CN114050035A - 一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，涉及高频变压器技术领域，包括变压组件、散热组件、谐波消除组件、外箱体、防水组件，变压组件设置在外箱体内部，散热组件和外箱体侧壁紧固连接，谐波消除组件设置在变压组件上，谐波消除组件和变压组件紧固连接，防水组件设置在外箱体侧壁内部。本发明的谐波消除组件，将电源端主电路中最主要的谐波滤除，极大程度的降低了谐波对变压器的影响，本发明的防水组件一方面对水流振动的冲击力进行引导，另一方面，也保证了变压器在密封状态下的散热有效性，极大程度的提升了该变压器的环境适应性。

Description

一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器
技术领域
本发明涉及高频变压器技术领域，具体为一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器。
背景技术
随着现代化科技的不断发展，电子电力技术在电力系统中的应用也越来越广泛了，其中电力电子变压器也得到了广泛和深入的研究发展。早期时候，电力电子变压器主要倍应用在电力机车的牵引装置上，近些年，随着研究深入，电力电子变压器也被应用在直流混合偏殿网络、电动汽车充电站、新能源直流并网等领域。变压技术的持续发展对电能处理和转换单元提出了小型化、灵活控制的要求，高频变压器相比较于传统的工频变压器具有体积小、重量轻等优势，其在电力变压器中的应用占比越来越大。但传统的高频变压器在设计上存在较多缺陷，高频变压器在使用过程中会接收到来自开关式电源和电子电力负载产生的谐波，而传统的高频变压器缺少有效的谐波消除装置，无法为电能的输送提供稳定的环境。当铁芯的磁通饱和是，电路上的发热量会变大，容易造成电路损伤。常规的解决方式是在铁芯中设置气隙，但固定的气隙无法适应电流的变化情况，会导致铁芯磁阻过大的情况发生。另一方面传统的高频变压器针对室外的恶劣天气适应能力较差，容易出现箱内进水，变压器底座、表面损坏的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，包括变压组件、散热组件、谐波消除组件、外箱体、防水组件，变压组件设置在外箱体内部，散热组件和外箱体侧壁紧固连接，谐波消除组件设置在变压组件上，谐波消除组件和变压组件紧固连接，防水组件设置在外箱体侧壁内部，外箱体底部设置有膨胀螺钉，外箱体通过膨胀螺钉和地面紧固连接。本发明的铁芯通过位置调节，使得铁芯中的气隙始终能处于最佳距离，避免了线圈过热，也避免了磁阻过大。本发明设置的调整片一方面可以降低电磁力作用的截面，另一方面调整片和初级绕组、次级绕组分离，可以避免相邻线圈之间的干扰，当电流局部发热量大时还可以将导线的局部截面积增大，从而减小局部电阻，避免线圈出现过热的情况。本发明的谐波消除组件，将电源端主电路中最主要的谐波滤除，极大程度的降低了谐波对变压器的影响，本发明还能针对主要谐波的变化对LC电路进行切换，针对主要谐波进行去出，相较于将所有LC电路都并联在电源端电路中，本发明的设置只针对最主要谐波，极大程度的降低了对基波电流的影响。本发明的防水组件一方面对水流振动的冲击力进行引导，另一方面，也保证了变压器在密封状态下的散热有效性，极大程度的提升了该变压器的环境适应性。
进一步的，变压组件包括初级绕组、次级绕组、铁芯、接线柱、电路板，电路板固定在外箱体内部，电路板上设置有整流电路、高频逆变回路，初级绕组、次级绕组分别套在铁芯上，铁芯通过安装支架固定在电路板上，接线柱固定在外箱体顶部，接线柱分为输入柱、输出柱，输入柱和初级绕组接通，输出柱和次级绕组接通，输入柱和初级绕组连接的线路中串有整流电路、高频逆变回路。整流电路和高频逆变回路是本领域的常规技术手段，具体结构未作描述，本发明通过整流电路先将输入的低频交流电整合成直流，再通过高频逆变回路将直流整合成高频交流，高频变压器的工作频率一般超过10kHz，而我国的工频为50Hz，为了满足高频变压器的工作频率，需要将电源端输出的电流进行处理，以保证其符合高频变压器的工作标准。
