骤4.1，将带状绝缘带在次级绕组A7上纵向紧密绕制一层；绕制过程中用绝缘带对次级绕组A进端7-1根部和次级绕组A出端7-2根部产生的孔隙进行补绕；
步骤4.2，在步骤4.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸；绕制过程中填堵次级绕组A进端7-1根部和次级绕组A出端7-2根部产生的孔隙；
步骤4.3，对高频高压变压器进行真空浸漆处理；
步骤4.4，重复操作步骤4.1～4.3，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；在重复执行过程中，步骤1.3计算出绝缘层数之后，若横向面绕的绝缘层数大于纵向带绕的绝缘层数，则多出的横向面绕绝缘层数单独重复绕制，例如，若横向面绕的绝缘层数为7，纵向带绕的绝缘层数为5，故重复五次步骤4.1～4.3后，在单独执行两次步骤4.2～4.3，然后再执行步骤4.5；若横向面绕的绝缘层数小于纵向带制的绝缘层数，则多出的纵向带绕绝缘层数单独重复绕制，例如：若横向面绕的绝缘层数为3，纵向带绕的绝缘层数为5，则重复执行三次步骤4.1～4.3后，再依次执行两次步骤4.1和步骤4.3，中间跳过步骤4.2，然后再执行步骤4.5；
步骤4.5，使用带状绝缘带在步骤4.4所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，做到变压器结构紧凑，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
步骤5，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的次级绕组B8外部的绝缘配置D4；
按照步骤1.3确定的次级绕组B8外部的绝缘层数进行绕制，针对绝缘配置D4中各绝缘层的具体绕制过程如下：
步骤5.1，将带状绝缘带在次级绕组B8上纵向紧密绕制一层；绕制过程中用绝缘带对次级绕组B进端8-1根部和次级绕组B出端8-2根部产生的孔隙进行补绕；
步骤5.2，在步骤5.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸；绕制过程中填堵次级绕组B进端8-1根部和次级绕组B出端8-2根部产生的孔隙；
步骤5.3，对高频高压变压器进行真空浸漆处理；
步骤5.4，重复操作步骤5.1～5.3，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；在重复执行过程中，步骤1.3计算出绝缘层数之后，若横向面绕的绝缘层数大于纵向带绕的绝缘层数，则多出的横向面绕绝缘层数单独重复绕制，例如，若横向面绕的绝缘层数为7，纵向带绕的绝缘层数为5，故重复五次步骤5.1～5.3后，在单独执行两次步骤5.2～5.3，然后再执行步骤5.5；若横向面绕的绝缘层数小于纵向带绕的绝缘层数，则多出的纵向带绕绝缘层数单独重复绕制，例如：若横向面绕的绝缘层数为3，纵向带绕的绝缘层数为5，则重复执行三次步骤5.1～5.3后，再依次执行两次步骤5.1和步骤5.3，中间跳过步骤5.2，然后再执行步骤5.5；
步骤5.5，使用带状绝缘带在步骤5.4所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，做到变压器结构紧凑，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
绝缘配置A1、绝缘配置B2、绝缘配置C3、绝缘配置D4的绝缘层数具体的计算过程为，
确定变压器磁芯结构为环形铁芯，初级绕组的参数规格为：初级绕组匝数为9匝，股数为190股，绕制1层，导线为线径为0.63mm，耐压为1.3kV的漆包线；
次级绕组A的参数规格为：匝数为120匝，股数为12股，绕制1层，导线为线径为0.63mm，耐压为1.3kV的漆包线；
次级绕组B的参数规格为：匝数为120匝，股数为12股，绕制1层，导线为线径为0.63mm，耐压为1.3kV的漆包线；
选取磁芯与初级绕组之间的绝缘指标为1kV，初级绕组与次级绕组A之间的绝缘指标为36kV，次级绕组A与次级绕组B之间的绝缘指标为20kV，次级绕组B外部(即变压器外保护层)的绝缘指标为10kV；
根据步上述确定的各部分绝缘指标计算相应各部分的绝缘层数；
其中绝缘配置A1中绝缘纸绕制层数的计算过程为：
绝缘配置A 1中选取的绝缘纸为聚脂薄膜，该绝缘纸加工成的带状绝缘带带宽为d1＝2cm，厚度d2＝50μm，耐压V＝3.0kV；
高频高压变压器上磁芯与初级绕组之间的绝缘指标U1＝1kV(Un取n＝1)；
相邻带状绝缘纸缠绕时重叠宽度d3＝1cm，重叠所产生的缝隙距离d4＝1.5mm；
其中为相邻带状绝缘带缠绕时重叠比例度，0＜k1＜1；
