CN117393291A - 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,涉及高频变压器相关领域,包括变压器本体,所述变压器本体前后两侧均设置有散热翅片,通过设置滤波绕组和滤波器解决象限整流器的谐波现象,动态滤波效果好,滤波设备简单;通过吸附件中的吸湿壳体和变压器本体内外壳设置有效提高变压器本体的防水效果;并通过导流件的导流效果提高变压器本体内部气流的流动效率,避免线圈出现过热的情况。
Description
技术领域
本发明涉及高频变压器相关领域,具体是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被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。
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出现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,较难为电能的输送提供稳定的环境;当铁芯的磁通饱和时,电路上的发热量会变大,容易造成电路损伤,并因外部湿度过高而容易出现箱内进水,变压器底座、表面损坏的情况。
发明内容
因此,为了解决上述不足,本发明在此提供一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器。
本发明是这样实现的,构造一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,该装置包括变压器本体;所述变压器本体前后两侧均设置有散热翅片;所述变压器本体顶部固定设置有导电柱体;所述变压器本体内部设置有防水组件;
所述变压器本体内部固定设置有绝缘架体;所述绝缘架体顶部铁芯的左侧芯柱外侧设置有初级绕组;所述绝缘架体顶部铁芯的右侧芯柱外侧设置有负载绕组;所述初级绕组和负载绕组中侧设置有滤波绕组;所述滤波绕组前侧线缆连接有滤波器。
优选的,所述防水组件包括固定设置在变压器本体壳体内底部和内顶部的绝缘垫块;所述绝缘垫块中侧通孔处插接固定有导柱;所述导柱上滑动设置有锁止板。
优选的,所述锁止板上固定杆固定安装有吸附件;所述锁止板底部固定安装有导流件;所述变压器本体壳体顶侧通孔处插接固定有湿度计;所述变压器本体壳体左侧固定安装有导出阀。
优选的,所述吸附件包括固定设置在锁止板顶侧固定杆底部的吸湿壳体,且吸湿壳体内部固定安装有绝缘架体;所述吸湿壳体前后两侧均固定连接有高导热连板;所述吸湿壳体外表面设置有吸附表层。
优选的,所述导流件包括固定安装在锁止板底部的隔磁壳体;所述隔磁壳体左侧固定设置有气孔板;所述隔磁壳体内右壁固定设置有铸铁板。
优选的,所述铸铁板左端焊接固定有弹簧;所述弹簧左端固定设置有永磁体;所述永磁体左端固定安装有聚热板;所述隔磁壳体内部左侧粘黏设置有耐热橡胶体。
优选的,所述滤波绕组采用同心式结构,且变压器本体内部共设有两组滤波绕组,该两组滤波绕组通过线缆串联连接。
优选的,所述耐热橡胶体呈开口向左的喇叭形状耐热橡胶体,所述永磁体底部设置有具备减少摩擦的滚珠,且该滚珠材质为塑料。
优选的,所述高导热连板呈三角形状,吸湿壳体外侧的吸附表层具体由玻璃纤维组成的、带有竖直条状凹槽的直板组成。
本发明具有如下优点:本发明通过改进在此提供一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,与同类型设备相比,具有如下改进:
本发明所述一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,通过设置滤波绕组和滤波器解决象限整流器的谐波现象,动态滤波效果好,滤波设备简单;通过吸附件中的吸湿壳体和变压器本体内外壳设置有效提高变压器本体的防水效果;并通过导流件的导流效果提高变压器本体内部气流的流动效率,避免线圈出现过热的情况。
附图说明
图1是本发明结构示意图;
图2是本发明的变压器本体左视剖视结构示意图;
图3是本发明的变压器本体和防水组件立体分解结构示意图;
图4是本发明的图3中A处的放大结构示意图;
图5是本发明的导流件结构示意图;
图6是本发明的滤波绕组谐振电路图。
其中:变压器本体-1、散热翅片-2、导电柱体-3、防水组件-4、绝缘架体-11、初级绕组-12、滤波绕组-13、负载绕组-14、滤波器-15、绝缘垫块-41、导柱-42、锁止板-43、吸附件-44、导流件-45、湿度计-46、导出阀-47、吸湿壳体-441、高导热连板-442、吸附表层-443、隔磁壳体-451、气孔板-452、铸铁板-453、弹簧-454、永磁体-455、聚热板-456、耐热橡胶体-457。