进一步的，铁芯包括铁芯架、固定芯、活动芯、复位弹簧、调整气囊、气隙杆、气隙管，铁芯架通过安装支架固定在电路板上，固定芯和铁芯架紧固连接，铁芯架远离固定芯一侧设置有活动孔，复位弹簧设置在活动孔内，活动芯和活动孔滑动连接，复位弹簧一端和活动孔内壁端面紧固连接，复位弹簧另一端和活动芯紧固连接，调整气囊和固定芯远离铁芯架的一端紧固连接，气隙杆、气隙管有若干根，气隙杆一端和调整气囊远离固定芯的一端紧固连接，气隙杆另一端插入到气隙管内部，气隙管远离气隙杆的一端和活动芯紧固连接，气隙杆中设置有导气孔，导气孔和调整气囊内部相连通。当铁芯的磁通饱和是，电路上的发热量会变大，容易造成电路损伤。为了避免这种情况，本发明将铁芯分成两端，铁芯之间设置有气隙，为了保证气隙的间距始终能处于最佳状态，本发明通过调整气囊内部的气体随温度的变化，改变气隙杆和气隙管之间的间距，当线圈发热量增大时，调整气囊内部气体温度增加，气体的膨胀量会增大气隙杆和气隙管之间的间距。本发明通过这种方式使得铁芯中的气隙始终能处于最佳距离，避免了线圈过热，也避免了磁阻过大。
进一步的，初级绕组、次级绕组外部设置有绝缘层，所述绝缘层内部设置有调整槽、调节片、储气仓、调整管、调整柱，所述调整槽分布在绝缘层两侧，所述调整槽有若干个，若干个调整槽沿着绝缘层轴向均匀分布，所述储气仓设置在调节槽内部，储气仓和调节槽内端面紧固连接，所述调节片和调整槽滑动连接，所述调整管和储气仓紧固连接，所述调整柱和调节片紧固连接，所述调整柱插入调整管内部。本发明的调整片尖端为锥形薄片，分段式的调整片在缠绕线圈时朝向相邻的线圈，相邻线圈在通过交变电流时产生的电磁力作用在调整片处，一方面可以降低电磁力作用的截面，另一方面调整片和初级绕组、次级绕组分离，可以避免相邻线圈之间的干扰，当线圈中出现局部电流过大时，储气仓会推动调整柱移动，调整片会贴近导线，将导线的局部截面积增大，从而减小局部电阻，避免线圈出现过热的情况。
进一步的，散热组件包括进风机、排风机、散热翅片，进风机、排风机分别位于外箱体内部两侧，进风机、排风机通过管道和外箱体外部相联通，外箱体侧壁上设置有若干个散热翅片。进风机和排风机在外箱体内部形成了活动风道，促进了变压器内部气体更换，散热翅片增加了外箱体表面和空气的接触面积，提升了散热效率。
进一步的，谐波消除组件包括一次谐波消除部件、二次谐波消除部件，一次谐波消除部件、二次谐波消除部件都设置在电路板上，一次谐波消除部件设置在电源和初级绕组的连接电路上，二次谐波消除部件设置在负载和次级绕组的连接电路上，一次谐波消除部件包括第一电流检出器、LC电路、排列杆、导电柱，第一电流检出器串联在电源侧电路上，LC电路有若干组，第一电流检出器的分支电路分别和各条LC电路连接，第一电流检出器的分支电路上设置有二级管，排列杆有两根，两根排列杆之间设置有固定柱，排列杆上设置有若干个触点，导电柱固定在电路板上，导电柱有两根，两根导电柱分别和电源侧电路两端导通，排列柱和导电柱滑动连接，LC电路两端分别和两根排列柱上设置的相对位置的两个触点相互导通，导电柱内部设置有铁柱。本发明设置的各个LC电路规格各不相同，单个LC电路有电感和电容串联，通过对电感、电容的规格进行控制，可以保持单个LC电路对某个特定谐波频率阻抗为零，而电源电路出现较多的谐波频率为3次谐波-11次谐波，通过针对这些特定频率设置LC电路，使得单个LC电路能使得某个特定频率谐波被滤除，第一电流检出器分离部分含有谐波的电流输入各条LC电路，电路中特定谐波电流会经过对应的LC电路，由于各个频率的谐波电流密度不同，各个LC电路中通过电流存在差值，基波电流则从负载回路流过，谐波电流最大的LC电路中电感通过电流最大，产生的感应磁场也最大，对导电柱中的铁柱吸引力最大，排列柱在吸引力差异的影响下会将谐波电流最大的LC电路和导电柱导通。本发明通过这种方式将电源端主电路中最主要的谐波滤除，极大程度的降低了谐波对变压器的影响，本发明还能针对主要谐波的变化对LC电路进行切换，针对主要谐波进行去出，相较于将所有LC电路都并联在电源端电路中，本发明的设置只针对最主要谐波，极大程度的降低了对基波电流的影响。
