CN207818330U - 散热结构及移相整流变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种散热结构及移相整流变压器，所述散热结构包括气流通道，所述气流通道包括第一隔板和第二隔板，且所述第一隔板位于所述第一绕组线圈的第一端、所述第二隔板位于所述第一绕组线圈的第二端；所述第二隔板的内侧抵接在所述骨架上，所述第一隔板的内侧与所述骨架之间具有缺口，并由所述缺口构成所述气流通道的出风口；所述第一隔板和所述第二隔板的外侧形成所述气流通道的进风口。本实用新型通过第一隔板和第二隔板，使冷却气流流经第一绕组线圈的导线的间隙并转向后从出风口排出，提高了移相整流变压器的散热效率，并使第一绕组线圈均匀散热。

Description

散热结构及移相整流变压器

技术领域

本实用新型涉及高压变频器领域，更具体地说，涉及一种散热结构及移相整流变压器。

背景技术

在冶金、化工、电力、市政供水和采矿等行业广泛应用的大功率负载，消耗了大量的电能，例如电费在自来水厂甚至占制水成本的50％。随着市场经济的发展和自动化，智能化程度的提高，采用高压变频器对大功率负载进行速度控制，不但对改进工艺、提高产品质量有好处，而且实现了节能(有的节能高达30％-40％)，大幅度降低了生产成本，还可延长设备使用寿命。

在高压变频器中，为提升移相整流变压器的功率密度，解决移相整流变压器的散热问题，往往需设计个性化的通风风道。现有的通风风道比较粗放，一般以满足高效的加工工艺为优先，而牺牲了散热效率和能力。

现有的移相整流变压器的风道结构一般含引风机、进风口、出风口、气流通道等几部分，因移相整流变压器内部结构复杂，其气流通道一般根据方向分为独立的竖向气流通道和独立的横向气流通道。

如图1所示，为采用独立的竖向气流通道的移相整流变压器的散热风道的示意图，该移相整流变压器包括绕设在骨架14(该骨架14套于竖向铁芯外)的高压绕组线圈11、以及绕设在高压绕组线圈11外侧的低压绕组线圈12(该图1仅示出了骨架14的一个侧部的结构)。上述散热风道包括分别竖向设置的第一气流通道和第二气流通道，其中高压绕组线圈11位于第一气流通道内，低压绕组线圈12位于第二气流通道内。为充分保证第一气流通道和第二气流通道的竖向导风散热能力，上述第一气流通道和第二气流通道间通过绝缘板13相隔离，即第一气流通道由变压器骨架14与绝缘板13围成，第二气流通道则位于绝缘板13的外侧。

在上述散热风道中，因第一气流通道和第二气流通道的主方向为竖向，高压绕组线圈11和低压绕组线圈12的线圈间隙处会形成扰流，热空气很难被竖向气流带走，从而造成移相整流变压器的线圈局部过热，限制了功率密度的提高。

如图2所示，为采用独立的横向气流通道的移相整流变压器的散热风道的示意图。该散热风道在竖向的散热能力得以加强，但因移相整流变压器的高压绕组线圈21和低压绕组线圈22分内外侧排布，即高压绕组线圈21在内侧，低压绕组线圈22在外侧，且内侧和外侧之间具有绝缘板23，内侧的高压绕组线圈21的顶端在横向方向几乎没有冷却风流通。即使内、外侧可以通过空气流通，但是热交换效率很低，因此引起内侧的高压绕组线圈21局部过热，限制功率密度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述移相整流变压器散热风道存在局部过热、功率密度无法提高的问题，提供一种散热结构及移相整流变压器。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种散热结构，用于实现移相整流变压器的散热，所述移相整流变压器包括绕设于骨架的第一绕组线圈，且所述第一绕组线圈的导线之间具有间隙；所述散热结构包括气流通道，所述气流通道包括第一隔板和第二隔板，且所述第一隔板位于所述第一绕组线圈的第一端、所述第二隔板位于所述第一绕组线圈的第二端；所述第二隔板的内侧抵接在所述骨架上，所述第一隔板的内侧与所述骨架之间具有缺口，并由所述缺口构成所述气流通道的出风口；所述第一隔板和所述第二隔板的外侧形成所述气流通道的进风口。