具体实施方式
以下结合附图1~图6对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需要说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构,对其实施例进行说明。
实施例一:
请参阅图1~图6,本发明的一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,包括变压器本体1,变压器本体1内部设置有用于检测电感数值的传感器组件;变压器本体1前后两侧均设置有散热翅片2;变压器本体1顶部固定设置有导电柱体3;变压器本体1内部设置有防水组件4。
变压器本体1内部固定设置有绝缘架体11;绝缘架体11顶部铁芯的左侧芯柱外侧设置有初级绕组12;绝缘架体11顶部铁芯的右侧芯柱外侧设置有负载绕组14,且负载绕组14通过线缆连接有象限变流器;初级绕组12和负载绕组14中侧设置有滤波绕组13;滤波绕组13前侧线缆连接有滤波器15;滤波绕组13采用同心式结构,且变压器本体1内部共设有两组滤波绕组13,该两组滤波绕组13通过线缆串联连接。
防水组件4包括固定设置在变压器本体1壳体内底部和内顶部的绝缘垫块41;绝缘垫块41中侧通孔处插接固定有导柱42,绝缘垫块41为导柱42提供限位和绝缘防护效果;导柱42上滑动设置有锁止板43,锁止板43上设置的通孔处设置有用于锁止固定的喇叭状断口螺筒;锁止板43上固定杆固定安装有吸附件44;锁止板43底部固定安装有导流件45;变压器本体1壳体顶侧通孔处插接固定有湿度计46;变压器本体1壳体左侧固定安装有导出阀47。
吸附件44包括固定设置在锁止板43顶侧固定杆底部的吸湿壳体441,且吸湿壳体441内部固定安装有绝缘架体11;吸湿壳体441前后两侧均固定连接有高导热连板442;吸湿壳体441外表面设置有吸附表层443;高导热连板442呈三角形状,吸湿壳体441外侧的吸附表层443具体由玻璃纤维组成的、带有竖直条状凹槽的直板组成。
基于实施例一的一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器的工作原理是:
第一、在变压器本体1运行过程中,经传感器所设的两组串联的滤波绕组13中的等效电感L数值进行检测,并根据的的公式计算出基波感抗/>的数值,其中,/>为交流电频率;
第二、然后根据的公式计算出n次的谐波感抗/>,此处n为谐波的次数;由于谐振时感抗等于容抗,此处/>;然后根据/>计算出电容量C的数值;再通过/>计算出基波容抗/>;根据/>计算出谐波抗阻S的数值,并根据谐波抗阻S的数值来调节滤波绕组13中的电容容量;
第三、待谐波抗阻S数值减小并接近零值时,此时通过电磁感应,滤波绕组13产生与负载谐波电流方向相反的谐波电流,使滤波绕组13流过的谐波电流所产生的磁势与负载绕组14流过的谐波电流所产生的磁势相互抵消,即滤波绕组13与负载绕组14的谐波磁势相互平衡,即可实现谐波抵消;
第四、当空气中的湿度过大时,此时带有高湿度的空气进入变压器本体1内部,此处因吸湿壳体441由玻璃纤维组成,使其较难因变压器本体1工作而温度升高,变压器本体1工作温度经由高导热连板442导出至散热翅片2,气流经与吸湿壳体441相接触而使气流中的水分能经吸湿壳体441上的竖直条状凹槽流下,此处高导热连板442上的热量也能利用拦阻的水分进行快速散热,利用变压器本体1的外壳和吸湿壳体441的内外壳两重设置提高变压器本体1的防水效果。
实施例二:
请参阅图1~图6,本发明的一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,相较于实施例一,本实施例还包括:导流件45;导流件45包括固定安装在锁止板43底部的隔磁壳体451;隔磁壳体451左侧固定设置有气孔板452;隔磁壳体451内右壁固定设置有铸铁板453;铸铁板453左端焊接固定有弹簧454;弹簧454左端固定设置有永磁体455;永磁体455左端固定安装有聚热板456;隔磁壳体451内部左侧粘黏设置有耐热橡胶体457;耐热橡胶体457呈开口向左的喇叭形状耐热橡胶体,永磁体455底部设置有具备减少摩擦的滚珠,且该滚珠材质为塑料。
本实施例中:
