CN216435580U - 一种三绕组高频变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种三绕组高频变压器，该变压器包括外壳、底座、侧板、顶角支撑件、低压出线汇流排、铁芯和线圈浇注体、高压出线端子和低压出线端子；通过对变压器上述各部件的形状、结构以及整体结构和绝缘方法的设计，提高了三绕组高频变压器的容量和散热效率，并在同等容量和散热体积下减小了体积，减轻了重量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种三绕组高频变压器。
背景技术
电力电子变压器(Power Electronic Transformer，以下简称“PET”)，也称为固态变压器(Solid-State Transformer，以下简称“SST”)或智能变压器(Smart Transformer，以下简称“ST”)等，一般是指通过电力电子技术及高频变压器(相对于工频变压器工作频率更高)实现的型电力电子设备。作为未来电网的核心设备，有非常大发展空间，集成有传统的变压、变频、整流、无功补偿等功能。
高频变压器是交直流混合配电网中电力电子变压器实现功率变换的核心元件，起着电气隔离、电压变换、功率传输等关键性作用。由于高频率下集肤、涡流效应明显，损耗和寄生参数特性复杂，难以计算；长期运行工况下高频变压器的温升和绝缘一直是突出的问题；设计优化目标之间往往存在冲突，对高频变压器设计具有极大的挑战。
现有技术中的干式高频变压器，容量较小，铁芯材质多采用铁氧体，采用双绕组单相变压器结构，成型后为一个方形的全浇注体，暂时未出现大容量多绕组高频变压器(容量≥240kVA、工作频率≥10kHz、效率≥98％)。造成现有的干式高频变压器容量小、散热方式差，温升高，局放大、相比之下，体积大，重量重等缺点。
实用新型内容
基于现有技术的上述情况，本实用新型的目的在于提供一种三绕组高频变压器，以解决大容量多绕组高频干式变压器的绝缘设计和整体结构设计存在的上述问题。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种三绕组高频变压器，包括底座、多块侧板、两个顶角支撑件、低压出线汇流排、铁芯线圈浇注体、高压出线端子和低压出线端子；其中，
所述多块侧板相互连接，围成八边形结构的外壳；
所述底座设置于该八边形中空结构的底部内侧，所述铁芯和线圈浇注体嵌入所述底座，所述低压出线汇流排与铁芯线圈浇注体的低压出线连接，并从所述底座的底部通过；
所述高压出线端子与铁芯线圈浇注体的高压出线连接，并从所述侧板的中间穿出；
所述铁芯线圈浇注体置于该八边形外壳的内部；
所述两个顶角支撑件分别位于所述外壳左上侧和右上侧的内部，以对铁芯线圈浇注体进行支撑。
进一步的，所述铁芯线圈浇注体包括纳米晶铁芯和线圈；
所述纳米晶铁芯为三角形，并与线圈采用2.5mm环氧树脂浇注成型，形成一个整体。
进一步的，所述底座为不规则长方体；
所述底座的上侧面开有弧形凹槽，该弧形凹槽与铁芯线圈浇注体的圆弧相匹配，以使得所述铁芯线圈浇注体恰好嵌入该底座中；
所述底座的左、右侧面上方设置有倾斜的支撑，以支撑线圈；
所述底座的底面开设有长方形通孔，用于通过低压出线汇流排，并用以压紧低压出线汇流排和低压出线端子；
所述底座的底部还开设有螺纹孔，用于通过螺栓和底板固定。
进一步的，所述顶角支撑件的一侧平面开设有弧形凹糟，所述凹槽与铁芯线圈浇注体的弧形相匹配，以对所述铁芯线圈浇注体进行固定；所述顶角支撑件的另一侧开设有螺纹孔，以与侧板通过螺栓固定。
进一步的，所述低压出线汇流排为空心三角形，以将所述变压器的三个低压绕组的利兹线固定于该低压出线汇流排的三个角。
进一步的，所述外壳包括绝缘板，该绝缘板的前后侧板分别开设有三角凹槽，以将所述低压出线汇流排进行固定；
该绝缘板上开设有多个散热孔。
进一步的，所述高压出线端子的一端为六角螺母形状，并开有螺纹孔，六角螺母形状一侧恰好卡进开有六角凹槽的侧板中以固定高压出线端子，所述螺纹孔用于外部接线固定；另一端是中间掏空的攻丝圆柱体，中间用于插入所述变压器的利兹线。
进一步的，所述侧板上开设有多个散热孔和六角螺母型凹槽；所述六角螺母型凹槽用于固定高压出线端子。
进一步的，所述低压出线端子为正方形；所述低压出线端子的一端与低压出线汇流排连接，另一侧开设有螺纹孔，以进行外部接线。
综上所述，本实用新型提供了一种三绕组高频变压器，该变压器包括底座、侧板、顶角支撑件、低压出线汇流排、铁芯线圈浇注体、高压出线端子和高压出线端子；通过对变压器上述各部件的形状、结构以及整体结构和绝缘方法的设计，提高了三绕组高频变压器的容量和散热效率，并在同等容量和散热体积下减小了体积，减轻了重量。