在本实用新型所述的散热结构中，所述第一隔板的内侧与所述第一绕组线圈的内侧持平。

在本实用新型所述的散热结构中，所述移相整流变压器包括绕设于所述第一绕组线圈的外侧的第二绕组线圈，且所述第二绕组线圈的导线之间具有间隙；所述气流通道还包括筒形支撑件，所述筒形支撑件位于所述第一绕组线圈和第二绕组线圈之间，且所述筒形支撑件上具有均匀分布的通孔。

在本实用新型所述的散热结构中，所述筒形支撑件由多个环形围板构成，且所述多个环形围板沿所述骨架的轴向设置。

在本实用新型所述的散热结构中，所述第二绕组线圈包括多个子绕组，且每一所述子绕组与一个所述环形围板组成一个一体化单元。

在本实用新型所述的散热结构中，所述第一隔板和所述第二隔板的外侧与所述第二绕组线圈的外侧持平。

在本实用新型所述的散热结构中，所述筒形支撑件由绝缘材料制成。

在本实用新型所述的散热结构中，所述散热结构包括引风机，且所述引风机装设在所述气流通道的出风口处。

在本实用新型所述的散热结构中，所述第一绕组线圈为高压绕组线圈，所述第二绕组线圈为低压绕组线圈。

本实用新型还提供一种移相整流变压器，包括绕设于骨架的第一绕组线圈，且所述第一绕组线圈的导线之间具有间隙，所述移相整流变压器还包括如上所述的散热结构。

本实用新型的散热结构及移相整流变压器具有以下有益效果：通过第一隔板和第二隔板，使冷却气流流经第一绕组线圈的导线的间隙并转向后从出风口排出，提高了移相整流变压器的散热效率，并使第一绕组线圈均匀散热。

并且，本实用新型减少了原材料的用量，降低了成本，减小了高压变频器整机的空间尺寸。

附图说明

图1是现有采用独立的竖向气流通道的移相整流变压器的散热风道的示意图；

图2是现有采用独立的横向气流通道的移相整流变压器的散热风道的示意图；

图3是本实用新型散热结构实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

如图3所示，是本实用新型散热结构实施例的示意图，该散热结构可应用于移相整流变压器，并实现移相整流变压器的散热。上述移相整流变压器包括绕设于骨架33(该骨架33套于铁芯外)的第一绕组线圈31，且该第一绕组线圈31的导线之间具有间隙(该间隙的尺寸可大于、小于或等于导线的直径)。

本实施例中的散热结构包括气流通道，且该气流通道包括第一隔板34和第二隔板35。上述第一隔板34位于第一绕组线圈31的第一端(例如图3所示的顶端)、第二隔板35位于第一绕组线圈31的第二端(例如图3所示的底端)，并且第二隔板35的内侧(即靠近骨架33的一侧)抵接在骨架33上，第一隔板34的内侧与骨架33之间具有缺口37(该缺口37具体为环绕骨架的圆环形)。气流通道的进风口由第一隔板34和第二隔板35的外侧(即远离骨架33的一侧)形成，气流通道的出风口则由第一隔板34的内侧与骨架33之间的缺口37构成。

上述散热结构通过第一隔板34和第二隔板35，由进风口流入的冷却气流，先流经第一绕组线圈31的导线的间隙，转向后再从出风口排出，消除了局部扰流，从而提高了移相整流变压器的散热效率，并使第一绕组线圈均匀散热。

具体地，上述第一隔板34的内侧可与第一绕组线圈31的内侧(即靠近骨架33的一侧)持平，即第一隔板34的内侧与骨架33表面的距离等于第一绕组线圈31的内侧与骨架33表面的距离。通过该结构，可使得出风口最大化，提高散热效率。

