CN115394527A - 具有导风板的变频调速用干式移相整流变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及变压器维护技术领域，公开了一种具有导风板的变频调速用干式移相整流变压器，整流变压器包括变压器主体、散热箱体、导热板、风机组件、散热组件、支脚、支座，变压器主体通过导热板和散热箱体固定连接，变压器主体安装在散热箱体内部，风机组件安装在散热箱体底部内壁，风机组件位于变压器主体下方，散热组件位于散热箱体外部，四个支脚呈四方形设置在散热箱体下方，支座与支脚固定连接，支座设置在支脚下方，整个装置是对称结构，除尘‑散热‑散热的结构实现了循环散热的功能，使得变压器运行中温度不至过高，同时做到了除尘，将变压器主体的热量有效散去，延长了变压器的使用寿命，减少了变压器维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及变压器维护技术领域，具体为一种具有导风板的变频调速用干式移相整流变压器。
背景技术
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。干式移相整流变压器是一种专门为中高压变频器提供多相整流电源的装置，用于低电压大电流的直流电源系统中，来解决直流负载对供电系统的要求，广泛应用冶金工业、电化工业、矿山机械及交通等领域，使用需求大，设备更新率高，维护成本随之增加，变压器温度过高会加速绝缘套的老化，引发爆炸危险，增加散热设备的负担。
现有技术中，变压器的维护主要针对散热，以及依靠人工定期查看、替换，频繁的替换耗费人力、物力，不利于工程长期使用，尤其是在野外进行的大型项目，没有及时替换可能会导致工程的暂停，继而影响其他工程，拖累整体的进度，因此为了整体项目考虑，需要更好地维护变压器，增加其使用寿命，在散热领域理应做出改进，提高变压器利用率，降低设备更新率，同时也要节省能源，响应国家“节能减碳”的号召。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有导风板的变频调速用干式移相整流变压器，以解决上述背景技术中提出的问题。
整流变压器包括变压器主体、散热箱体、导热板、风机组件、散热组件、支脚、支座，变压器主体通过导热板和散热箱体固定连接，变压器主体安装在散热箱体内部，风机组件安装在散热箱体底部内壁，风机组件位于变压器主体下方，散热组件位于散热箱体外部，四个支脚呈四方形设置在散热箱体下方，支座与支脚固定连接，支座设置在支脚下方。
变压器主体过程中，风机组件开始工作，通过管道将外界的空气传导到散热箱体，该过程涉及到除尘，空气被卷进散热箱体后，朝向四周发散，散发到散热箱体内部所有结构，中心处的风对变压器主体进行散热，四周的风对导热板进行散热，导热板将变压器主体的热量导入散热箱体，降低了变压器主体的温度，散热组件再对散热箱体进行散热。
变压器主体包括接线端、变压箱体、铁芯、绝缘套、线圈，接线端下表面与变压箱体外部上表面固定连接，两个接线端分布在变压箱体外部上表面，铁芯安装在变压箱体内部，铁芯位于接线端正下方，线圈环绕在铁芯外部，绝缘套与线圈固定连接，绝缘套套在线圈外部，导热板一端与散热箱体固定连接，另一端穿过变压箱体与绝缘套相抵触，，导热板分布于铁芯两侧，导热板沿铁芯高度方向分布。
铁芯、绝缘套、线圈位于变压箱体中心处，线圈环绕在铁芯上，绕组作为输入端，以供输入电压之用，称为初级绕组，另一端则作为输出端，以作输出电压用途，并且连接负载，称之为次级绕组，绝缘套套在两线圈外面，隔绝两线圈，阻碍它们的相互作用，防止两线圈产生电火花，导热板一端连接绝缘套，一端连接散热箱体，铁芯的热量传导到绝缘套，又再次传导到散热箱体，风机组件带动气流产生的风从散热箱体内部下方进入，对铁芯、绝缘套、线圈以及导热板进行散热，再进入散热组件做二次散热。
导热板内部开有降温腔，降温腔内装有占据一半容量的水，降温腔内压力值为0.2MPa。
