CN212967383U - 大功率高频直流电源水冷变压器组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了大功率高频直流电源水冷变压器组件，包括铝型材次边绕组，所述铝型材次边绕组的数量为四个，相邻两个所述铝型材次边绕组之间设置有层压板，四个所述型材次边绕组通过层压板与环氧树脂胶构成铝型材绕组，通过铝型材绕组上的纳米非晶磁芯、导热灌封胶A、导热灌封胶B与原边绕组导线，使得装置的绝缘特性很好，同时可以有效避免有直接接触或间接接触的可能，且漏感最小，装置工作效率得到效率提高，从而杜绝变压器短路事故的发生，保障成套设备的安全运行，通过铝型材次边绕组上的冷却水道，使得装置可以更加方便的通过冷却水的循环使得装置得到冷却与充分的散热，使得装置可以避免果然导致装置损毁，继而有效地增加装置的散热性能。

Description

大功率高频直流电源水冷变压器组件

技术领域

本实用新型涉及电能输送技术领域，具体为大功率高频直流电源水冷变压器组件。

背景技术

电能输送指由发电厂或电源由某处输送到另一处的一种方式，由于早期技术不成熟电能输送多采用直流输电，而后期逐渐演变成交流传送，交流传送有很多优势，减少了电力输送中的损耗，提高了速度和传送长度。不过依然有一定的损耗，相信以后技术成熟，会出现更加合适的电能传输方式。例如：电能固态压缩方式，太阳能单独采集等

大功率高频直流电源水冷变压器组件是一种常用的大水冷变压器组件，但现有的常用的大水冷变压器组件在使用的过程中大多采用多根圆铜管弯制成绕组并联焊接在同一块铜基板上，铜基板与弯铜管对磁芯进行包裹形成水腔，然后对水腔通水散热，这种结构可以有效地将磁芯的涡流功耗热量带走，但其次边绕组绕在水腔外面，热交换过程完全依靠铜的热传导，热阻较大，所以水腔只能够带走次边绕组的一部分损耗热量，同时这种结构的次边绕组不能与原边绕组完全耦合，漏感较大，部分产品冲压模一次冲压成型的铜护套绕组，可以将磁芯与原边绕组一同包裹在护套水腔内进行散热，可以将磁芯与原边绕组的热量有效带走，同时次边绕组铜护套将原边绕组和磁芯完全包裹，磁耦合很好，最大限度减小漏感，同时大多数水冷变压器是以水为冷却媒介，一旦水里面金属离子含量高存在弱导电性，而变压器的原边与次边、磁芯与次边通过冷却水有直接接触或间接接触，绝缘处理难度较大，存在安全隐患。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了大功率高频直流电源水冷变压器组件，解决了上述背景技术在使用的过程中大多采用多根圆铜管弯制成绕组并联焊接在同一块铜基板上，铜基板与弯铜管对磁芯进行包裹形成水腔，然后对水腔通水散热，这种结构可以有效地将磁芯的涡流功耗热量带走，但其次边绕组绕在水腔外面，热交换过程完全依靠铜的热传导，热阻较大，所以水腔只能够带走次边绕组的一部分损耗热量，同时这种结构的次边绕组不能与原边绕组完全耦合，漏感较大，部分产品冲压模一次冲压成型的铜护套绕组，可以将磁芯与原边绕组一同包裹在护套水腔内进行散热，可以将磁芯与原边绕组的热量有效带走，同时次边绕组铜护套将原边绕组和磁芯完全包裹，磁耦合很好，最大限度减小漏感，同时大多数水冷变压器是以水为冷却媒介，一旦水里面金属离子含量高存在弱导电性，而变压器的原边与次边、磁芯与次边通过冷却水有直接接触或间接接触，绝缘处理难度较大，存在安全隐患的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：大功率高频直流电源水冷变压器组件，包括铝型材次边绕组，所述铝型材次边绕组的数量为四个，相邻两个所述铝型材次边绕组之间设置有层压板，四个所述型材次边绕组通过层压板与环氧树脂胶构成铝型材绕组，所述铝型材次边绕组上表面的一侧开设有进水口，所述进水口螺纹连接有堵帽，四个所述铝型材次边绕组的内部均设置有冷却水道，所述冷却水道与进水口相连接。

