CN204029551U - 水冷型移相整流变压器 - Google Patents

水冷型移相整流变压器 Download PDF

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杨贵发
邓旭峰
王帅
阎鑫昌
陈寄圆
鲁俊
郑忠明
张春雨
龙泽洲
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Abstract

本实用新型涉及一种水冷型移相整流变压器，包括变压器绕组组件、底座、水冷板和冷却水系统，所述变压器绕组组件固定在底座上，至少为两组，每组变压器绕组组件内设置数块水冷板，水冷板通过分接软管与冷却水系统的进出水管道连接。所述水冷板包括高压绕组冷却水冷板、低压绕组冷却水冷板和铁芯冷却水冷板。冷却水系统由冷却水进出水主管路、进出水支路管路及水冷接头组成，布置在变压器的一侧。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)水冷板设置有利于变压器绕组和铁芯冷却散热，散热性能好，冷却效率高；2)绕组绕线合理，耐热强度高，能够在恶劣环境中使用；3)冷却水系统集中布置在变压器同一侧，方便进出水管路对接，安装维护方便。

Description

水冷型移相整流变压器
技术领域
本实用新型涉及一种变压器，尤其涉及一种水冷型的移相整流变压器。
背景技术
现有技术中，移相整流变压器是一种多分裂单台实现多脉波输出的“高压-低压”的直接变换的变压器，副边采用移相方式实现正弦规律变化的非常低的谐波电压电流。现有的移相整流变压器一般为敞开通风式，即强迫风冷方式，该种变压器的低压绕组和高压绕组上设置轴向和辐向气道，而在变压器的使用过程中绕组产生的热量主要是通过轴辐向气道排出进行散热。因此，这种风冷方式存在以下不足：1)随着变压器高度的增加，底部风机的风量随之减弱；2)变压器底部风机对内部铁芯、高压绕组气道及绕组间的绝缘主通道的散热效果不理想；3)底吹顶引冷却结构的气流在变压器部件上会产生较大阻力，使大量风直接从部件外部或壳体之间流走，未能起到到绕组的冷却作用。
移相整流变压器以其优良的自身性能及特点已被大面积推广及使用，特别是高压变频器领域，随着国家对工业节能环保政策的大力推广及实施，高压变频器以其卓越的控制性能及节能调速效果，已在工业各个领域的普遍使用；而在一些特殊工业领域，特别是在煤炭井下，由于负载电机功率、电压等级逐渐提升，同时对设备体积有非常苛刻的要求，普通的风冷技术已经不能满足散热需求，所以高压变频器应用于特殊工业领域时，急需解决设备自身体积与散热之间的矛盾，而移相整流变压器作为高压变频器应用的重要组成部分，特别是基于功率单元串联叠加多重化解决方案，推广节能环保政策，提高生产线自动化水平，必须开发一种适用于恶劣环境下满足散热要求的整流变压器。
发明内容
本实用新型克服现有技术的不足，提供了一种散热性能好、散热效率高，绕组绕线合理，耐热强度高，能够在恶劣环境中使用的水冷型移相整流变压器，满足特殊工况条件下的变压器体积及性价比需求。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
水冷型移相整流变压器，包括变压器绕组组件、底座、水冷板和冷却水系统，所述变压器绕组组件固定在底座上，至少为两组，每组变压器绕组组件内设置数块水冷板，水冷板通过分接软管与冷却水系统的进出水管道连接。
所述变压器绕组组件由高压绕组、低压绕组、铁芯和若干块绝缘撑板组成，高压绕组和低压绕组同心缠绕在铁芯上形成一组变压器绕组组件，绝缘撑板设置在绕组和绕组之间。
所述水冷板包括数块高压绕组冷却水冷板、低压绕组冷却水冷板和铁芯冷却水冷板。
所述冷却水系统由冷却水进出水主管路、连接到各水冷板的进出水支路管路及数个水冷接头组成，布置在变压器的一侧。
所述高压绕组和低压绕组使用无氧铜拉制的扁铜线，绕组结构为多根并绕。
所述铁芯采用有取向硅钢片制作。
所述高压绕组冷却水冷板、低压绕组冷却水冷板设置在高压绕组和低压绕组之间，以绕组铁芯中心线为轴，沿圆周方向呈轴向对称分布。
所述铁芯冷却水冷板沿铁芯中轴线上下对称设置。
所述水冷板外形结构相同，材质为铝合金，内部冷却水为高纯水。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)水冷板设置有利于变压器绕组和铁芯进行冷却散热，散热性能好，冷却效率高；
2)绕组绕线合理，耐热强度高，能够在恶劣环境中使用；
3)冷却水系统集中布置在变压器同一侧，方便进出水管路对接，安装维护方便。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的主视图。
图3是本实用新型的俯视图。
图4是本实用新型的侧视图。
图中：1.导线夹2.高压绕组分接输出端子3.辅助绕组端子4.辅助绕组5.低压绕组冷却水冷板6.低压绕组7.高压绕组冷却水冷板8.进水口接口9.出水口接口10.变压器底座11.水冷接头12.铁芯13.出水主管路14.高压进线端子15.铁芯冷却水冷板16.进水主管路17.夹件18.高压绕组19.低压绕组分接输出端子20.分接软管
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
见图1，是本实用新型的结构示意图，见图2-图4，是本实用新型的三向视图，本实用新型水冷型移相整流变压器，包括变压器绕组组件、底座10、水冷板5、7、15和冷却水系统，所述变压器绕组组件固定在底座10上，至少为两组，每组变压器绕组组件内设置数块水冷板5、7、15，水冷板5、7、15通过分接软管20与冷却水系统的进出水管道16、13连接。
所述变压器绕组组件由高压绕组18、低压绕组6、铁芯12和若干块绝缘撑板组成，高压绕组18和低压绕组6同心缠绕在铁芯12上形成一组变压器绕组组件，绝缘撑板设置在绕组和绕组之间。
所述水冷板包括数块高压绕组冷却水冷板7、低压绕组冷却水冷板5和铁芯冷却水冷板15。
所述冷却水系统由冷却水进出水主管路16、13、连接到各水冷板的进出水支路管路及数个水冷接头11组成，布置在变压器的一侧。
所述高压绕组18和低压绕组6使用无氧铜拉制的扁铜线，绕组结构为多根并绕。
所述铁芯12采用有取向硅钢片制作。
所述高压绕组冷却水冷板7、低压绕组冷却水冷板5设置在高压绕组18和低压绕组6之间，以绕组铁芯12中心线为轴，沿圆周方向呈轴向对称分布。
所述铁芯冷却水冷板15沿铁芯12中轴线上下对称设置。(见图2)
所述水冷板外形结构相同，材质为铝合金，内部冷却水为高纯水。
以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
见图1，是本实施例的结构示意图。本实施例水冷型移相整流变压器，其整体结构由3组变压器绕组组件、底座10、导线夹1和夹件17组成；其中变压器绕组组件由同心绕制在铁芯12上的高压绕组18、低压绕组6和辅助绕组组成。底座10位于变压器绕组组件下部，导线夹1位于变压器绕组组件相对于水冷却系统的另一侧，导线夹1与变压器绕组组件之间设夹件17。
见图3，是本实施例水冷型移相整流变压器的俯视图，高压绕组分接输出端子2、低压绕组分接输出端子19、辅助绕组端子3和高压进线端子14组成本实施例水冷型移相整流变压器的电气输入输出接口；其中高压绕组分接输出端子2和辅助绕组端子3从导线夹1上引出，低压绕组分接输出端子19从低压绕组6上引出，高压进线端子14用夹件17固定在铁芯12上。(见图4)
所述的变压器铁芯12由有取向硅钢片制成，以降低铁芯12损耗。
本实施例水冷型移相整流变压器的散热系统由冷却水系统和水冷板组成，水冷板包括低压绕组冷却水冷板5、高压绕组冷却水冷板7和铁芯冷却水冷板15，冷却水系统由进水主管路16、出水主管路13、进水口接口8、出水口接口9、水冷接头11和分接软管20组成，进水主管路16通过进水口接口8连接外部进水管，出水主管路13通过出水口接口9连接外部出水管，水冷接头11分布在由进水主管路16和出水主管路13上引出的进出水支路上，通过分接软管20分别连通各个水冷板的进水口和出水口，形成冷却水回路。冷却水系统统一布置在变压器一侧，方便与进水主管路16与出水水管路13完成对接，安装维护方便。
所述的水冷板选用外形结构一致，散热效率高的铝合金材质；内部的冷却水为高纯水。
本实施例的高压绕组18和低压绕组6均使用无氧铜拉制的扁铜线，绕组结构为多根并绕，以达到减小绕组涡流损耗的目的。
见图2，是本实施例水冷型移相整流变压器的主视图，本实施例中变压器的高压绕组冷却水冷板7、低压绕组冷却水冷板5设置在高压绕组18和低压绕组6之间，以绕组铁芯12中心线为轴，沿圆周方向呈轴向对称分布。其中每组变压器绕组组件中的低压绕组6沿圆周方向设置了6块低压绕组冷却水冷板5，高压绕组18沿圆周方向设置了4块高压绕组冷却水冷板7，沿铁芯12中轴线上下对称设置了2块铁芯冷却水冷板15。
本实施例中，变压器的绕组及铁芯12产生的热量，通过高纯冷却水在水冷板和冷却水系统中循环流动完成热交换，达到快速冷却和高效散热的目的。