进一步的，二次谐波消除部件包括第二电流检出器、谐波分离器、谐波抵消绕组，第二电流检出器串联在负载侧电路上，第二电流检出器的输出端和谐波分离器输入端相连，谐波分离器输出端和谐波抵消绕组相连，谐波抵消绕组套在活动芯靠近铁芯架的一侧。第二电流检出器分流部分负载端含有谐波的电流，由于负载端多数只对单一负载进行供电，其反馈的谐波频段较为统一，通过谐波分离器可对该单一谐波进行分离，对分离的电流进行调节，调节后的谐波电流输入到谐波抵消绕组中，谐波抵消绕组和次级绕组缠绕方式相反，则二者产生的谐波磁链会相互抵消。
进一步的，防水组件包括积水槽、储水间隙、覆盖板、防水罩、堵塞板、锥形联通孔，积水槽设置在外箱体顶部，外箱体侧壁中设置有储水间隙，积水槽和储水间隙之间设置有导流孔，外箱体内部靠底端位置设置有覆盖板，覆盖板和外箱体内壁滑动连接，外箱体内壁和覆盖板侧壁之间设置有密封措施，进风机、排风机的和外界联通的管道处设置有防水罩，防水罩和外箱体外壁紧固连接，防水罩下方设置有开口，堵塞板设置在防水罩下方，堵塞板和外箱体侧壁滑动连接，外箱体表面超过防水罩安装位置上方设置有若干个锥形联通孔，锥形联通孔和储水间隙相互导通，储水间隙和外箱体内壁底面、覆盖板之间的间隙相联通，散热组件还包括网状气囊，网状气囊设置在储水间隙中，网状气囊通过连接管和外箱体内部相连通，网状气囊紧贴在储水间隙靠近外箱体内部的一端。本发明设置的积水槽可以对变压器顶部的雨水进行收集，雨水会顺着导流孔进入到储水间隙中，积水槽可以避免变压器顶部雨水的聚集，避免了雨水通过接线柱渗入到外箱体内部的情况发生，雨水在储水间隙中聚集，会渗入到覆盖板和外箱体内壁底面的缝隙中，雨水聚集将覆盖板浮起，覆盖板上移，覆盖板自身的重量和外箱体内部气压会对覆盖板的上移产生阻碍，储水间隙中的水体会和覆盖板产生水位差，本发明在储水间隙底部设置有排水阀，储水间隙中的水位变高后会对排水阀产生更大的压力，本发明设置的排水阀开度受压力影响，可以保持储水间隙中的水位高度保持在较稳定的状态。外箱体底部水体的聚集可以增加外箱体底部配重，变压器经常被设置在室外，下雨时容易受到风力影响，增加底部配重可以增强抗风能力，储水间隙中积存的水体可以增强变压器侧壁的抗击打能力，风雨携带的树枝、碎石等撞击在外箱体外壳上时，其产生的冲击振动被储水间隙中的水体卸除。当变压器外部积水较多时，积水漫过防水罩前会带动堵塞板上浮，堵塞板会将防水罩下方堵塞。积水漫过防水罩上部，此时外箱体内部处于密封状态，无法通过换气进行散热，积水流动的过程中会产生振动，水流振动作用到外箱体表面，外箱体上部设置的锥形联通孔会将更大面积的水流引入到储水间隙中，水流在储水间隙中流动可以降低水流对外箱体表面的冲击力，锥形联通孔的设置导致水流排除速度小于进入速度，则每次水流振动时水流的压力都会提升，覆盖板在水流作用力下会上移，外箱体内部气体被挤压，气体会将网状气囊撑开，外箱体内部的热源气体输入到网状气囊中，和冷水充分接触，在此过程中水流正处于流动状态，热源气体得到最大程度的换热，网状气囊内部设置有拉伸弹簧，会在振动波峰后对网状气囊进行复位，网状气囊再将冷却后的气体输入到外箱体内部，冲入到储水间隙中的水体在波峰后被排出。本发明通过这种方式一方面对水流振动的冲击力进行引导，另一方面，也保证了变压器在密封状态下的散热有效性，极大程度的提升了该变压器的环境适应性。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明的铁芯通过位置调节，使得铁芯中的气隙始终能处于最佳距离，避免了线圈过热，也避免了磁阻过大。本发明设置的调整片一方面可以降低电磁力作用的截面，另一方面调整片和初级绕组、次级绕组分离，可以避免相邻线圈之间的干扰，当电流局部发热量大时还可以将导线的局部截面积增大，从而减小局部电阻，避免线圈出现过热的情况。本发明的谐波消除组件，将电源端主电路中最主要的谐波滤除，极大程度的降低了谐波对变压器的影响，本发明还能针对主要谐波的变化对LC电路进行切换，针对主要谐波进行去出，相较于将所有LC电路都并联在电源端电路中，本发明的设置只针对最主要谐波，极大程度的降低了对基波电流的影响。本发明的防水组件一方面对水流振动的冲击力进行引导，另一方面，也保证了变压器在密封状态下的散热有效性，极大程度的提升了该变压器的环境适应性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的外箱体内部结构剖面视图；
图3是本发明的绕组、铁芯剖面视图；
图4是本发明的谐波消除组件线路原理图；