可选的，所述型材次边绕组与层压板之间涂抹有环氧树脂胶，所述铝型材绕组外表面的底部螺纹连接有快速接头。

可选的，所述铝型材绕组的内部套接有纳米非晶磁芯，所述纳米非晶磁芯的表面缠绕有原边绕组导线，所述冷却水道的连接处固定连接有液态生料带。

可选的，所述原边绕组导线的两端均固定连接有铜片接头，所述纳米非晶磁芯与铝型材绕组的内侧壁之间设置有导热灌封胶A与导热灌封胶B。

可选的，所述铝型材绕组的底部固定连接有底部支架，所述进水口的数量为若干个。

(三)有益效果

本实用新型提供了大功率高频直流电源水冷变压器组件，具备以下有益效果：

该大功率高频直流电源水冷变压器组件，通过铝型材绕组上的纳米非晶磁芯、导热灌封胶A、导热灌封胶B与原边绕组导线，使得装置的绝缘特性很好，同时可以有效避免有直接接触或间接接触的可能，且漏感最小，装置工作效率得到效率提高，从而杜绝变压器短路事故的发生，保障成套设备的安全运行，通过铝型材次边绕组上的冷却水道，使得装置可以更加方便的通过冷却水的循环使得装置得到冷却与充分的散热，使得装置可以避免果然导致装置损毁，继而有效地增加装置的散热性能。

附图说明

图1为本实用新型正面的结构示意图；

图2为本实用新型侧面的半剖结构示意图；

图3为本实用新型背面的结构示意图。

图中：1-铝型材次边绕组、2-3240层压板、3-导热灌封胶A、4-导热灌封胶B、5-原边绕组导线、6-铜片接头、7-纳米非晶磁芯、8-冷却水道、9-堵帽、10-快速接头、11-底部支架、12-铝型材绕组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：大功率高频直流电源水冷变压器组件，包括铝型材次边绕组1，型材次边绕组1与3240层压板2之间涂抹有环氧树脂胶，铝型材绕组12外表面的底部螺纹连接有快速接头10，铝型材次边绕组1的数量为四个，相邻两个铝型材次边绕组1之间设置有3240层压板2，四个型材次边绕组1通过3240层压板2与环氧树脂胶构成铝型材绕组12，铝型材绕组12的底部固定连接有底部支架11，进水口的数量为若干个，铝型材绕组12的内部套接有纳米非晶磁芯7，纳米非晶磁芯7的表面缠绕有原边绕组导线5，冷却水道8的连接处固定连接有液态生料带，原边绕组导线5的两端均固定连接有铜片接头6，纳米非晶磁芯7与铝型材绕组12的内侧壁之间设置有导热灌封胶A3与导热灌封胶B4，铝型材次边绕组1上表面的一侧开设有进水口，进水口螺纹连接有堵帽9，四个铝型材次边绕组的内部均设置有冷却水道8，冷却水道8与进水口相连接。

本公开具体实施方式省略了纳米非晶磁芯、导热灌封胶A、导热灌封胶B、铝型材次边绕组、3240层压板、原边绕组导线与冷却水道的已知功能和已知部件的详细说明，为保证设备的兼容性，所采用的操作手段均与市面器械参数保持一致。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

综上所述，该大功率高频直流电源水冷变压器组件，使用时通过铝型材绕组12上的纳米非晶磁芯7、导热灌封胶A3、导热灌封胶B4与原边绕组导线5，使得装置的绝缘特性很好，同时可以有效避免有直接接触或间接接触的可能，且漏感最小，装置工作效率得到效率提高，从而杜绝变压器短路事故的发生，保障成套设备的安全运行，通过铝型材次边绕组1上的冷却水道8，使得装置可以更加方便的通过冷却水的循环使得装置得到冷却与充分的散热，使得装置可以避免果然导致装置损毁，继而有效地增加装置的散热性能。

