CN207852445U - 移相整流变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种移相整流变压器，包括铁芯且所述铁芯包括多个平行设置的铁芯柱，所述多个铁芯柱上分别具有套筒以及绕设在所述套筒外侧的原边线圈和副边线圈；在每一所述铁芯柱的套筒外侧：所述原边线圈包括至少一段原边绕组，所述副边线圈包括至少一段副边绕组；所述原边绕组和副边绕组分别绕设在所述铁芯柱的轴向的不同位置，且相邻的原边绕组和副边绕组之间具有第一间隙。本实用新型通过将高压线圈和低压线圈绕设到同一圆周面，避免了高压线圈和低压线圈的叠层设置，不仅减小了低压线圈的用料，节省了低压线圈的用料，而且可改善高压线圈和低压线圈的散热。

Description

移相整流变压器

技术领域

本实用新型涉及散热领域，更具体地说，涉及一种移相整流变压器。

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。移相整流变压器是高压变频器的重要组成部分，其具有发热量大的特点。为保证移相整流变压器稳定工作，主要依靠强迫冷风把热量带走。

当前的移相整流变压器的绕组结构均采用内外形式，高压绕组和低压绕组间通过套筒配合来进行导风和支撑作用。如图1～图2所示，是现有移相整流变压器的示意图，具有线圈12的铁芯11置于柜体10内，在铁芯11底部设有横流风机14，在线圈12上部1/3处设有水平挡风板13(或者在2/3处再增设一块水平挡风板)，柜体10的顶部设有顶部风机15。其中线圈12包括高压线圈121和低压线圈122，且该高压线圈121绕设在铁芯风道筒16(该铁芯风道筒16套于铁芯11的铁芯柱上)外周的第一线圈撑条17上；低压线圈122则绕设在高压线圈风道筒18(该高压线圈风道筒18套于高压线圈121的外侧)外周的第二线圈撑条19上。

在移相整流变压器正常运行时，底部的横流风机14往铁芯11及线圈12的内部鼓风，并借助顶部风机15抽风，沿高压线圈风道筒18与铁芯风道筒16之间的间隙、铁芯风道筒16与铁芯11的铁芯柱111之间的间隙流动的风将高压线圈121和铁芯的热量带走。对于低压线圈122，散热则主要依靠顶部风机15抽风、水平挡风板13截流增速以及横流风机的绕流来实现。

然而，上述移相整流变压器的散热结构的风量利用率不高，高压线圈121存在温度级联，低压线圈122由于水平挡风板13的风道结构过于粗放，风速极不均匀。这种风道结构通常需要加大线圈线径以降低热功率密度，并使用较大的顶部风机15和横流风机14来加强对流换热，以达到加快散热的目的，从而使得移相整流变压器的成本高、体积大、噪声大。且在电磁参数设计时需要留有较大的余量，以避免移相整流变压器线圈12和铁芯11的温升过高，导致材料使用效率并不高。

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的散热结构的风量利用率不高的问题，提供一种移相变压器。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种移相整流变压器，包括铁芯且所述铁芯包括多个平行设置的铁芯柱，所述多个铁芯柱上分别具有套筒以及绕设在所述套筒外侧的原边线圈和副边线圈；在每一所述铁芯柱的套筒外侧：所述原边线圈包括至少一段原边绕组，所述副边线圈包括至少一段副边绕组；所述原边绕组和副边绕组分别绕设在所述铁芯柱的轴向的不同位置，且相邻的原边绕组和副边绕组之间具有第一间隙。

在本实用新型所述的移相整流变压器中，所述移相整流变压器包括柜体且所述柜体内具有风道，所述铁芯、原边线圈和副边线圈设于所述风道内，且所述风道内的原边线圈和副边线圈处的气流方向垂直于所述铁芯柱的轴向。