附图说明
图1是本实用新型实施例三绕组高频变压器的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例三绕组高频变压器底座的结构示意图。
附图标记说明：1-铁芯线圈浇注体；2-顶角支撑件；3-外壳；4-高压出线端子；5-侧板；6-低压出线汇流排；7-底座；8-低压出线端子。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
下面对结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。根据本实用新型的一个实施例，提供了一种三绕组高频变压器，图1中示出了该三绕组高频变压器的整体结构示意图，该三绕组高频变压器包括底座、多块侧板、两个顶角支撑件、低压出线汇流排、铁芯线圈浇注体、高压出线端子和低压出线端子。
多块侧板相互连接，围成八边形结构的外壳；所述外壳包括绝缘板，该绝缘板的前后侧板分别开设有三角凹槽，以将所述低压出线汇流排进行固定；该绝缘板上开设有多个散热孔。侧板上开设有多个散热孔和六角螺母型凹槽；所述六角螺母型凹槽用于固定高压出线端子。外壳是由前后2块和四角4块以及上下左右4块绝缘材料板组合而成，通过顶角支撑件和底座与铁芯线圈浇注体固定在一起，高压出线端子嵌入侧板中用薄螺母固定，由于高压接线端子中间掏空，可以用于利兹线的插入搪锡成型，另一侧开有螺纹孔，用于外部接线，低压出线端子同样是嵌入底板的凹槽中经底座压紧，一侧与低压出线汇流排焊接，一侧开有螺纹孔，用于外部接线。
所述底座设置于所述八边形中空结构的底部内侧，图2中示出了该底座的结构示意图，如图2所示，该底座为不规则长方体，采用绝缘材料制成，上侧开有弧形凹槽，该弧形凹槽与铁芯线圈浇注体圆弧相匹配，铁芯线圈浇注体可以恰好坐于底座中，两侧有斜型的支撑，用于支撑铁芯和线圈浇注体，底部开有方形通孔，用于通过低压出线汇流排，并用以压紧低压出线汇流排和低压出线端子，底座底部开有螺纹孔，用于通过螺栓和底板固定。
所述铁芯线圈浇注体嵌入所述底座，所述低压出线汇流排与铁芯线圈浇注体低压出线连接，并从所述底座的底部通过；所述高压出线端子与铁芯线圈浇注体高压出线连接，并从所述侧板的中间穿出；所述铁芯线圈浇注体置于该八边形外壳的内部；铁芯线圈浇注体包括纳米晶铁芯和线圈，该纳米晶铁芯为三角形，并与线圈采用2.5mm环氧树脂浇注成型，形成一个整体。
所述两个顶角支撑件分别位于所述外壳左上侧和右上侧的内部，以对铁芯线圈浇注体进行支撑。顶角支撑件的作用主要是固定铁芯线圈浇注体与外壳，防止浇注体上部出现晃动，顶角支撑件的一侧平面开设有弧形凹糟，所述凹槽与铁芯线圈浇注体的弧形相匹配，以对所述铁芯线圈浇注体进行固定；所述顶角支撑件的另一侧开设有螺纹孔，以与侧板通过螺栓固定。
低压出线汇流排为空心三角形，以将所述变压器的三个低压绕组的利兹线固定于该低压出线汇流排的三个角。
高压出线端子的一端为六角螺母形状，并开有螺纹孔，该六角螺母形状的一侧恰好卡进开有六角凹槽的侧板中固定高压出线端子不转动，螺纹孔用于外部接线固定，另一侧是攻丝的圆柱体中间掏空，中间用于插入利兹线，搪锡固定，外圈螺纹用于拧锁紧螺母。
低压出线端子为正方形；所述低压出线端子的一端与低压出线汇流排连接，另一侧开设有螺纹孔，以进行外部接线。
本实用新型实施例高频变压器，三角形铁芯和线圈用环氧树脂浇注成型，树脂厚度2.5mm，既保证了铁芯和线圈的绝缘，同时也增加了铁芯和线圈的强度，同时不影响铁芯和线圈的散热，而且最终浇注完的铁芯和线圈浇注体可做为整体的支撑件，起到一个整体稳定的作用。
底座的设计，可以使得铁芯线圈浇注体内嵌入该底座，稳固铁芯线圈浇注体，并可以固定低压出线汇流排，以使得低压出线汇流排不需要多余的固定，同时该底座与外壳通过高强度尼龙螺栓，与外壳相连，起到一个整体稳固的作用。
顶角支撑件的一侧平面设置有弧形凹糟，以使得所述铁芯线圈浇注体嵌入该顶角支撑件；所述顶角支撑件的另一侧平面与外壳通过连接装置进行固定，该连接装置例如可以采用高强度尼龙螺栓。
低压出线汇流排为空心三角形，以保证不会产生集肤效应，以将所述变压器的三个低压绕组的利兹线通过锡焊固定于该低压出线汇流排的三个角。
外壳包括绝缘板，该绝缘板的前后侧板分别开设有三角凹槽，以将所述低压出线汇流排进行固定；同时开设多个三角孔以方便起吊散热，并开有散热孔，同时该气道的整个结构能够起到固定作用。
高压出线端子的两侧设置有孔，为特制螺栓两侧钻孔，一侧孔用于固定外部引线，另一侧孔用于焊接利兹线，并通过特制的薄螺母进行紧固。