本实用新型中，该装置的工作步骤如下：

1、工作人员将加工好的铝型材次边绕组(可以是双绕组、四绕组、六绕组、八绕组)按设计图样拼装粘接好，匝间绝缘采用2mm厚度的3240层压板，粘合剂采用环氧树脂胶；将不使用的进水口选上堵帽，所有管路连接处均涂抹液态生料带防漏；按设计计算好的原边匝数、线径，计算好原边绕组导线所需长度并下料，然后将原边导线缠绕在纳米非晶磁芯上，绕制过程中做好绝缘处理；将绕好的原边线圈与磁芯套入次边铝型材绕组形成的凹槽内，套入过程中注意原边线圈与次边绕组凹槽内外壁之间的间隙要留匀称，必要时可以插入小绝缘板撑紧固定；原边线圈及磁芯套装好后，将导热灌封胶按A、B组分配比要求组合好并搅拌均匀，倒入铝型材绕组凹槽内，倒入过程中轻轻地震动器身，让导热灌封胶充分地注入各缝隙中并流匀，直至灌封胶液面将原边线圈整个覆盖，灌注好的器身可以放置在空气中让灌封胶自然凝固，或放入烘炉中保持60℃2小时让灌封胶固化；

2、工作人员将装置根据需要安装好后，即可将冷却水从每个绕组进水快速接头处流入，然后流经型材内加工好的水道，从出口处流出进入回水管或下一个分立模块，型材内加工的水道充分考虑到器身各部位热量的带走；变压器的原边绕组绕制在环形磁芯上套装在次边绕组拼装而成的环形凹槽内，凹槽内灌注有导热灌封胶，导热灌封胶具备的高导热性能，将变压器工作过程中磁芯与原边绕组的负载功耗传导给次边绕组铝型材的外周壁和内芯柱，让次边绕组的水冷系统将热量带走，而导热灌封胶具备的绝缘性能还能将变压器磁芯与次边绕组、变压器磁芯与次边绕组从电气上隔离开来；次边绕组形成的环形凹槽将整个磁芯与原边绕组严实的包裹在内，使原边与次边绕组的磁耦合非常严密，使变压器的漏感降到最低，变压器的功率转换率得到很大提升。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

其中所使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，且本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知.

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.大功率高频直流电源水冷变压器组件，包括铝型材次边绕组(1)，其特征在于：所述铝型材次边绕组(1)的数量为四个，相邻两个所述铝型材次边绕组(1)之间设置有3240层压板(2)，四个所述型材次边绕组(1)通过3240层压板(2)与环氧树脂胶构成铝型材绕组(12)，所述铝型材次边绕组(1)上表面的一侧开设有进水口，所述进水口螺纹连接有堵帽(9)，四个所述铝型材次边绕组的内部均设置有冷却水道(8)，所述冷却水道(8)与进水口相连接。

2.根据权利要求1所述的大功率高频直流电源水冷变压器组件，其特征在于：所述型材次边绕组(1)与3240层压板(2)之间涂抹有环氧树脂胶，所述铝型材绕组(12)外表面的底部螺纹连接有快速接头(10)。

3.根据权利要求1所述的大功率高频直流电源水冷变压器组件，其特征在于：所述铝型材绕组(12)的内部套接有纳米非晶磁芯(7)，所述纳米非晶磁芯(7)的表面缠绕有原边绕组导线(5)，所述冷却水道(8)的连接处固定连接有液态生料带。

4.根据权利要求3所述的大功率高频直流电源水冷变压器组件，其特征在于：所述原边绕组导线(5)的两端均固定连接有铜片接头(6)，所述纳米非晶磁芯(7)与铝型材绕组(12)的内侧壁之间设置有导热灌封胶A(3)与导热灌封胶B(4)。

5.根据权利要求1所述的大功率高频直流电源水冷变压器组件，其特征在于：所述铝型材绕组(12)的底部固定连接有底部支架(11)，所述进水口的数量为若干个。

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