在本实用新型所述的移相整流变压器中，每一原边绕组和副边绕组分别包括多个线饼，且相邻线饼之间具有第二间隙，所述第二间隙小于所述第一间隙。

在本实用新型所述的移相整流变压器中，每一所述铁芯柱上具有一段原边绕组和三段副边绕组。

在本实用新型所述的移相整流变压器中，在所述铁芯柱上，所述三段副边绕组相邻绕制。

在本实用新型所述的移相整流变压器中，每一所述铁芯柱上具有两段原边绕组和三段副边绕组，且所述两段原边绕组由同一根导线绕制而成。

在本实用新型所述的移相整流变压器中，在所述铁芯柱上，所述两段原边绕组和三段副边绕组按照原边绕组和副边绕组交错的方式排列。

在本实用新型所述的移相整流变压器中，每一所述铁芯柱上具有3×2^N-2+1段原边绕组和3×2^N-2段副边绕组，其中N＝2，3，4，5，且所述3×2^N-2+1段原边绕组由同一根导线绕制而成。

在本实用新型所述的移相整流变压器中，在所述铁芯柱上，所述3×2^N-2+1段原边绕组和3×2^N-2段副边绕组按照原边绕组和副边绕组交错的方式排列。

在本实用新型所述的移相整流变压器中，所述多个铁芯柱上的所述原边线圈和副边线圈绕设方式相同，且在同一所述铁芯柱的套筒外侧，所述原边绕组和副边绕组的绕制厚度相同。

本实用新型的移相整流变压器，通过将高压线圈和低压线圈绕设到同一圆周面，避免了高压线圈和低压线圈的叠层设置，不仅减小了低压线圈的用料，节省了低压线圈的用料，而且可改善高压线圈和低压线圈的散热。

附图说明

图1是现有移相变压器的示意图；

图2是现有移相变压器中散热风道的示意图；

图3是本实用新型移相整流变压器实施例的示意图；

图4是本实用新型移相整流变压器另一实施例的示意图。

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，是本实用新型移相整流变压器实施例的示意图，该移相整流变压器可应用于高压变频器并实现移相变压。本实施例中的移相整流变压器包括铁芯3且铁芯3包括多个平行设置的铁芯柱31，该多个铁芯柱31上分别具有套筒以及绕设在套筒外侧的原边线圈和副边线圈。上述原边线圈可以为高压线圈，而副边线圈则为低压线圈，且每一低压线圈的匝数少于高压线圈的匝数。具体地，在套筒的外侧可具有均匀分布的轴向撑条(该轴向撑条的内侧抵靠在套筒的外周上)，原边线圈以及副边线圈分别绕设在轴向撑条上。

在每一铁芯柱31的套筒外侧：原边线圈包括至少一段原边绕组41，副边线圈包括至少一段副边绕组42。上述原边绕组41和副边绕组42分别绕设在铁芯柱31的轴向的不同位置，且相邻的原边绕组和副边绕组之间(包括相邻的两个原边绕组之间、相邻的两个副边绕组之间、相邻的原边绕组和副边绕组之间)具有第一间隙(该第一间隙的尺寸可根据应用场合调整，且不同绕组之间的第一间隙的尺寸可不同)。即各段原边绕组41和副边绕组42绕设在同一圆周面上，副边线圈不再叠于原边线圈外围。

上述移相整流变压器通过将高压线圈和低压线圈绕设到铁芯柱31的同一圆周面，避免了高压线圈和低压线圈的叠层设置，不仅减小了低压线圈的绕制直径，从而节省了低压线圈的用料，而且可改善高压线圈和低压线圈的散热，进而提升移相整流变压器的功率密度。

上述移相整流变压器包括还包括柜体，且该柜体内具有风道，铁芯3、原边线圈和副边线圈均设于上述风道内。上述风道内原边线圈和副边线圈处的气流方向垂直于铁芯柱31的轴向设置。即可通过水平方向冷却风(即气流)对原边线圈和副边线圈进行冷却，从而大大提升散热效果，并可优化移相变压器电磁参数设计。

并且，在各段原边绕组41和副边绕组42中，可采用同层绕制的线饼结构，即各段原边绕组41和副边绕组42内分别包括多个线饼(每一线饼可包括相叠的多匝导线)，且相邻线饼之间具有第二间隙(该第二间隙小于相邻段绕组之间的第一间隙)。通过该结构，可以增加绕组铜线与水平方向的冷却风的接触面积，从而进一步提高冷却效果。

