CN219778649U - 一种水冷式大容量中频变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水冷式大容量中频变压器。包括纳米晶铁芯，纳米晶铁芯呈“吕”字形排列；以呈“吕”字排列的铁芯的两两接触面为中心绕制的高压绕组，围绕高压绕组而绕制的低压绕组，用于绝缘的环氧树脂填充于铁芯与绕组的空隙之间；绕组与绕组之间用高绝缘强度的PET薄膜隔离；绕组由空心方形铜管绕制，空心可以注入冷却液，从而达到水冷散热效果；纳米晶铁芯顶部和底部各安装散热片。本实用新型提供的大容量中频变压器绝缘电压高，散热能力强，变压器容量较大，适用于光伏、风电、充电桩等各类新能源电能传输变换的场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通过液体循环散热、容量数百kVA、频率5-20kHz的变压器，尤其涉及一种水冷式大容量中频变压器。
背景技术
目前的中频变压器容量较小，多数采用环氧树脂绝缘，虽然有效的提高了绝缘电压，但由于环氧树脂的散热能力有限，如果不采用有效的冷却方式，变压器很容易过热，从而限制了容量的进一步提升。随着电力电子技术的发展，新能源技术的逐渐普及，电能输送功率也越来越高，而隔离型电力电子变压器是新能源的输送中的关键一环，起着能源传输及故障隔离的作用。其中，中频变压器是电力电子变压器的核心设备，如果变压器过热会导致变压器燃烧、损坏，从而破坏电力电子变压器的稳定运行，破坏新能源电能的输送，甚至影响新能源电网的稳定运行。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种在能保证绝缘电压的条件下，提高中频变压器的功率到数百kVA的水冷式大容量中频变压器，以解决现有技术中的问题。
本实用新型的技术方案是：一种水冷式大容量中频变压器，所述的变压器包括上散热片、接线柱、纳米晶铁芯、高压绕组、低压绕组和下散热片；
所述的上散热片和下散热片分别固定连接在纳米晶铁芯的上部和下部，所述的上散热片和下散热片上各设置一对接线柱，所述的纳米晶铁芯共有一对且对称设置，所述的高压绕组以一对纳米晶铁芯的接触面为中心绕制，所述的低压绕组围绕高压绕组绕制而成；
所述的高压绕组和低压绕组之间设有匝间绝缘，所述的匝间绝缘为PET薄膜；所述的高压绕组、低压绕组、纳米晶铁芯之间填充环氧树脂绝缘。
优选地，所述的纳米晶铁芯呈“吕”字型排列，通过前后堆叠的方式来改变纳米晶铁芯的数量，从而改变有效磁通面积。
优选地，所述的高压绕组和低压绕组采用方形空心铜管绕制而成。
优选地，所述的上散热片和下散热片为铝质，形状为长方体，面积较小且与纳米晶铁芯窗口平行面为侧面，面积较大的为表面，其表面有多个散热页。
优选地，所述的高压绕组通过导线连接到上散热片的接线柱，低压绕组通过导线连接到下散热片的接线柱，所述的接线柱与上散热片、下散热片之间用绝缘材料隔离。
优选地，所述的上散热片、下散热片的表面的四个角各有一个贯通孔，上散热片、下散热片的贯通孔位置一致，通过螺杆穿过该四个孔，将上散热片和下散热片与纳米晶铁芯进行紧固。
本实用新型的有益效果是：
（1）纳米晶铁芯上下均安装散热片，提高了变压器的散热面积，有利于中频变压器的散热；
（2）采用特制的空心方形铜管作为高低压绕组的绕制材料，可以通过注入液体来进行水冷换热，有效提高了中频变压器的散热效率；
（3）高低压绕组间、高低压绕组与铁芯之间均采用环氧树脂浇注，可以有效提高绝缘电压，增加了运行可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中1是上散热片，2是接线柱，3是纳米晶铁芯，4是环氧树脂，5是高压绕组，6是PET薄膜，7是方形空心铜管，8是低压绕组，9是下散热片。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型，下面结合说明书附图和实例对本实用新型内容做进一步的说明。