图5是本发明的铁芯内部结构剖面视图；
图6是图5的A处局部放大图；
图7是本发明的外箱体侧壁局部剖面视图；
图8是本发明的初级绕组截面剖视图；
图中：1-变压组件、11-初级绕组、12-次级绕组、13-铁芯、131-铁芯架、132-固定芯、133-活动芯、134-复位弹簧、135-调整气囊、136-气隙杆、137-气隙管、14-接线柱、15-电路板、16-调整槽、17-调节片、18-储气仓、2-散热组件、21-进风机、22-排风机、23-散热翅片、24-网状气囊、3-谐波消除组件、31-一次谐波消除部件、311-第一电流检出器、312-LC电路、313-排列杆、314-导电柱、32-二次谐波消除部件、321-第二电流检出器、322-谐波分离器、323-谐波抵消绕组、4-外箱体、5-防水组件、51-积水槽、52-储水间隙、53-覆盖板、54-防水罩、55-堵塞板、56-锥形联通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供技术方案：
如图1-8所示，一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，包括变压组件1、散热组件2、谐波消除组件3、外箱体4、防水组件5，变压组件1设置在外箱体4内部，散热组件2和外箱体4侧壁紧固连接，谐波消除组件3设置在变压组件1上，谐波消除组件3和变压组件1紧固连接，防水组件5设置在外箱体4侧壁内部，外箱体4底部设置有膨胀螺钉，外箱体4通过膨胀螺钉和地面紧固连接。本发明的铁芯通过位置调节，使得铁芯13中的气隙始终能处于最佳距离，避免了线圈过热，也避免了磁阻过大。本发明设置的调整片12一方面可以降低电磁力作用的截面，另一方面调整片12和初级绕组11、次级绕组12分离，可以避免相邻线圈之间的干扰，当电流局部发热量大时还可以将导线的局部截面积增大，从而减小局部电阻，避免线圈出现过热的情况。本发明的谐波消除组件，将电源端主电路中最主要的谐波滤除，极大程度的降低了谐波对变压器的影响，本发明还能针对主要谐波的变化对LC电路312进行切换，针对主要谐波进行去出，相较于将所有LC电路312都并联在电源端电路中，本发明的设置只针对最主要谐波，极大程度的降低了对基波电流的影响。本发明的防水组件5一方面对水流振动的冲击力进行引导，另一方面，也保证了变压器在密封状态下的散热有效性，极大程度的提升了该变压器的环境适应性。
变压组件1包括初级绕组11、次级绕组12、铁芯13、接线柱14、电路板15，电路板固定在外箱体内部，电路板15上设置有整流电路、高频逆变回路，初级绕组11、次级绕组12分别套在铁芯13上，铁芯13通过安装支架固定在电路板15上，接线柱14固定在外箱体4顶部，接线柱14分为输入柱、输出柱，输入柱和初级绕组11接通，输出柱和次级绕组12接通，输入柱和初级绕组11连接的线路中串有整流电路、高频逆变回路。整流电路和高频逆变回路是本领域的常规技术手段，具体结构未作描述，本发明通过整流电路先将输入的低频交流电整合成直流，再通过高频逆变回路将直流整合成高频交流，高频变压器的工作频率一般超过10kHz，而我国的工频为50Hz，为了满足高频变压器的工作频率，需要将电源端输出的电流进行处理，以保证其符合高频变压器的工作标准。
铁芯13包括铁芯架131、固定芯132、活动芯133、复位弹簧134、调整气囊135、气隙杆136、气隙管137，铁芯架131通过安装支架固定在电路板15上，固定芯132和铁芯架131紧固连接，铁芯架131远离固定芯132一侧设置有活动孔，复位弹簧134设置在活动孔内，活动芯133和活动孔滑动连接，复位弹簧134一端和活动孔内壁端面紧固连接，复位弹簧134另一端和活动芯133紧固连接，调整气囊135和固定芯132远离铁芯架131的一端紧固连接，气隙杆136、气隙管137有若干根，气隙杆136一端和调整气囊135远离固定芯132的一端紧固连接，气隙杆136另一端插入到气隙管137内部，气隙管137远离气隙杆136的一端和活动芯133紧固连接，气隙杆136中设置有导气孔，导气孔和调整气囊135内部相连通。当铁芯13的磁通饱和是，电路上的发热量会变大，容易造成电路损伤。为了避免这种情况，本发明将铁芯13分成两端，铁芯13之间设置有气隙，为了保证气隙的间距始终能处于最佳状态，本发明通过调整气囊135内部的气体随温度的变化，改变气隙杆136和气隙管137之间的间距，当线圈发热量增大时，调整气囊135内部气体温度增加，气体的膨胀量会增大气隙杆136和气隙管137之间的间距。本发明通过这种方式使得铁芯13中的气隙始终能处于最佳距离，避免了线圈过热，也避免了磁阻过大。