根据移相整流变压器副边端负载要求，每一铁芯柱31上的原边绕组41和副边绕组42可采用不同的结构。例如可使同一铁芯柱31上具有一段原边绕组41(即原边线圈由一段原边绕组41构成)和三段副边绕组42(即副边线圈由三段副边绕组42构成)。上述三段副边绕组42可由一根、两根或三根导线绕制而成，且每一根导线的绕制匝数小于原边绕组41的匝数。并且，原边绕组41和副边绕组42在铁芯柱31上排列组合成不同绕组次序，例如可以是图3所示的原边绕组41、副边绕组42、副边绕组42、副边绕组42(即三段副边绕组42相邻绕制)，也可以是副边绕组42、原边绕组41、副边绕组42、副边绕组42等。

类似地，在每一铁芯柱31上还可具有两段原边绕组41和三段副边绕组42，且两段原边绕组41由同一根导线绕制而成。并且，上述两段原边绕组41和三段副边绕组42按照原边绕组41和副边绕组42交错的方式排列，即在铁芯柱31上的顺序为副边绕组42、原边绕组41、副边绕组42、原边绕组41、副边绕组42。

如图4所示，在每一铁芯柱31上还可具有(3×2^N-2+1)段原边绕组41和(3×2^N-2)段副边绕组42，其中N＝2，3，4，5，且(3×2^N-2+1)段原边绕组由同一根导线绕制而成。特别地，上述(3×2^N-2+1)段原边绕组41和(3×2^N-2)段副边绕组42按照原边绕组41和副边绕组42交错的方式排列。

为便于绕制且性能相对稳定，在同一铁芯柱31的套筒外侧，各段原边绕组41和副边绕组42的绕制厚度可相同。此外，铁芯3的多个铁芯柱31上的原边线圈和副边线圈绕设方式相同。

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)

1.一种移相整流变压器，包括铁芯且所述铁芯包括多个平行设置的铁芯柱，所述多个铁芯柱上分别具有套筒以及绕设在所述套筒外侧的原边线圈和副边线圈；其特征在于，在每一所述铁芯柱的套筒外侧：所述原边线圈包括至少一段原边绕组，所述副边线圈包括至少一段副边绕组，所述原边绕组和副边绕组分别绕设在所述铁芯柱的轴向的不同位置，且相邻的原边绕组和副边绕组之间具有第一间隙。

2.根据权利要求1所述的移相整流变压器，其特征在于，所述移相整流变压器包括柜体且所述柜体内具有风道，所述铁芯、原边线圈和副边线圈设于所述风道内，且所述风道内的原边线圈和副边线圈处的气流方向垂直于所述铁芯柱的轴向。

3.根据权利要求1所述的移相整流变压器，其特征在于，每一原边绕组和副边绕组分别包括多个线饼，且相邻线饼之间具有第二间隙，所述第二间隙小于所述第一间隙。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的移相整流变压器，其特征在于，每一所述铁芯柱上具有一段原边绕组和三段副边绕组。

5.根据权利要求4所述的移相整流变压器，其特征在于，在所述铁芯柱上，所述三段副边绕组相邻绕制。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的移相整流变压器，其特征在于，每一所述铁芯柱上具有两段原边绕组和三段副边绕组，且所述两段原边绕组由同一根导线绕制而成。

7.根据权利要求6所述的移相整流变压器，其特征在于，在所述铁芯柱上，所述两段原边绕组和三段副边绕组按照原边绕组和副边绕组交错的方式排列。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的移相整流变压器，其特征在于，每一所述铁芯柱上具有3×2^N-2+1段原边绕组和3×2^N-2段副边绕组，其中N＝2，3，4，5，且所述3×2^N-2+1段原边绕组由同一根导线绕制而成。

9.根据权利要求8所述的移相整流变压器，其特征在于，在所述铁芯柱上，所述3×2^N-2+1段原边绕组和3×2^N-2段副边绕组按照原边绕组和副边绕组交错的方式排列。

10.根据权利要求1所述的移相整流变压器，其特征在于，所述多个铁芯柱上的所述原边线圈和副边线圈绕设方式相同，且在同一所述铁芯柱的套筒外侧，所述原边绕组和副边绕组的绕制厚度相同。