d4/d2＝30；查如下表1得k2＝1.3，k2为相邻带状绝缘带缠绕时的缝隙系数；
根据U1＝1kV，查如下表2得k3＝0，k3为电压上升击穿率；
表1
| d4/d2 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| k2 | 1 | 1.04 | 1.1 | 1.3 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 |
表1为k2与d4/d2的经验对比表，注：限制相邻带状绝缘带重叠所产生的缝隙距离d4最大为2mm，且d4在变压器不进行真空浸漆前提下至少为d1的10倍。
表2
| Un/kV | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| k3 | 0 | 0.03 | 0.07 | 0.11 | 0.16 | 0.2 | 0.27 |
| Un/kV | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 70 |
| k3 | 0.34 | 0.42 | 0.5 | 0.59 | 0.69 | 0.8 | 1 |
表2为k3与Un(n＝1,2,3,4)的经验关系对比表，注：本高频高压变压器的绝缘配置方案所能够配置的最大绝缘指标为70kV；
则绝缘配置A1中带状绝缘带纵向绕制的层数m1(mn取n＝1)为
这里取1层。
绝缘配置A1中横向面绕层数p1为
这里取1层。
其中绝缘配置B2中绝缘纸绕制层数的计算过程为：
绝缘配置B2中选取的绝缘纸为白色复合绝缘纸，该绝缘纸加工成的带状绝缘带带宽d1＝2cm，厚度d2＝100μm，耐压V＝6.0kV；
高频高压变压器上初级绕组与次级绕组A之间的绝缘指标U2＝36KV(Un取n＝2)；
相邻带状绝缘纸缠绕时重叠宽度d3＝1cm，重叠所产生的缝隙距离d4＝1.5mm；
其中为相邻带状绝缘带缠绕时重叠比例度，0＜k1＜1；
d4/d2＝15；查表1得k2＝1.04，k2为相邻带状绝缘带缠绕时的缝隙系数；
根据U2＝36kV，查表2得k3＝0.34，k3为电压上升击穿率；
则绝缘配置B2中带状绝缘带纵向带绕的层数m2(mn取n＝2)为
这里取5层。
绝缘配置B2中横向面绕层数p2(pn取n＝2)为
这里取7层。
其中绝缘配置C3中绝缘纸绕制层数的计算过程为：
绝缘配置C3中选取的绝缘纸为白色复合绝缘纸，该绝缘纸加工成的带状绝缘带带宽d1＝2cm，厚度d2＝100μm，耐压V＝6.0kV；
高频高压变压器上次级绕组A与次级绕组B之间的绝缘指标U3＝20KV(Un取n＝3)；
相邻带状绝缘纸缠绕时重叠宽度d3＝1cm，重叠所产生的缝隙距离d4＝1.5mm；
其中为相邻带状绝缘带缠绕时重叠比例度，0＜k1＜1；
d4/d2＝15；查表1得k2＝1.04，k2为相邻带状绝缘带缠绕时的缝隙系数；
根据U3＝20kV，查表2得k3＝0.16，k3为电压上升击穿率；
则绝缘配置C(3)中带状绝缘带纵向带绕的层数m3(mn取n＝3)为
这里取2层；
绝缘配置C3中横向面绕层数p3(pn取n＝3)为
这里取3层；
其中绝缘配置D4中绝缘纸绕制层数的计算过程为：
绝缘配置D4中选取的绝缘纸为聚脂薄膜，该绝缘纸加工成的带状绝缘带带宽为d1＝2cm，厚度d2＝50μm，耐压V＝3.0kV；
高频高压变压器上次级绕组B外部(即高频高压变压器外保护层)的绝缘指标U4＝10KV(Un取n＝4)；
相邻带状绝缘纸缠绕时重叠宽度d3＝1cm，重叠所产生的缝隙距离d4＝1.5mm；
其中为相邻带状绝缘带缠绕时重叠比例度，0＜k1＜1；
d4/d2＝30；查如下表1得k2＝1.3，k2为相邻带状绝缘带缠绕时的缝隙系数；
根据U1＝10kV，查如下表2得k3＝0.07，k3为电压上升击穿率；
则绝缘配置D4中带状绝缘带纵向绕制的层数m4(mn取n＝4)为
这里取2层。
绝缘配置D4中横向面绕层数p4(pn取n＝4)为
这里取2层。
Claims (8)
1.一种大功率高频高压变压器，其特征在于：包括磁芯(5)，磁芯(5)上依次绕制有初级绕组(6)、次级绕组A(7)和次级绕组B(8)，初级绕组(6)与磁芯(5)之间设有绝缘配置A(1)，初级绕组(6)与次级绕组A(7)之间设有绝缘配置B(2)，次级绕组A(7)与次级绕组B(8)之间设有绝缘配置C(3)，次级绕组B的外部设有绝缘配置D(4)；
所述绝缘配置A(1)包括至少一层绝缘层，最靠近磁芯(5)的为第一层绝缘层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向绕制；偶数层绝缘层的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕；