初级绕组11、次级绕组12外部设置有绝缘层，所述绝缘层内部设置有调整槽16、调节片17、储气仓18、调整管、调整柱，所述调整槽16分布在绝缘层两侧，所述调整槽16有若干个，若干个调整槽16沿着绝缘层轴向均匀分布，所述储气仓18设置在调节槽16内部，储气仓18和调节槽16内端面紧固连接，所述调节片17和调整槽16滑动连接，所述调整管和储气仓18紧固连接，所述调整柱和调节片17紧固连接，所述调整柱插入调整管内部。本发明的调整片17尖端为锥形薄片，分段式的调整片17在缠绕线圈时朝向相邻的线圈，相邻线圈在通过交变电流时产生的电磁力作用在调整片17处，一方面可以降低电磁力作用的截面，另一方面调整片和初级绕组11、次级绕组12分离，可以避免相邻线圈之间的干扰，当线圈中出现局部电流过大时，储气仓18会推动调整柱移动，调整片17会贴近导线，将导线的局部截面积增大，从而减小局部电阻，避免线圈出现过热的情况。
散热组件2包括进风机21、排风机22、散热翅片23，进风机21、排风机22分别位于外箱体4内部两侧，进风机21、排风机22通过管道和外箱体4外部相联通，外箱体4侧壁上设置有若干个散热翅片23。进风机21和排风机22在外箱体4内部形成了活动风道，促进了变压器内部气体更换，散热翅片23增加了外箱体4表面和空气的接触面积，提升了散热效率。
谐波消除组件3包括一次谐波消除部件31、二次谐波消除部件32，一次谐波消除部件31、二次谐波消除部件32都设置在电路板15上，一次谐波消除部件31设置在电源和初级绕组11的连接电路上，二次谐波消除部件32设置在负载和次级绕组12的连接电路上，一次谐波消除部件31包括第一电流检出器311、LC电路312、排列杆313、导电柱314，第一电流检出器311串联在电源侧电路上，LC电路312有若干组，第一电流检出器311的分支电路分别和各条LC电路312连接，第一电流检出器311的分支电路上设置有二级管，排列杆313有两根，两根排列杆313之间设置有固定柱，排列杆313上设置有若干个触点，导电柱314固定在电路板上，导电柱314有两根，两根导电柱314分别和电源侧电路两端导通，排列柱313和导电柱314滑动连接，LC电路312两端分别和两根排列柱313上设置的相对位置的两个触点相互导通，导电柱314内部设置有铁柱。本发明设置的各个LC电路312规格各不相同，单个LC电路312有电感和电容串联，通过对电感、电容的规格进行控制，可以保持单个LC电路312对某个特定谐波频率阻抗为零，而电源电路出现较多的谐波频率为3次谐波-11次谐波，通过针对这些特定频率设置LC电路312，使得单个LC电路312能使得某个特定频率谐波被滤除，第一电流检出器311分离部分含有谐波的电流输入各条LC电路312，电路中特定谐波电流会经过对应的LC电路312，由于各个频率的谐波电流密度不同，各个LC电路312中通过电流存在差值，基波电流则从负载回路流过，谐波电流最大的LC电路312中电感通过电流最大，产生的感应磁场也最大，对导电柱314中的铁柱吸引力最大，排列柱313在吸引力差异的影响下会将谐波电流最大的LC电路312和导电柱314导通。本发明通过这种方式将电源端主电路中最主要的谐波滤除，极大程度的降低了谐波对变压器的影响，本发明还能针对主要谐波的变化对LC电路312进行切换，针对主要谐波进行去出，相较于将所有LC电路312都并联在电源端电路中，本发明的设置只针对最主要谐波，极大程度的降低了对基波电流的影响。
二次谐波消除部件32包括第二电流检出器321、谐波分离器322、谐波抵消绕组323，第二电流检出器321串联在负载侧电路上，第二电流检出器321的输出端和谐波分离器322输入端相连，谐波分离器322输出端和谐波抵消绕组323相连，谐波抵消绕组323套在活动芯133靠近铁芯架131的一侧。第二电流检出器321分流部分负载端含有谐波的电流，由于负载端多数只对单一负载进行供电，其反馈的谐波频段较为统一，通过谐波分离器322可对该单一谐波进行分离，对分离的电流进行调节，调节后的谐波电流输入到谐波抵消绕组323中，谐波抵消绕组323和次级绕组12缠绕方式相反，则二者产生的谐波磁链会相互抵消。