降温腔位于导热板内部，是一个密闭的空间，装有占据一半空间的水，不与外界空气所接触，压力值为0.2MPa，有所接触的仅导热板，因为绝缘套为H级绝缘材料，所以变压器主体所能达到的极限温度为180℃，当变压器主体温度达到120℃时，热量传导到导热板，降温腔的一部分也会达到120℃的高温，而降温腔内部压力为0.2MPa，压力不同水的沸点也会不同，在0.2MPa的压力下降温腔内的水汽化，由于质量较轻，水蒸气散入低温的一端，触碰到降温腔低温的一部分，此时水蒸气液化，水又回流向高温的一部分，又再次汽化，循环万往复汽化-液化的过程，因为汽化吸热，液化放热，所以导热板能达到的最高温度为120℃-130℃之间，达到了给导热板降温的目的。
风机组件包括防震套、送风管、风机、进风管、螺旋叶片、洁净空气进风管，导热板一端与散热箱体固定连接，另一端穿过变压箱体与绝缘套固定连接，风机放置于散热箱体内部，风机位于变压器主体下方，送风管下端与风机固定连接，防震套套在送风管外表面，洁净空气进风管一端穿过散热箱体与风机固定连接，洁净空气进风管另一端的前方安装有螺旋叶片，洁净空气进风管进风一端与螺旋叶片外部套有进风管，螺旋叶片与洁净空气进风管通过多个细杆与进风管固定连接。
进风管连接外部空气，风机启动后，外界空气被吸进进风管内，而进风管内又安装有螺旋叶片，空气在螺旋叶片内旋转，由于高速旋转的离心作用，空气中的灰尘会被甩向进风管内壁，顺着管道散入大气，洁净的风通过螺旋叶片，进入洁净空气进风管，此时进入风机的是去除灰尘的风，再通过送风管进入散热箱体，对变压器主体及导热板进行散热，防震套套在风机外部，减少了风机由于工作造成的震动，降低了对装置整体的影响。
洁净空气进风管与进风管在轴向长度上有部分重叠。
进风管内部安装有螺旋叶片，螺旋叶片一端与进风管固定，另一端与洁净空气进风管相连，进风管与洁净空气进风管是套管的连接关系，但是进风管只套在洁净空气进风管一部分的外部，进风管内的风通过螺旋叶片时，由于离心作用，风中的灰尘落在进风管与洁净空气进风管重叠的内壁上，再顺着管道进入大气中，洁净空气通过螺旋叶片进入洁净空气进风管内。
散热组件包括分风板、散热罩、导风板、散热板、散热槽，分风板上表面与散热罩固定连接，分风板下表面紧贴变压箱体，分风板均位于接线端靠近散热罩的一侧，导风板一侧与散热罩固定连接，导风板另一侧与变压箱体固定连接，导风板下表面紧贴散热箱体，导风板上设有第一导风孔和第二导风孔，第一导风孔位于导风板靠近散热罩一侧，第二导风孔位于导风板靠近变压箱体的一侧，第一导风孔和第二导风孔沿导风板宽度方向均匀分布，散热板设置有多个散热槽，散热板一侧与散热罩固定连接，散热槽紧贴散热箱体，散热槽与第一导风孔一一对应。
导热板将变压器主体的热量传递到散热箱体，为了节省能源，实现循环散热，散热箱体与散热罩之间设有导风板，风机产生的风从第二导风孔中导出，散发到导风板上方空间，再从第一导风孔中导入散热槽，与散热箱体直接接触，对散热箱体直接进行散热。
分风板、导风板、散热板宽度与散热箱体相同，散热罩内壁宽度与散热箱体相同。
变压箱体、导风板、分风板、散热罩隔出了仅有第一导风孔和第二导风孔作为出口的空间，从第二导风孔排出的风分别进入变压箱体、导风板、分风板、散热罩隔出的空间，再通过第一导风孔进入下方的散热槽，对散热箱体进行散热。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明在对变压器进行维护的过程中，涉及到了散热领域，通过循环多次散热，充分利用风机产生的风，减少了能源消耗，达到了维护变压器的目的，且散热结构新颖，在散热过程中同步除尘，减少了器材的占用空间，起到了减少人力物力的有益效果，从根本上延长了变压器的使用寿命
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是本发明的变压器主体内部零件俯视图；