所述绝缘配置B(2)包括至少一层绝缘层，最靠近初级绕组进端(6-1)的为第一层绝缘层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向绕制；偶数层绝缘纸的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕；
所述绝缘配置C(3)包括至少一层绝缘层，最靠近次级绕组A进端(7-1)的为第一层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向绕制；偶数层绝缘纸的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕；
所述绝缘配置D(4)包括至少一层绝缘层，最靠近次级绕组B进端(8-1)的为第一层，奇数层绝缘层的绕制结构为：带状绝缘带纵向绕制，偶数层绝缘层的绕制结构为：整张绝缘纸横向面绕。
2.应用于如权利要求1所述的一种大功率高频高压变压器的绝缘配绕方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤1，确定高频高压变压器的绕制参数；
步骤2，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的磁芯(5)与初级绕组(6)之间的绝缘配置A(1)；
步骤3，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的初级绕组(6)与次级绕组A(7)之间的绝缘配置B(2)；
步骤4，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的次级绕组A与次级绕组B之间的绝缘配置C(3)；
步骤5，根据步骤1确定的绕制参数绕制高频高压变压器的次级绕组B(8)外部的绝缘配置D(4)。
3.根据权利要求2所述的一种大功率高频高压变压器的绝缘配绕方法，其特征在于：所述步骤1中确定的参数具体为：
步骤1.1，确定高频高压变压器磁芯(5)材质，初级绕组(6)匝数、股数及导线规格；次级绕组A(7)匝数、股数及导线规格；次级绕组B(8)匝数、股数及导线规格；
步骤1.2，确定磁芯(5)与初级绕组(6)之间的绝缘指标、初级绕组(6)与次级绕组A(7)之间的绝缘指标、次级绕组A(7)与次级绕组B(8)之间的绝缘指标及次级绕组B(8)外部的绝缘指标；
步骤1.3，根据步骤1.2所确定的高频高压变压器各部分绝缘指标计算相应各部分的绝缘层数。
4.根据权利要求3所述的一种大功率高频高压变压器的绝缘配绕方法，其特征在于：所述步骤2的具体过程为：
按照步骤1.3确定的磁芯(5)与初级绕组(6)之间的绝缘层数进行绕制，针对绝缘配置A(1)中各绝缘层的具体绕制过程如下：
步骤2.1，将带状绝缘带在磁芯(5)上纵向紧密绕制一层；
步骤2.2，在步骤2.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸；
步骤2.3，重复操作步骤2.1～2.2，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；
步骤2.4，使用带状绝缘带在步骤2.3所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
5.根据权利要求4所述的一种大功率高频高压变压器的绝缘配绕方法，其特征在于：所述步骤1.3的具体过程为：
设高频高压变压器上的绝缘指标为Un，n＝1,2,3,4，带状绝缘带宽度d1、厚度d2、耐压V；U1为高频高压变压器磁芯(5)与初级绕组(6)之间的绝缘指标；U2为初级绕组(6)与次级绕组A(7)之间的绝缘指标、U3为次级绕组A(7)与次级绕组B(8)之间的绝缘指标、次U4为级绕组B(8)外部的绝缘指标；
相邻带状绝缘带缠绕时重叠宽度d3，重叠所产生的缝隙距离d4；
带状绝缘带纵向绕制层数mn计算公式如下：
<mrow>
<msub>
<mi>m</mi>
<mi>n</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>U</mi>
<mi>n</mi>
</msub>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mi>V</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mrow>
<msub>
<mi>k</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>+</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<msub>
