CN201994163U - 变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种变压器。其包括第一绕组、第二绕组以及卷绕所述第一绕组和所述第二绕组的铁心。所述变压器还包括散热装置，所述散热装置包括至少一个散热片，各散热片均包括本体部和伸出部，所述本体部插设于所述第一绕组、所述第二绕组或者所述第一绕组和第二绕组之间，所述伸出部从所述本体部伸出所述第一绕组或所述第二绕组。与传统的变压器相比，本实用新型的变压器的散热片的表面积全为有效散热面积，能够拓展变压器的散热面，能够解决变压器温度升高的问题，能够提高变压器的使用寿命与安全性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器，尤其是具有散热装置的变压器。
背景技术
众所周知，变压器的最基本型式，包括两组绕有导线的线圈，并且彼此以电感方式耦合。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中一组线圈时，另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合的程度。
通常，变压器的铁心与线圈的散热都依靠其自身裸露表面积，因此大功率变压器往往需要较大的散热面积，以保证变压器的温升不超过限定值，这样就提高了变压器的自身体积，增加了制造成本，同时也增加了安装变压器设施的建设成本。
实用新型内容
本实用新型为解决上述为散热增加变压器体积的技术问题，提供一种变压器，其能够无需增加其自身体积，能够增加变压器的整体散热面积，可改善变压器的散热条件。
本实用新型解决上述技术问题采用以下技术方案。
变压器，包括第一绕组、第二绕组以及卷绕所述第一绕组和所述第二绕组的铁心，其中，所述第二绕组卷绕在所述第一绕组上，所述变压器还包括散热装置，所述散热装置包括至少一个散热片，各散热片均包括本体部和伸出部，所述本体部插设于所述第一绕组、所述第二绕组或者所述第一绕组和第二绕组之间，所述伸出部从所述本体部伸出所述第一绕组或所述第二绕组。
作为本实用新型的优选技术方案，所述第一绕组为箔绕，所述第二绕组为线绕。
作为本实用新型的优选技术方案，所述散热装置包括第一散热片和第二散热片，所述第一散热片插设于所述第一绕组内，所述第二散热片插设于所述第一绕组和第二绕组之间。
作为本实用新型的优选技术方案，所述第一散热片和所述第二散热片均为铜片，所述第一散热片表面和所述第二散热片表面包有绝缘材料。
作为本实用新型的优选技术方案，所述第一散热片插设于所述第一绕组靠近所述铁心一侧的所述第一绕组的总厚的三分之一处。
作为本实用新型的优选技术方案，所述变压器为EI壳式变压器。
作为本实用新型的优选技术方案，所述伸出部的宽度大于所述本体部的宽度。
作为本实用新型的优选技术方案，所述第一散热片的伸出部具有弯折部，所述弯折部与所述本体部垂直。
作为本实用新型的优选技术方案，所述第二散热片在伸出方向上超出所述第一散热片。
作为本实用新型的优选技术方案，所述散热装置还包括风机，所述风机的鼓风方向与所述弯折部的自由端相对。
与传统的变压器相比，本实用新型的变压器还包括散热装置，所述散热装置包括至少一个散热片，各散热片均包括本体部和伸出部，所述本体部插设于所述第一绕组、所述第二绕组或者所述第一绕组和第二绕组之间，所述伸出部从所述本体部伸出所述第一绕组或所述第二绕组，这些散热片本身不产生热量，根据热力学原理在对流散热和传递散热中，该散热片的表面积全为有效散热面积，能够拓展变压器的散热面，能够解决变压器温度升高的问题，能够提高变压器的使用寿命与安全性能。
通过结合附图，阅读以下对本实用新型的具体实施例的详细描述，可以进一步理解本实用新型的其它优点、特征以及方面。
附图说明
图1是本实用新型的优选实施例的变压器的第一绕组绕完三分之一时插入第一散热片后的平面示意图；
图2是本实用新型的优选实施例的变压器的第一绕组绕完三分之一时插入第一散热片后的立体示意图；
图3是本实用新型的优选实施例的变压器的第一绕组和第二绕组插入第一散热片和第二散热片的平面示意图；
图4是本实用新型的优选实施例的变压器的第一绕组和第二绕组插入第一散热片和第二散热片的立体示意图；
图5是本实用新型的另一优选实施例的变压器的散热效果图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面参照附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。本文中，相同附图标记表示相同组成部分。
如图1至4所示，本实用新型的变压器，包括第一绕组100、第二绕组200以及卷绕所述第一绕组100和所述第二绕组200的铁心300。在该具体实施例中，所述变压器为EI壳式变压器。当然，所述变压器也可以为其它适当类型的变压器，例如，环型、R型、C型变压器。
其中，所述变压器还包括散热装置。所述散热装置包括至少一个散热片。各散热片均包括本体部和伸出部。各本体部插设于所述第一绕组100内；或者各本体部插设于所述第二绕组200内；或者各本体部插设于所述第一绕组100和第二绕组200之间。所述伸出部从所述本体部伸出所述第一绕组100或所述第二绕组200。
在本实用新型的变压器的一个优选实施例中，所述伸出部的宽度大于所述本体部的宽度，以便增加有效散热面积。
在本实用新型的变压器的一个优选实施例中，所述第一绕组100为箔绕，所述第二绕组200为线绕。而且，所述第二绕组200卷绕在所述第一绕组100上。
在本实用新型的变压器的图示实施例中，所述散热装置包括第一散热片400和第二散热片500。而且，所述第一散热片400插设于所述第一绕组100内，所述第二散热片500插设于所述第一绕组100和第二绕组200之间。更加优选的是，所述第一散热片400插设于所述第一绕组100靠近所述铁心300一侧的所述第一绕组100的总厚的三分之一处。其原因在于，所述第一绕组100靠近所述铁心300一侧的所述第一绕组100的总厚的三分之一处通常为变压器的最热点。