图3是本发明的导热板正面剖视图；
图4是本发明的导风板俯视图；
图5是本发明的散热板俯视图；
图6是图1中的局部放大图A；
图7是本发明的进风管结构示意图；
图中：1、变压器主体；11、接线端；12、变压箱体；13、铁芯；14、绝缘套；15、线圈；2、散热箱体；3、导热板；31、降温腔；4、风机组件；41、防震套；42、送风管；43、风机；44、进风管；45、螺旋叶片；46、洁净空气进风管；5、散热组件；51、分风板；52、散热罩；53、导风板；54、第一导风孔；55、第二导风孔；56、散热板；57、散热槽；6、支脚；7、支座。
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。
如图1所示，整流变压器包括变压器主体1、散热箱体2、导热板3、风机组件4、散热组件5、支脚6、支座7，变压器主体1通过导热板3和散热箱体2固定连接，变压器主体1安装在散热箱体2内部，风机组件4安装在散热箱体2底部内壁，风机组件4位于变压器主体1下方，散热组件5位于散热箱体2外部，四个支脚6呈四方形设置在散热箱体2下方，支座7与支脚6固定连接，支座7设置在支脚6下方。
变压器主体1过程中，风机组件4开始工作，通过管道将外界的空气传导到散热箱体2，该过程涉及到除尘，空气被卷进散热箱体2后，朝向四周发散，散发到散热箱体2内部所有结构，中心处的风对变压器主体1进行散热，四周的风对导热板3进行散热，导热板3将变压器主体1的热量导入散热箱体2，降低了变压器主体1的温度，散热组件5再对散热箱体2进行散热。
如图1、2所示，变压器主体1包括接线端11、变压箱体12、铁芯13、绝缘套14、线圈15，接线端11下表面与变压箱体12外部上表面固定连接，两个接线端11分布在变压箱体12外部上表面，铁芯13安装在变压箱体12内部，铁芯13位于接线端11正下方，线圈15环绕在铁芯13外部，绝缘套14与线圈15固定连接，绝缘套14套在线圈15外部，导热板3一端与散热箱体2固定连接，另一端穿过变压箱体12与绝缘套14相抵触，导热板3分布于铁芯13两侧，导热板3沿铁芯13高度方向分布。
铁芯13、绝缘套14、线圈15位于变压箱体12中心处，线圈15环绕在铁芯13上，绕组作为输入端，以供输入电压之用，称为初级绕组，另一端则作为输出端，以作输出电压用途，并且连接负载，称之为次级绕组，绝缘套14套在两线圈15外面，隔绝两线圈15，阻碍它们的相互作用，防止两线圈15产生电火花，导热板3一端连接绝缘套14，一端连接散热箱体2，铁芯13的热量传导到绝缘套14，又再次传导到散热箱体2，风机组件4带动气流产生的风从散热箱体2内部下方进入，对铁芯13、绝缘套14、线圈15以及导热板3进行散热，再进入散热组件5做二次散热。
如图1、3所示，导热板3内部开有降温腔31，降温腔31内装有占据一半容量的水，降温腔31内压力值为0.2MPa。
降温腔31位于导热板3内部，是一个密闭的空间，装有占据一半空间的水，不与外界空气所接触，压力值为0.2MPa，有所接触的仅导热板3，因为绝缘套14为H级绝缘材料，所以变压器主体1所能达到的极限温度为180℃，当变压器主体1温度达到120℃时，热量传导到导热板3，降温腔31的一部分也会达到120℃的高温，而降温腔31内部压力为0.2MPa，压力不同水的沸点也会不同，在0.2MPa的压力下降温腔31内的水汽化，由于质量较轻，水蒸气散入低温的一端，触碰到降温腔31低温的一部分，此时水蒸气液化，水又回流向高温的一部分，又再次汽化，循环万往复汽化-液化的过程，因为汽化吸热，液化放热，所以导热板3能达到的最高温度为120℃-130℃之间，达到了给导热板3降温的目的。