一种水冷式大容量中频变压器，所述的变压器包括上散热片1、接线柱2、纳米晶铁芯3、高压绕组5、低压绕组8和下散热片9；
所述的上散热片1和下散热片9分别固定连接在纳米晶铁芯3的上部和下部，所述的上散热片1和下散热片9上各设置一对接线柱2，所述的纳米晶铁芯3共有一对且对称设置，所述的高压绕组5以一对纳米晶铁芯3的接触面为中心绕制，所述的低压绕组8围绕高压绕组5绕制而成；
所述的高压绕组5和低压绕组8之间设有匝间绝缘，所述的匝间绝缘为PET薄膜6；所述的高压绕组5、低压绕组8、纳米晶铁芯3之间填充环氧树脂4绝缘。
所述的纳米晶铁芯3呈“吕”字型排列，通过前后堆叠的方式来改变纳米晶铁芯3的数量，从而改变有效磁通面积。
所述的高压绕组5和低压绕组8采用方形空心铜管7绕制而成，方形空心铜管7可以注入冷却液体，以液体流动换热的方式带走变压器运行产生的热量。
所述的上散热片1和下散热片9为铝质，形状为长方体，面积较小且与纳米晶铁芯3窗口平行面为侧面，面积较大的为表面，其表面有多个散热页。
所述的高压绕组5通过导线连接到上散热片1的接线柱2，低压绕组8通过导线连接到下散热片9的接线柱2，所述的接线柱2与上散热片1、下散热片9之间用绝缘材料隔离。
所述的上散热片1、下散热片9的表面的四个角各有一个贯通孔，上散热片1、下散热片9的贯通孔位置一致，通过螺杆穿过该四个孔，将上散热片1和下散热片9与纳米晶铁芯3进行紧固。
所述变压器的纳米晶铁芯3为纳米晶材料，当频率为5-20kHz时，该材料可以实现远低于其他材料的功率损耗。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.一种水冷式大容量中频变压器，其特征在于：所述的变压器包括上散热片（1）、接线柱（2）、纳米晶铁芯（3）、高压绕组（5）、低压绕组（8）和下散热片（9）；
所述的上散热片（1）和下散热片（9）分别固定连接在纳米晶铁芯（3）的上部和下部，所述的上散热片（1）和下散热片（9）上各设置一对接线柱（2），所述的纳米晶铁芯（3）共有一对且对称设置，所述的高压绕组（5）以一对纳米晶铁芯（3）的接触面为中心绕制，所述的低压绕组（8）围绕高压绕组（5）绕制而成；
所述的高压绕组（5）和低压绕组（8）之间设有匝间绝缘，所述的匝间绝缘为PET薄膜（6）；所述的高压绕组（5）、低压绕组（8）、纳米晶铁芯（3）之间填充环氧树脂（4）绝缘。
2.根据权利要求1所述的一种水冷式大容量中频变压器，其特征在于：所述的纳米晶铁芯（3）呈“吕”字型排列，通过前后堆叠的方式来改变纳米晶铁芯（3）的数量，从而改变有效磁通面积。
3.根据权利要求1所述的一种水冷式大容量中频变压器，其特征在于：所述的高压绕组（5）和低压绕组（8）采用方形空心铜管（7）绕制而成。
4.根据权利要求1所述的一种水冷式大容量中频变压器，其特征在于：所述的上散热片（1）和下散热片（9）为铝质，形状为长方体，面积较小且与纳米晶铁芯（3）窗口平行面为侧面，面积较大的为表面，其表面有多个散热页。
5.根据权利要求1所述的一种水冷式大容量中频变压器，其特征在于：所述的高压绕组（5）通过导线连接到上散热片（1）的接线柱（2），低压绕组（8）通过导线连接到下散热片（9）的接线柱（2），所述的接线柱（2）与上散热片（1）、下散热片（9）之间用绝缘材料隔离。
6.根据权利要求1所述的一种水冷式大容量中频变压器，其特征在于：所述的上散热片（1）、下散热片（9）的表面的四个角各有一个贯通孔，上散热片（1）、下散热片（9）的贯通孔位置一致，通过螺杆穿过该四个孔，将上散热片（1）和下散热片（9）与纳米晶铁芯（3）进行紧固。
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