防水组件5包括积水槽51、储水间隙52、覆盖板53、防水罩54、堵塞板55、锥形联通孔56，积水槽51设置在外箱体4顶部，外箱体4侧壁中设置有储水间隙52，积水槽51和储水间隙52之间设置有导流孔，外箱体4内部靠底端位置设置有覆盖板53，覆盖板53和外箱体4内壁滑动连接，外箱体4内壁和覆盖板53侧壁之间设置有密封措施，进风机21、排风机22的和外界联通的管道处设置有防水罩54，防水罩54和外箱体4外壁紧固连接，防水罩54下方设置有开口，堵塞板55设置在防水罩54下方，堵塞板55和外箱体4侧壁滑动连接，外箱体4表面超过防水罩54安装位置上方设置有若干个锥形联通孔56，锥形联通孔56和储水间隙52相互导通，储水间隙52和外箱体4内壁底面、覆盖板53之间的间隙相联通，散热组件2还包括网状气囊24，网状气囊24设置在储水间隙52中，网状气囊24通过连接管和外箱体4内部相连通，网状气囊24紧贴在储水间隙52靠近外箱体4内部的一端。本发明设置的积水槽51可以对变压器顶部的雨水进行收集，雨水会顺着导流孔进入到储水间隙52中，积水槽51可以避免变压器顶部雨水的聚集，避免了雨水通过接线柱14渗入到外箱体4内部的情况发生，雨水在储水间隙52中聚集，会渗入到覆盖板53和外箱体4内壁底面的缝隙中，雨水聚集将覆盖板53浮起，覆盖板53上移，覆盖板53自身的重量和外箱体4内部气压会对覆盖板53的上移产生阻碍，储水间隙52中的水体会和覆盖板53产生水位差，本发明在储水间隙52底部设置有排水阀，储水间隙52中的水位变高后会对排水阀产生更大的压力，本发明设置的排水阀开度受压力影响，可以保持储水间隙52中的水位高度保持在较稳定的状态。外箱体4底部水体的聚集可以增加外箱体4底部配重，变压器经常被设置在室外，下雨时容易受到风力影响，增加底部配重可以增强抗风能力，储水间隙52中积存的水体可以增强变压器侧壁的抗击打能力，风雨携带的树枝、碎石等撞击在外箱体4外壳上时，其产生的冲击振动被储水间隙52中的水体卸除。当变压器外部积水较多时，积水漫过防水罩54前会带动堵塞板55上浮，堵塞板55会将防水罩54下方堵塞。积水漫过防水罩54上部，此时外箱体4内部处于密封状态，无法通过换气进行散热，积水流动的过程中会产生振动，水流振动作用到外箱体4表面，外箱体4上部设置的锥形联通孔56会将更大面积的水流引入到储水间隙52中，水流在储水间隙52中流动可以降低水流对外箱体4表面的冲击力，锥形联通孔56的设置导致水流排除速度小于进入速度，则每次水流振动时水流的压力都会提升，覆盖板53在水流作用力下会上移，外箱体4内部气体被挤压，气体会将网状气囊24撑开，外箱体4内部的热源气体输入到网状气囊24中，和冷水充分接触，在此过程中水流正处于流动状态，热源气体得到最大程度的换热，网状气囊24内部设置有拉伸弹簧，会在振动波峰后对网状气囊24进行复位，网状气囊24再将冷却后的气体输入到外箱体4内部，冲入到储水间隙52中的水体在波峰后被排出。本发明通过这种方式一方面对水流振动的冲击力进行引导，另一方面，也保证了变压器在密封状态下的散热有效性，极大程度的提升了该变压器的环境适应性。
本发明的工作原理：第一电流检出器311分离部分含有谐波的电流输入各条LC电路312，电路中特定谐波电流会经过对应的LC电路312，由于各个频率的谐波电流密度不同，各个LC电路312中通过电流存在差值，基波电流则从负载回路流过，谐波电流最大的LC电路312中电感通过电流最大，产生的感应磁场也最大，对导电柱314中的铁柱吸引力最大，排列柱313在吸引力差异的影响下会将谐波电流最大的LC电路312和导电柱314导通。第二电流检出器321分流部分负载端含有谐波的电流，由于负载端多数只对单一负载进行供电，其反馈的谐波频段较为统一，通过谐波分离器322可对该单一谐波进行分离，对分离的电流进行调节，调节后的谐波电流输入到谐波抵消绕组323中，对谐波进行抵消。