<mi>k</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>&times;</mo>
<msup>
<mn>10</mn>
<msub>
<mi>k</mi>
<mn>3</mn>
</msub>
</msup>
<mo>,</mo>
<mi>n</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>,</mo>
<mn>2</mn>
<mo>,</mo>
<mn>3</mn>
<mo>,</mo>
<mn>4</mn>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，为相邻带状绝缘带缠绕时重叠比例度，0＜k1＜1；
k2为相邻带状绝缘带缠绕时的缝隙系数；
k3为电压上升击穿率；
绝缘纸横向面绕层数pn计算公式如下式：
<mrow>
<msub>
<mi>p</mi>
<mi>n</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>U</mi>
<mi>n</mi>
</msub>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mi>V</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<msup>
<mn>10</mn>
<msub>
<mi>k</mi>
<mn>3</mn>
</msub>
</msup>
<mo>,</mo>
<mi>n</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>,</mo>
<mn>2</mn>
<mo>,</mo>
<mn>3</mn>
<mo>,</mo>
<mn>4</mn>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>.</mo>
</mrow>
6.根据权利要求5所述的一种大功率高频高压变压器的绝缘配绕方法，其特征在于：所述步骤3的具体过程为：
按照步骤1.3确定的初级绕组(6)与次级绕组A(7)之间的绝缘层数进行绕制，针对绝缘配置B(2)中各绝缘层的具体绕制过程如下：
步骤3.1，将带状绝缘带在初级绕组上纵向紧密绕制一层；
步骤3.2，在步骤3.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸；
步骤3.3，对高频高压变压器进行真空浸漆处理；
步骤3.4，重复操作步骤3.1～3.3，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；
步骤3.5，使用带状绝缘带在步骤3.4所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
7.根据权利要求5所述的一种大功率高频高压变压器的绝缘配绕方法，其特征在于：所述步骤4的具体过程为：
按照步骤1.3确定的次级绕组A(7)与次级绕组B(8)之间的绝缘层数进行绕制，针对绝缘配置C(3)中各绝缘层的具体绕制过程如下：
步骤4.1，将带状绝缘带在次级绕组A(7)上纵向紧密绕制一层；
步骤4.2，在步骤4.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸；
步骤4.3，对高频高压变压器进行真空浸漆处理；
步骤4.4，重复操作步骤4.1～4.3，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；
步骤4.5，使用带状绝缘带在步骤4.4所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
8.根据权利要求5所述的一种大功率高频高压变压器的绝缘配绕方法，其特征在于：所述步骤5的具体过程为：
按照步骤1.3确定的次级绕组B(8)外部的绝缘层数进行绕制，针对绝缘配置D(5)中各绝缘层的具体绕制过程如下：
步骤5.1，将带状绝缘带在次级绕组B(8)上纵向紧密绕制一层；
步骤5.2，在步骤5.1绕制的绝缘层上再横向紧密面绕一层绝缘纸；
步骤5.3，对高频高压变压器进行真空浸漆处理；
步骤5.4，重复操作步骤5.1～5.3，直至将步骤1.3所确定的绝缘层数绕制完成为止；
步骤5.5，使用带状绝缘带在步骤5.4所得绝缘层上纵向绕制一层绝缘层，并对高频高压变压器进行真空浸漆处理。
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