CN207800318U - 一种基于磁制冷技术的变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于磁制冷技术的变压器，属于变压器技术领域。包括磁流变流体制冷循环系统和空冷散热系统两部分，磁流变流体制冷循环系统的结构主要包括正极热管和负极热管以及铁芯，铁芯为山字型，铁芯上有三根立柱，立柱上分别安装第一绕组、第二绕组和第三绕组，第一绕组、第二绕组和第三绕组由两组线圈组成，由外向内分别是高压线圈和低压线圈，高压线圈和低压线圈由漆包线缠绕而成，铁芯的立柱上开有第一通道、第二通道和第三通道，第一通道穿过第一负极热管，第二通道内穿过正极热管，第三通道内穿过第二负极热管，正极热管、第一负极热管和第二负极热管为扁平的钢管。

Description

一种基于磁制冷技术的变压器

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，具体地说是一种基于磁制冷技术的变压器。

背景技术

变压器是配电网中不同电压等级电能间相互转换的主要设备，在电能生产、输送和调度分配过程中起到非常重要的作用，目前，依照冷却的形式分类，变压器主要分为干式变压器和油浸式变压器两类，干式变压器冷却效率低，油浸式变压器又容易产生漏油的现象。

同时，磁制冷技术是非常少有的一种绝对清洁的制冷技术，磁制冷技术热效率高，对环境无污染，绿色环保。因此，室温磁制冷技术以其节能环保的特点成为一项极具开发潜力的高新制冷技术。

实用新型内容

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种基于磁制冷技术的变压器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型的核心思想是，利用磁流体的磁热效应结合变压器铁芯内的磁场走向为变压器降温，所谓磁热效应是指外加磁场发生变化时磁矩有序排列，即磁熵改变导致材料自身发生吸热或放热的现象。

本变压器制冷系统包括磁流变流体制冷循环系统和空冷散热系统两部分，磁流变流体制冷循环系统，其结构主要包括正极热管和负极热管以及铁芯，铁芯为山字型，铁芯上有三根立柱，立柱上分别安装第一绕组、第二绕组和第三绕组，第一绕组、第二绕组和第三绕组由两组线圈组成，由外向内分别是高压线圈和低压线圈，高压线圈和低压线圈由漆包线缠绕而成，铁芯的立柱上开有第一通道、第二通道和第三通道，第一通道穿过第一负极热管，第二通道内穿过正极热管，第三通道内穿过第二负极热管，正极热管、第一负极热管和第二负极热管为扁平的钢管；正极热管、第一负极热管和第二负极热管与第一通道、第二通道和第三通道贴合。

第一负极热管和第二负极热管通过负极主管路和负极冷管连接，负极冷管为多根扁平的毛细管路组成，负极冷管安装在负极散热扇的背部，正极热管与正极冷管联通，正极冷管为多根扁平的毛细管路组成，正极冷管安装在正极散热扇的背部。

负极散热扇和正极散热扇安装在变电箱体的两侧。

本实用新型一种基于磁制冷技术的变压器与现有技术相比所产生的有益效果是：

1)制冷循环装置不含泵、压缩机等运动部件，具有噪声小，耗功低，尺寸可灵活设计的特点。作为制冷工质的磁流变流体，其主要成分为水基四氧化三铁，原料简单易得，成本低廉，制备工艺简单成熟，绿色环保，可大量工业化制备。从源头缓解了臭氧空洞和温室效应的压力。

2)相比于普遍的采用泵来驱动磁流体循环流动的制冷器而言本装置依靠变压器内的磁场作为磁流变流体动力来源，具有低噪音，低能耗的优点。

3)新型的液相磁流变流体：与现有的固相磁制冷相比无污染，且液相工质阻力损失小，体积灵活，制冷系数高。结构紧凑尺寸可调：应用场所灵活广泛，可根据要求调节尺寸，实现个性化配置。

附图说明

图1是本实用新型的原理图；

图2是本实用新型的铁芯磁力线分布图；

图3是本实用新型的散热扇安装图；

图中各标号表示：

1、第一绕组，2、第二绕组，3、第三绕组，4、铁芯，401、第一通道，402、第二通道，403、第三通道，5、正极热管，6、第一负极热管，7、第二负极热管，8、负极主管路，9、负极散热扇，10、正极散热扇，11、变电箱体，12、四氧化三铁，13、负极冷管，14、正极冷管，15、高压线圈，16、低压线圈