当遇到雨天时，雨水会顺着导流孔进入到储水间隙52中，积水槽51可以避免变压器顶部雨水的聚集，避免了雨水通过接线柱14渗入到外箱体4内部的情况发生，雨水在储水间隙52中聚集，会渗入到覆盖板53和外箱体4内壁底面的缝隙中，雨水聚集将覆盖板53浮起，覆盖板53上移，覆盖板53自身的重量和外箱体4内部气压会对覆盖板53的上移产生阻碍，储水间隙52中的水体会和覆盖板53产生水位差。当变压器外部积水较多时，积水漫过防水罩54前会带动堵塞板55上浮，堵塞板55会将防水罩54下方堵塞。积水流动的过程中会产生振动，水流振动作用到外箱体4表面，外箱体4上部设置的锥形联通孔56会将更大面积的水流引入到储水间隙52中，水流在储水间隙52中流动可以降低水流对外箱体4表面的冲击力，锥形联通孔56的设置导致水流排除速度小于进入速度，则每次水流振动时水流的压力都会提升，覆盖板53在水流作用力下会上移，外箱体4内部气体被挤压，气体会将网状气囊24撑开，外箱体4内部的热源气体输入到网状气囊24中，和冷水充分接触，在此过程中水流正处于流动状态，热源气体得到最大程度的换热，网状气囊24内部设置有拉伸弹簧，会在振动波峰后对网状气囊24进行复位，网状气囊24再将冷却后的气体输入到外箱体4内部，冲入到储水间隙52中的水体在波峰后被排出。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，其特征在于：所述变压器包括变压组件(1)、散热组件(2)、谐波消除组件(3)、外箱体(4)、防水组件(5)，所述变压组件(1)设置在外箱体(4)内部，所述散热组件(2)和外箱体(4)侧壁紧固连接，所述谐波消除组件(3)设置在变压组件(1)上，谐波消除组件(3)和变压组件(1)紧固连接，所述防水组件(5)设置在外箱体(4)侧壁内部，所述外箱体(4)底部设置有膨胀螺钉，外箱体(4)通过膨胀螺钉和地面紧固连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，其特征在于：所述变压组件(1)包括初级绕组(11)、次级绕组(12)、铁芯(13)、接线柱(14)、电路板(15)，所述电路板固定在外箱体内部，所述电路板(15)上设置有整流电路、高频逆变回路，所述初级绕组(11)、次级绕组(12)分别套在铁芯(13)上，所述铁芯(13)通过安装支架固定在电路板(15)上，所述接线柱(14)固定在外箱体(4)顶部，所述接线柱(14)分为输入柱、输出柱，所述输入柱和初级绕组(11)接通，所述输出柱和次级绕组(12)接通，所述输入柱和初级绕组(11)连接的线路中串有整流电路、高频逆变回路。
3.根据权利要求2所述的一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，其特征在于：所述铁芯(13)包括铁芯架(131)、固定芯(132)、活动芯(133)、复位弹簧(134)、调整气囊(135)、气隙杆(136)、气隙管(137)，所述铁芯架(131)通过安装支架固定在电路板(15)上，所述固定芯(132)和铁芯架(131)紧固连接，所述铁芯架(131)远离固定芯(132)一侧设置有活动孔，所述复位弹簧(134)设置在活动孔内，所述活动芯(133)和活动孔滑动连接，所述复位弹簧(134)一端和活动孔内壁端面紧固连接，复位弹簧(134)另一端和活动芯(133)紧固连接，所述调整气囊(135)和固定芯(132)远离铁芯架(131)的一端紧固连接，所述气隙杆(136)、气隙管(137)有若干根，所述气隙杆(136)一端和调整气囊(135)远离固定芯(132)的一端紧固连接，所述气隙杆(136)另一端插入到气隙管(137)内部，所述气隙管(137)远离气隙杆(136)的一端和活动芯(133)紧固连接，所述气隙杆(136)中设置有导气孔，所述导气孔和调整气囊(135)内部相连通。
4.根据权利要求3所述的一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，其特征在于：所述初级绕组(11)、次级绕组(12)外部设置有绝缘层，所述绝缘层内部设置有调整槽(16)、调节片(17)、储气仓(18)、调整管、调整柱，所述调整槽(16)分布在绝缘层两侧，所述调整槽(16)有若干个，若干个调整槽(16)沿着绝缘层轴向均匀分布，所述储气仓(18)设置在调节槽(16)内部，储气仓(18)和调节槽(16)内端面紧固连接，所述调节片(17)和调整槽(16)滑动连接，所述调整管和储气仓(18)紧固连接，所述调整柱和调节片(17)紧固连接，所述调整柱插入调整管内部。