为进一步提高散热效率，上述散热结构还可包括引风机，且该引风机装设在气流通道的出风口处。通过引风机，可大大加快气流通道内冷却空气的流动速度，从而快速带走更多热量。

上述移相整流变压器还可包括绕设于第一绕组线圈31的外侧的第二绕组线圈32，和第一绕组线圈31类似，该第二绕组线圈32的导线之间也具有间隙。气流通道还包括筒形支撑件36，该筒形支撑件36位于第一绕组线圈31和第二绕组线圈32之间，且筒形支撑件36上具有均匀分布的通孔。第一隔板34和第二隔板35的外侧可与第二绕组线圈32的外侧持平，从而使得更多冷却气流进入气流通道。

此时，进风口流入的冷却气流(如图1中的箭头所示)，先依次流经第二绕组线圈32的导线的间隙、筒形支撑件36上的通孔以及第一绕组线圈31的导线的间隙，转向后再从出风口排出，实现了两个气流通道(即为第一绕组线圈31的气流通道和为第二绕组线圈32散热的气流通道)的串联，且不存在局部扰流，在不影响散热效率的同时节省了材料。

具体地，上述第一绕组线圈31可为高压绕组线圈，第二绕组线圈32则可为低压绕组线圈。由于低压绕组线圈工作时发热量相对较小，因此冷却气流流经该低压绕组线圈后仍然可对后侧的高压绕组线圈进行散热。

上述筒形支撑件36可由绝缘材料制成，其不仅可支撑第二绕组线圈32，还不影响冷却气流的流通。

上述筒形支撑件36具体可由多个环形围板构成，且该多个环形围板沿骨架33的轴向设置。相应地，第二绕组线圈32可包括多个子绕组，且每一子绕组与一个环形围板组成一个一体化单元(具体可在线圈半成品阶段完成)。

上述散热结构并不限于图3所示的竖向结构，还可应用于横向或其他任意方向的移相整流变压器的散热。

本实用新型还提供一种移相整流变压器，包括绕设于骨架的第一绕组线圈以及如上所述的散热结构，且上述第一绕组线圈的导线之间具有间隙。该移相整流变压器中，冷却空气可流经绕组线圈的导线的间隙并转向后从出风口排出，消除了扰流，从而提高了散热效率，并使绕组线圈均匀散热。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种散热结构，用于实现移相整流变压器的散热，所述移相整流变压器包括绕设于骨架的第一绕组线圈，且所述第一绕组线圈的导线之间具有间隙；其特征在于，所述散热结构包括气流通道，所述气流通道包括第一隔板和第二隔板，且所述第一隔板位于所述第一绕组线圈的第一端、所述第二隔板位于所述第一绕组线圈的第二端；所述第二隔板的内侧抵接在所述骨架上，所述第一隔板的内侧与所述骨架之间具有缺口，并由所述缺口构成所述气流通道的出风口；所述第一隔板和所述第二隔板的外侧形成所述气流通道的进风口。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述第一隔板的内侧与所述第一绕组线圈的内侧持平。

3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述移相整流变压器包括绕设于所述第一绕组线圈的外侧的第二绕组线圈，且所述第二绕组线圈的导线之间具有间隙；所述气流通道还包括筒形支撑件，所述筒形支撑件位于所述第一绕组线圈和第二绕组线圈之间，且所述筒形支撑件上具有均匀分布的通孔。

4.根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述筒形支撑件由多个环形围板构成，且所述多个环形围板沿所述骨架的轴向设置。

5.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述第二绕组线圈包括多个子绕组，且每一所述子绕组与一个所述环形围板组成一个一体化单元。

6.根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述第一隔板和所述第二隔板的外侧与所述第二绕组线圈的外侧持平。

7.根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述筒形支撑件由绝缘材料制成。

8.根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述散热结构包括引风机，且所述引风机装设在所述气流通道的出风口处。

9.根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述第一绕组线圈为高压绕组线圈，所述第二绕组线圈为低压绕组线圈。

10.一种移相整流变压器，包括绕设于骨架的第一绕组线圈，且所述第一绕组线圈的导线之间具有间隙，其特征在于，所述移相整流变压器还包括如权利要求1-9中任一项所述的散热结构。