具体实施方式

结合附图对本实用新型的实施例进行说明。

一种基于磁制冷技术的变压器，包括铁芯4，铁芯4为山字型，铁芯上有三根立柱，立柱上分别安装第一绕组1、第二绕组2和第三绕组3，第一绕组1、第二绕组2和第三绕组3由两组线圈组成，由外向内分别是高压线圈15和低压线圈16，高压线圈15和低压线圈16由漆包线缠绕而成，铁芯4的立柱上开有第一通道401、第二通道402和第三通道403，第一通道401穿过第一负极热管6，第二通道402内穿过正极热管5，第三通道403内穿过第二负极热管7，正极热管5、第一负极热管6和第二负极热管7为扁平的钢管；正极热管5、第一负极热管6和第二负极热管7与第一通道401、第二通道402和第三通道403贴合。

作为本实用新型的第一实施例，变压器的铁芯由硅钢片叠压而成，叠压后进行焊接，焊接完成后采用线切割工艺在铁芯上切割出第一通道401、第二通道402和第三通道403。

作为本实用新型的第二实施例，变压器的铁芯由硅钢片叠压而成，每一片预先冲压出第一通道401、第二通道402和第三通道403，然后再将单片铁芯焊接在一起。

作为本实用新型的第一实施例，高压线圈15和低压线圈16采用嵌套的方式安装，即低压线圈安装在高压线圈内部。

作为本实用新型的第二实施例，高压线圈15和低压线圈16采用并列的方式安装，即低压线圈安装在高压线圈对面。

第一负极热管6和第二负极热管7通过负极主管路8和负极冷管13连接，负极冷管13为多根扁平的毛细管路组成，负极冷管13安装在负极散热扇9的背部，正极热管5与正极冷管14联通，正极冷管14为多根扁平的毛细管路组成，正极冷管14安装在正极散热扇14的背部。

作为本实用新型的第一实施例，第一负极热管6和第二负极热管7的冷却系统和正极热管5的冷却系统相互独立。

作为本实用新型的第二实施例，第一负极热管6和第二负极热管7的冷却系统和正极热管5的冷却系统集成在一起。

负极散热扇9和正极散热扇14安装在变电箱体11的两侧。

工作时，由于磁流变流体具有磁热效应，当磁场强度改变时，磁流变流体的温度也改变。即当磁流变流体进入较高磁场强度区域时，温度升高；当离开磁场区域时，磁流变流体被冷却。进一步，当磁流变流体流入到铁芯中被磁化，温度升高，吸收热量，当磁流变流体流出磁场时温度降低，放出热量，起到降温的效果。

应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种基于磁制冷技术的变压器，其特征在于，包括铁芯(4)，所述铁芯(4)为山字型，铁芯上有三根立柱，立柱上分别安装第一绕组(1)、第二绕组(2)和第三绕组(3)，所述第一绕组(1)、第二绕组(2)和第三绕组(3)由两组线圈组成，由外向内分别是高压线圈(15)和低压线圈(16)，所述高压线圈(15)和低压线圈(16)由漆包线缠绕而成，所述铁芯(4)的立柱上开有第一通道(401)、第二通道(402)和第三通道(403)，所述第一通道(401)穿过第一负极热管(6)，所述第二通道(402)内穿过正极热管(5)，所述第三通道(403)内穿过第二负极热管(7)，所述正极热管(5)、第一负极热管(6)和第二负极热管(7)为扁平的钢管；所述正极热管(5)、第一负极热管(6)和第二负极热管(7)与所述第一通道(401)、第二通道(402)和第三通道(403)贴合。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁制冷技术的变压器，其特征在于,所述第一负极热管(6)和第二负极热管(7)通过负极主管路(8)和负极冷管(13)连接，所述负极冷管(13)为多根扁平的毛细管路组成，所述负极冷管(13)安装在负极散热扇(9)的背部，所述正极热管(5)与正极冷管(14)联通，所述正极冷管(14)为多根扁平的毛细管路组成，所述正极冷管(14)安装在正极散热扇(10)的背部。

3.根据权利要求2所述的一种基于磁制冷技术的变压器，其特征在于,所述负极散热扇(9)和正极散热扇(10)安装在变电箱体(11)的两侧。