已经知道，温度对变压器的最大影响是变压器任意一点的最高温度，即最热点温度。当最热点温度超过绝缘材料的耐热温度时，会对绝缘系统造成不可逆的破坏，将严重影响了变压器的正常运行。
而且，变压器的发热主要是由各绕组的电阻与电流产生的损耗造成的。低压绕组即第一绕组100的电流比高压绕组即第二绕组200的电流大。由于低压绕组为箔绕，为了绕线方便将箔绕置于内侧，故变压器的最热点主要出现在拥有较大的电流的低压绕组即第一绕组100内。
在需要低压绕组绕制在高压的内侧(如低压箔绕、高压线绕)的情况下，若变压器无散热装置其最热点的热量不能很好地传递出去，这在变压器长期满负荷运行的情况下将会降低变压器的使用寿命。本实用新型通过在制造过程中预先加入的散热装置，将变压器最热点的热量以热传递的形式散发出去，从而降低了变压器的最热点温度。
在本实用新型的变压器的优选实施例中，所述第一散热片400和所述第二散热片500均为铜片。所述第一散热片400表面和所述第二散热片500表面包有绝缘材料。具体而言，如图1至4所示，本实用新型的这种散热装置，其结构为铜质T形散热片。其中，第一散热片100折弯，而第二散热片200未折弯。由于铜的导热系数可达399W/K·M远大于硅钢片的导热系数，采用铜质散热片能得很好的散热效果。而且此散热片本身不产生热量，根据热力学原理在对流散热和传递散热中，该散热片的表面积全为有效散热面积。当然，各散热片也可以为其它适当的金属片，例如银制成的散热片。
在本实用新型的变压器的优选实施例中，所述第一散热片400的伸出部404具有弯折部406。所述弯折部406与所述本体部402、502垂直。而且，所述第二散热片500在伸出方向上超出所述第一散热片400。另一方面，所述散热装置还包括风机，所述风机的鼓风方向与所述弯折部406的自由端相对。这样，通过变压器风机，使风自下而上吹，所述弯折部406和所述第二散热片500在伸出方向上超出所述第一散热片400的部分将改变部分空气的流动方向，使得变压器整体都处于较好的对流散热的环境中(见图5)，使变压器的散热效果更加明显。
本实用新型的变压器能够解决体积小、高功率变压器的散热难题，在线圈角度上拓展了变压器的散热面，能够解决变压器低压绕组侧温度较高的问题，能够提高变压器的使用寿命与安全性能。
本实用新型的变压器在平放装入安装柜体时，这种散热装置将增加变压器的整体散热面积，可充分改善变压器的散热条件。
在本实用新型的图示变压器的制造过程时，在变压器的第一绕组100绕制三分之一时将包有绝缘材料的第一散热片100固定好后一起与第一绕组100绕制(见图1和图2)。在第一绕组100绕制完成时，再将第二散热片200包好绝缘后固定在第一绕组100外侧(见图3和图4)，之后在其上绕制第二绕组200。
本实用新型的变压器的散热装置尤其适用于大功率、小体积的变压器，适用于特殊条件下对变压器体积要求较高的场合。
综上所述，本实用新型的变压器的各散热片本身不产生热量，根据热力学原理在对流散热和传递散热中，该散热片的表面积全为有效散热面积，能够拓展变压器的散热面，能够解决变压器温度升高的问题，能够提高变压器的使用寿命与安全性能。
本领域技术人员容易知道，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围由权利要求书确定。
Claims (10)
1.变压器，包括第一绕组、第二绕组以及卷绕所述第一绕组和所述第二绕组的铁心，其特征在于，所述第二绕组卷绕在所述第一绕组上，所述变压器还包括散热装置，所述散热装置包括至少一个散热片，各散热片均包括本体部和伸出部，所述本体部插设于所述第一绕组、所述第二绕组或者所述第一绕组和第二绕组之间，所述伸出部从所述本体部伸出所述第一绕组或所述第二绕组。
2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述第一绕组为箔绕，所述第二绕组为线绕。
3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述散热装置包括第一散热片和第二散热片，所述第一散热片插设于所述第一绕组内，所述第二散热片插设于所述第一绕组和第二绕组之间。
4.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于，所述第一散热片和所述第二散热片均为铜片，所述第一散热片表面和所述第二散热片表面包有绝缘材料。
5.根据权利要求4所述的变压器，其特征在于，所述第一散热片插设于所述第一绕组靠近所述铁心一侧的所述第一绕组的总厚的三分之一处。
6.根据权利要求5所述的变压器，其特征在于，所述变压器为EI壳式变压器。
7.根据权利要求6所述的变压器，其特征在于，所述伸出部头部的宽度大于所述本体部的宽度。
8.根据权利要求7所述的变压器，其特征在于，所述第一散热片的伸出部具有弯折部，所述弯折部与所述本体部垂直。
9.根据权利要求8所述的变压器，其特征在于，所述第二散热片在伸出方向上超出所述第一散热片。
10.根据权利要求9所述的变压器，其特征在于，所述散热装置还包括风机，所述风机的鼓风方向与所述弯折部的自由端相对。
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|---|---|---|---|---|
| CN102682962A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-09-19 | 上海交通大学 | 一种中频非晶合金壳式变压器的散热方法 |
| CN102682961A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-09-19 | 上海交通大学 | 提高散热性能的壳式变压器 |
| CN108053979A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-18 | 上海沪工焊接集团股份有限公司 | 一种变压器及焊机电源 |
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