5.根据权利要求4所述的一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，其特征在于：所述散热组件(2)包括进风机(21)、排风机(22)、散热翅片(23)，所述进风机(21)、排风机(22)分别位于外箱体(4)内部两侧，所述进风机(21)、排风机(22)通过管道和外箱体(4)外部相联通，所述外箱体(4)侧壁上设置有若干个散热翅片(23)。
6.根据权利要求5所述的一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，其特征在于：所述谐波消除组件(3)包括一次谐波消除部件(31)、二次谐波消除部件(32)，所述一次谐波消除部件(31)、二次谐波消除部件(32)都设置在电路板(15)上，所述一次谐波消除部件(31)设置在电源和初级绕组(11)的连接电路上，所述二次谐波消除部件(32)设置在负载和次级绕组(12)的连接电路上，所述一次谐波消除部件(31)包括第一电流检出器(311)、LC电路(312)、排列杆(313)、导电柱(314)，所述第一电流检出器(311)串联在电源侧电路上，所述LC电路(312)有若干组，第一电流检出器(311)的分支电路分别和各条LC电路(312)连接，所述第一电流检出器(311)的分支电路上设置有二级管，所述排列杆(313)有两根，两根排列杆(313)之间设置有固定柱，所述排列杆(313)上设置有若干个触点，所述导电柱(314)固定在电路板上，导电柱(314)有两根，两根导电柱(314)分别和电源侧电路两端导通，所述排列柱(313)和导电柱(314)滑动连接，所述LC电路(312)两端分别和两根排列柱(313)上设置的相对位置的两个触点相互导通，所述导电柱(314)内部设置有铁柱。
7.根据权利要求6所述的一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，其特征在于：所述二次谐波消除部件(32)包括第二电流检出器(321)、谐波分离器(322)、谐波抵消绕组(323)，所述第二电流检出器(321)串联在负载侧电路上，所述第二电流检出器(321)的输出端和谐波分离器(322)输入端相连，所述谐波分离器(322)输出端和谐波抵消绕组(323)相连，所述谐波抵消绕组(323)套在活动芯(133)靠近铁芯架(131)的一侧。
8.根据权利要求7所述的一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器，其特征在于：所述防水组件(5)包括积水槽(51)、储水间隙(52)、覆盖板(53)、防水罩(54)、堵塞板(55)、锥形联通孔(56)，所述积水槽(51)设置在外箱体(4)顶部，所述外箱体(4)侧壁中设置有储水间隙(52)，所述积水槽(51)和储水间隙(52)之间设置有导流孔，所述外箱体(4)内部靠底端位置设置有覆盖板(53)，所述覆盖板(53)和外箱体(4)内壁滑动连接，所述外箱体(4)内壁和覆盖板(53)侧壁之间设置有密封措施，所述进风机(21)、排风机(22)的和外界联通的管道处设置有防水罩(54)，所述防水罩(54)和外箱体(4)外壁紧固连接，防水罩(54)下方设置有开口，所述堵塞板(55)设置在防水罩(54)下方，堵塞板(55)和外箱体(4)侧壁滑动连接，所述外箱体(4)表面超过防水罩(54)安装位置上方设置有若干个锥形联通孔(56)，所述锥形联通孔(56)和储水间隙(52)相互导通，所述储水间隙(52)和外箱体(4)内壁底面、覆盖板(53)之间的间隙相联通，所述散热组件(2)还包括网状气囊(24)，所述网状气囊(24)设置在储水间隙(52)中，网状气囊(24)通过连接管和外箱体(4)内部相连通，所述网状气囊(24)紧贴在储水间隙(52)靠近外箱体(4)内部的一端。
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