Claims (9)

1.水冷型移相整流变压器，其特征在于，包括变压器绕组组件、底座、水冷板和冷却水系统，所述变压器绕组组件固定在底座上，至少为两组，每组变压器绕组组件内设置数块水冷板，水冷板通过分接软管与冷却水系统的进出水管道连接。
2.根据权利要求1所述的水冷型移相整流变压器，其特征在于，所述变压器绕组组件由高压绕组、低压绕组、铁芯和若干块绝缘撑板组成，高压绕组和低压绕组同心缠绕在铁芯上形成一组变压器绕组组件，绝缘撑板设置在绕组和绕组之间。
3.根据权利要求1所述的水冷型移相整流变压器，其特征在于，所述水冷板包括数块高压绕组冷却水冷板、低压绕组冷却水冷板和铁芯冷却水冷板。
4.根据权利要求1所述的水冷型移相整流变压器，其特征在于，所述冷却水系统由冷却水进出水主管路、连接到各水冷板的进出水支路管路及数个水冷接头组成，布置在变压器的一侧。
5.根据权利要求2所述的水冷型移相整流变压器，其特征在于，所述高压绕组和低压绕组使用无氧铜拉制的扁铜线，绕组结构为多根并绕。
6.根据权利要求2所述的水冷型移相整流变压器，其特征在于，所述铁芯采用有取向硅钢片制作。
7.根据权利要求3所述的水冷型移相整流变压器，其特征在于，所述高压绕组冷却水冷板、低压绕组冷却水冷板设置在高压绕组和低压绕组之间，以绕组铁芯中心线为轴，沿圆周方向呈轴向对称分布。
8.根据权利要求3所述的水冷型移相整流变压器，其特征在于，所述铁芯冷却水冷板沿铁芯中轴线上下对称设置。
9.根据权利要求3所述的水冷型移相整流变压器，其特征在于，所述水冷板外形结构相同，材质为铝合金，内部冷却水为高纯水。
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