侧板上开设有多个散热孔和六角螺母型凹槽；所述六角螺母型凹槽用于固定高压出线端子。
低压出线端子为正方形与所述底板相配合，并保证不会产生集肤效应；所述低压出线端子的一端与三相汇流排连接，另一侧开设有螺纹孔，以进行外部接线。
综上所述，本实用新型涉及一种三绕组高频变压器，该变压器包括底座、侧板、顶角支撑件、低压出线汇流排、铁芯线圈浇注体、高压出线端子和高压出线端子；通过对变压器上述各部件的形状、结构以及整体结构和绝缘方法的设计，提高了三绕组高频变压器的容量和散热效率，并在同等容量和散热体积下减小了体积，减轻了重量。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种三绕组高频变压器，其特征在于，包括底座、多块侧板、两个顶角支撑件、低压出线汇流排、铁芯线圈浇注体、高压出线端子和低压出线端子；其中，
所述多块侧板相互连接，围成八边形结构的外壳；
所述底座设置于该八边形中空结构的底部内侧，所述铁芯和线圈浇注体嵌入所述底座，所述低压出线汇流排与铁芯线圈浇注体的低压出线连接，并从所述底座的底部通过；
所述高压出线端子与铁芯线圈浇注体的高压出线连接，并从所述侧板的中间穿出；
所述铁芯线圈浇注体置于该八边形外壳的内部；
所述两个顶角支撑件分别位于所述外壳左上侧和右上侧的内部，以对铁芯线圈浇注体进行支撑。
2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述铁芯线圈浇注体包括纳米晶铁芯和线圈；
所述纳米晶铁芯为三角形，并与线圈采用2.5mm环氧树脂浇注成型，形成一个整体。
3.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述底座为不规则长方体；
所述底座的上侧面开有弧形凹槽，该弧形凹槽与铁芯线圈浇注体的圆弧相匹配，以使得所述铁芯线圈浇注体恰好嵌入该底座中；
所述底座的左、右侧面上方设置有倾斜的支撑，以支撑线圈；
所述底座的底面开设有长方形通孔，用于通过低压出线汇流排，并用以压紧低压出线汇流排和低压出线端子；
所述底座的底部还开设有螺纹孔，用于通过螺栓和底板固定。
4.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述顶角支撑件的一侧平面开设有弧形凹糟，所述弧形凹槽与铁芯线圈浇注体的弧形相匹配，以对所述铁芯线圈浇注体进行固定；所述顶角支撑件的另一侧开设有螺纹孔，以与侧板通过螺栓固定。
5.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述低压出线汇流排为空心三角形，以将所述变压器的三个低压绕组的利兹线固定于该低压出线汇流排的三个角。
6.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述外壳包括绝缘板，该绝缘板的前后侧板分别开设有三角凹槽，以将所述低压出线汇流排进行固定；
该绝缘板上开设有多个散热孔。
7.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述高压出线端子的一端为六角螺母形状，并开有螺纹孔，六角螺母形状一侧恰好卡进开有六角凹槽的侧板中以固定高压出线端子，所述螺纹孔用于外部接线固定；另一端是中间掏空的攻丝圆柱体，中间用于插入所述变压器的利兹线。
8.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述侧板上开设有多个散热孔和六角螺母型凹槽；所述六角螺母型凹槽用于固定高压出线端子。
9.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述低压出线端子为正方形；所述低压出线端子的一端与低压出线汇流排连接，另一侧开设有螺纹孔，以进行外部接线。
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Cited By (1)
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| CN114023530A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-08 | 许继变压器有限公司 | 一种三绕组高频变压器 |
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2021
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