如图1所示，风机组件4包括防震套41、送风管42、风机43、进风管44、螺旋叶片45、洁净空气进风管46，导热板3一端与散热箱体2固定连接，另一端穿过变压箱体12与绝缘套14固定连接，风机43放置于散热箱体2内部，风机43位于变压器主体1下方，送风管42下端与风机43固定连接，防震套41套在送风管42外表面，洁净空气进风管46一端穿过散热箱体2与风机43固定连接，洁净空气进风管46另一端的前方安装有螺旋叶片45，洁净空气进风管46进风一端与螺旋叶片45外部套有进风管44，螺旋叶片45与洁净空气进风管46通过多个细杆与进风管44固定连接。
进风管44连接外部空气，风机43启动后，外界空气被吸进进风管44内，而进风管44内又安装有螺旋叶片45，空气在螺旋叶片45内旋转，由于高速旋转的离心作用，空气中的灰尘会被甩向进风管44内壁，顺着管道散入大气，洁净的风通过螺旋叶片45，进入洁净空气进风管46，此时进入风机43的是去除灰尘的风，再通过送风管42进入散热箱体2，对变压器主体1及导热板3进行散热，防震套41套在风机43外部，减少了风机43由于工作造成的震动，降低了对装置整体的影响。
如图1、7所示，洁净空气进风管46与进风管44在轴向长度上有部分重叠。
进风管44内部安装有螺旋叶片45，螺旋叶片45一端与进风管44固定，另一端与洁净空气进风管46相连，进风管44与洁净空气进风管46是套管的连接关系，但是进风管44只套在洁净空气进风管46一部分的外部，进风管44内的风通过螺旋叶片45时，由于离心作用，风中的灰尘落在进风管44与洁净空气进风管46重叠的内壁上，再顺着管道进入大气中，洁净空气通过螺旋叶片45进入洁净空气进风管46内。
如图1、6所示，散热组件5包括分风板51、散热罩52、导风板53、散热板56、散热槽57，分风板51上表面与散热罩52固定连接，分风板51下表面紧贴变压箱体12，分风板51均位于接线端11靠近散热罩52的一侧，导风板53一侧与散热罩52固定连接，导风板53另一侧与变压箱体12固定连接，导风板53下表面紧贴散热箱体2，导风板53上设有第一导风孔54和第二导风孔55，第一导风孔54位于导风板53靠近散热罩52一侧，第二导风孔55位于导风板53靠近变压箱体12的一侧，第一导风孔54和第二导风孔55沿导风板53宽度方向均匀分布，散热板56设置有多个散热槽57，散热板56一侧与散热罩52固定连接，散热槽57紧贴散热箱体2，散热槽57与第一导风孔54一一对应。
导热板3将变压器主体1的热量传递到散热箱体2，为了节省能源，实现循环散热，散热箱体2与散热罩52之间设有导风板53，风机43产生的风从第二导风孔55中导出，散发到导风板53上方空间，再从第一导风孔54中导入散热槽57，与散热箱体2直接接触，对散热箱体2直接进行散热。
如图4、5所示，分风板51、导风板53、散热板56宽度与散热箱体2相同，散热罩52内壁宽度与散热箱体2相同。
变压箱体12、导风板53、分风板51、散热罩52隔出了仅有第一导风孔54和第二导风孔55作为出口的空间，从第二导风孔55排出的风分别进入变压箱体12、导风板53、分风板51、散热罩52隔出的空间，再通过第一导风孔54进入下方的散热槽57，对散热箱体2进行散热。
本装置的工作原理是：为了达到良好的散热效果，因此风机43从外界抽取空气来对变压器主体1进行散热，外界空气在风机43启动后，由于气流的扰动，进入进风管44，在通过螺旋叶片45时，由于其离心作用，使得风中的灰尘落在进风管44与洁净空气进风管46重叠的内壁上，而洁净空气通过螺旋叶片45进入洁净空气进风管46内，由洁净空气进风管46导入风机43，从送风管42出来，对变压器主体1和导热板3散热，再从第二导风孔55导出，进入变压箱体12、导风板53、分风板51、散热罩52隔出的空间，通过第一导风孔54进入散热槽57，直接对散热箱体2进行散热。
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。
最后应说明的是：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 (7)