在变压器本体1工作过程中产生大量热量,此处隔磁壳体451内部的聚热板456对该热量进行聚集,从而使永磁体455温度升高而使其磁场强度减弱,永磁体455与铸铁板453之间的吸附效果减弱而使弹簧454推动永磁体455在隔磁壳体451内部滑动,并对耐热橡胶体457进行挤压,此处耐热橡胶体457内部的气流被挤出而带动变压器本体1内部的气流加速流动,帮助变压器本体1进行散热,耐热橡胶体457内部气流流出时也会带走聚热板456上的热量,此处永磁体455温度有所下降而使其与铸铁板453产生吸附磁场而及短距离位移,永磁体455停止挤压耐热橡胶体457,耐热橡胶体457利用气压将外部气流重新吸入其内部;利用永磁体455的温度变化而使其对耐热橡胶体457提供短距离的挤压和放松,耐热橡胶体457受挤压发生形变而推动变压器本体1内部气流流动。
本发明通过改进提供一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,通过设置滤波绕组13和滤波器15解决象限整流器的谐波现象,动态滤波效果好,滤波设备简单;通过吸附件44中的吸湿壳体441和变压器本体1内外壳设置有效提高变压器本体1的防水效果;并通过导流件45的导流效果提高变压器本体1内部气流的流动效率,避免线圈出现过热的情况。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,包括变压器本体(1);所述变压器本体(1)前后两侧均设置有散热翅片(2);所述变压器本体(1)顶部固定设置有导电柱体(3);所述变压器本体(1)内部设置有防水组件(4);
其特征在于:所述变压器本体(1)内部固定设置有绝缘架体(11);所述绝缘架体(11)顶部铁芯的左侧芯柱外侧设置有初级绕组(12);所述绝缘架体(11)顶部铁芯的右侧芯柱外侧设置有负载绕组(14);所述初级绕组(12)和负载绕组(14)中侧设置有滤波绕组(13);所述滤波绕组(13)前侧线缆连接有滤波器(15)。
2.根据权利要求1所述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(4)包括固定设置在变压器本体(1)壳体内底部和内顶部的绝缘垫块(41);所述绝缘垫块(41)中侧通孔处插接固定有导柱(42);所述导柱(42)上滑动设置有锁止板(43)。
3.根据权利要求2所述一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,其特征在于:所述锁止板(43)上固定杆固定安装有吸附件(44);所述锁止板(43)底部固定安装有导流件(45);所述变压器本体(1)壳体顶侧通孔处插接固定有湿度计(46);所述变压器本体(1)壳体左侧固定安装有导出阀(47)。
4.根据权利要求3所述一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,其特征在于:所述吸附件(44)包括固定设置在锁止板(43)顶侧固定杆底部的吸湿壳体(441),且吸湿壳体(441)内部固定安装有绝缘架体(11);所述吸湿壳体(441)前后两侧均固定连接有高导热连板(442);所述吸湿壳体(441)外表面设置有吸附表层(443)。
5.根据权利要求4所述一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,其特征在于:所述导流件(45)包括固定安装在锁止板(43)底部的隔磁壳体(451);所述隔磁壳体(451)左侧固定设置有气孔板(452);所述隔磁壳体(451)内右壁固定设置有铸铁板(453)。
6.根据权利要求5所述一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,其特征在于:所述铸铁板(453)左端焊接固定有弹簧(454);所述弹簧(454)左端固定设置有永磁体(455);所述永磁体(455)左端固定安装有聚热板(456);所述隔磁壳体(451)内部左侧粘黏设置有耐热橡胶体(457)。
7.根据权利要求6所述一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,其特征在于:所述滤波绕组(13)采用同心式结构,且变压器本体(1)内部共设有两组滤波绕组(13),该两组滤波绕组(13)通过线缆串联连接。
8.根据权利要求7所述一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,其特征在于:所述耐热橡胶体(457)呈开口向左的喇叭形状耐热橡胶体,所述永磁体(455)底部设置有具备减少摩擦的滚珠,且该滚珠材质为塑料。
9.根据权利要求8所述一种带有消除谐波功能的防水式高频变压器,其特征在于:所述高导热连板(442)呈三角形状,吸湿壳体(441)外侧的吸附表层(443)具体由玻璃纤维组成的、带有竖直条状凹槽的直板组成。
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