1.具有导风板的变频调速用干式移相整流变压器，其特征在于：所述整流变压器包括变压器主体(1)、散热箱体(2)、导热板(3)、风机组件(4)、散热组件(5)、支脚(6)、支座(7)，所述变压器主体(1)通过导热板(3)和散热箱体(2)固定连接，变压器主体(1)安装在散热箱体(2)内部，所述风机组件(4)安装在散热箱体(2)底部内壁，风机组件(4)位于变压器主体(1)下方，散热组件(5)位于散热箱体(2)外部，四个支脚(6)呈四方形设置在散热箱体(2)下方，所述支座(7)与支脚(6)固定连接，支座(7)设置在支脚(6)下方。
2.根据权利要求1所述的具有导风板的变频调速用干式移相整流变压器，其特征在于：所述变压器主体(1)包括接线端(11)、变压箱体(12)、铁芯(13)、绝缘套(14)、线圈(15)，所述接线端(11)下表面与变压箱体(12)外部上表面固定连接，两个接线端(11)分布在变压箱体(12)外部上表面，所述铁芯(13)安装在变压箱体(12)内部，铁芯(13)位于接线端(11)正下方，所述线圈(15)环绕在铁芯(13)外部，所述绝缘套(14)与线圈(15)固定连接，绝缘套(14)套在线圈(15)外部，所述导热板(3)一端与散热箱体(2)固定连接，另一端穿过变压箱体(12)与绝缘套(14)相抵触，导热板(3)分布于铁芯(13)两侧，导热板(3)沿铁芯(13)高度方向分布。
3.根据权利要求1所述的具有导风板的变频调速用干式移相整流变压器，其特征在于：所述导热板(3)内部开有降温腔(31)，降温腔(31)内装有占据一半容量的水，降温腔(31)内压力值为0.2MPa。
4.根据权利要求1所述的具有导风板的变频调速用干式移相整流变压器，其特征在于：所述风机组件(4)包括防震套(41)、送风管(42)、风机(43)、进风管(44)、螺旋叶片(45)、洁净空气进风管(46)，所述风机(43)放置于散热箱体(2)内部，风机(43)位于变压器主体(1)下方，所述送风管(42)下端与风机(43)固定连接，所述防震套(41)套在送风管(42)外表面，所述洁净空气进风管(46)一端穿过散热箱体(2)与风机(43)固定连接，洁净空气进风管(46)另一端的前方安装有螺旋叶片(45)，洁净空气进风管(46)进风一端与螺旋叶片(45)外部套有进风管(44)，螺旋叶片(45)与洁净空气进风管(46)通过多个细杆与进风管(44)固定连接。
5.根据权利要求4所述的具有导风板的变频调速用干式移相整流变压器，其特征在于：所述洁净空气进风管(46)与进风管(44)在轴向长度上有部分重叠。
6.根据权利要求1所述的具有导风板的变频调速用干式移相整流变压器，其特征在于：所述散热组件(5)包括分风板(51)、散热罩(52)、导风板(53)、散热板(56)、散热槽(57)，所述分风板(51)上表面与散热罩(52))固定连接，分风板(51)下表面紧贴变压箱体(12)，分风板(51)均位于接线端(11)靠近散热罩(52)的一侧，所述导风板(53)一侧与散热罩(52)固定连接，导风板(53)另一侧与变压箱体(12)固定连接，导风板(53)下表面紧贴散热箱体(2)，所述导风板(53)上设有第一导风孔(54)和第二导风孔(55)，所述第一导风孔(54)位于导风板(53)靠近散热罩(52)一侧，所述第二导风孔(55)位于导风板(53)靠近变压箱体(12)的一侧，第一导风孔(54)和第二导风孔(55)沿导风板(53)宽度方向均匀分布，所述散热板(56)设置有多个散热槽(57)，散热板(56)一侧与散热罩(52))固定连接，所述散热槽(57)紧贴散热箱体(2)，散热槽(57)与第一导风孔(54)一一对应。
7.根据权利要求6所述的具有导风板的变频调速用干式移相整流变压器，其特征在于：所述分风板(51)、导风板(53)、散热板(56)宽度与散热箱体(2)相同，散热罩(52)内壁宽度与散热箱体(2)相同。
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