ES2689287T3 - Aparato de refrigeración con transformador de molde - Google Patents

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ES2689287T3 ES16165984.2T ES16165984T ES2689287T3 ES 2689287 T3 ES2689287 T3 ES 2689287T3 ES 16165984 T ES16165984 T ES 16165984T ES 2689287 T3 ES2689287 T3 ES 2689287T3
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Abstract

Un aparato de refrigeración (600), con un transformador de molde, que está instalado en una porción inferior del transformador de molde que tiene un primer espacio (S1) formado entre un núcleo (100) y una bobina de baja tensión (210) y un segundo espacio (S2) formado entre la bobina de baja tensión (210) y una bobina de alta tensión (220), donde el aparato de refrigeración comprende: una unidad de generación de aire de refrigeración provista en la porción inferior del transformador de molde para generar flujo de aire de refrigeración; un conducto (630) que se extiende desde la unidad de generación de aire de refrigeración en una dirección hacia el transformador de molde para guiar el flujo del aire de refrigeración; y un orificio de descarga (640) provisto en un extremo delantero del conducto (630) adyacente al transformador de molde para descargar hacia el transformador de moldeo el aire de refrigeración que se mueve a través del conducto (630), en donde el conducto (630) está configurado para ser inclinado de modo que el extremo delantero del conducto, en el que está dispuesto el puerto de descarga (640), se dirija hacia los extremos inferiores de la bobina de baja tensión (210) y la bobina de alta tensión (220), las placas superior e inferior (632, 633) del extremo delantero del conducto (630) o la placa inferior (633) del extremo delantero del conducto (630) están configuradas para ser inclinadas hacia arriba para dirigirlas hacia los extremos inferiores de la bobina de baja tensión (210) y la bobina de alta tensión (220) y caracterizadas por que el extremo delantero del conducto (630) está dimensionado para no extenderse a porciones inferiores de la bobina de baja tensión (210) y la bobina de alta tensión (220) del transformador de molde pero cercana a por debajo de una superficie periférica exterior de la bobina de alta tensión (220).

Description

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DESCRIPCION
Aparato de refrigeración con transformador de molde Antecedentes
1. Campo técnico
La presente invención se refiere a un transformador de molde, y más particularmente, a un aparato de refrigeración con un transformador de molde para una refrigeración eficaz del calor generado en el transformador de molde.
2. Descripción de la técnica relacionada
El transformador de molde es un sólido transformador tipo de aislamiento de los cuales se moldea una bobina con una resina epoxi para evitar la contaminación ambiental.
La figura 1 es una vista frontal de un transformador de molde de acuerdo con la técnica anterior, la figura 2 es una vista en perspectiva para ilustrar una relación de disposición entre un núcleo y una bobina de baja/alta tensión en el transformador de molde de la figura 1 y la figura 3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea II en la figura 1.
De aquí en adelante, se describirá un transformador de molde de acuerdo con la técnica anterior con referencia a las figuras 1 a 3.
Como se muestra en la figura 1, el transformador de molde comprende un núcleo 10, una bobina 20 enrollada alrededor del núcleo 10, bastidores superior e inferior 31 y 32 para soportar los extremos superior e inferior del núcleo 10 y las bobinas 20 respectivamente, y una base 40 para soportar el bastidor inferior 32.
El núcleo 10 comprende barras horizontales superior e inferior 11 y 12 y las patas verticales 13 que conectan las barras horizontales superior e inferior 11 y 12, como se muestra en la figura 2.
La bobina 20, como se muestra en las figuras 2 y 3, comprende una bobina de baja tensión 21 enrollada alrededor del lado exterior de las patas 13 y una bobina de alta tensión 22 enrollada alrededor del lado exterior de la bobina de baja tensión 21, en donde estas bobinas de alta y baja tensión 21 y 22 están moldeadas con una resina epoxi como se describió con anterioridad a través de cualquier proceso conocido en la técnica.
En este caso, como la bobina de baja tensión 21 tiene un diámetro interior dimensionado para recibir la pata 13 y la bobina de alta tensión 22 tiene un diámetro interior mayor que un diámetro exterior de la bobina de baja tensión 21, los espacios primero y segundo S1 y S2 que son concéntricos entre sí se forman entre la pata 13 y la bobina de baja tensión 21 y entre la bobina de baja tensión 21 y la bobina de alta tensión 22.
Estos espacios primero y segundo S1 y S2 pueden mantener su relación concéntrica porque la bobina de baja tensión 21 y la bobina de alta tensión 22 están fijadas al bastidor superior 31 y soportadas por el bastidor de soporte inferior 32 a través de un espaciador 50 hecho de un material aislante.
En el transformador de molde convencional construido como anteriormente, el calor se genera en el núcleo 10 y las bobinas de baja y alta tensión 21 y 22 durante la operación del transformador de molde.
Cuando el núcleo 10 y las bobinas 20 generan calor, se produce convección, conducción y radiación de calor y, por tanto, la temperatura del transformador de molde se eleva en su conjunto. Tal aumento de temperatura causa un círculo vicioso que aumenta aún más la temperatura del núcleo 10 y las bobinas 20.
En general, se establece un límite superior de aumento de temperatura en el transformador de molde cuando el transformador de molde está diseñado. Se ha encontrado que, si el transformador de molde continúa utilizándose por encima del límite superior de aumento de temperatura, la vida operativa del transformador de molde disminuye más rápidamente que una vida útil del diseño.
Por lo tanto, se desea que el transformador de molde tenga un aparato de refrigeración para el calor generado por el propio transformador de molde de refrigeración.
Hay una pluralidad de soluciones de la técnica anterior conocidos para tal aparato de refrigeración. Los documentos JP S60 81615 U, JP H06 349648 A, JP S53 39210 U, JP S51 55915 U, JP S50 79922 U y KR 200 474 299 describen todos los dispositivos de refrigeración que se instalan en una porción inferior de un transformador de molde y que comprenden una unidad de generación de aire de refrigeración, un conducto y un puerto de descarga. La figura 4 es una vista a modo de ejemplo que muestra un transformador de molde convencional en el que se instala un aparato de refrigeración.
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Con referencia a la figura 4, el aparato de refrigeración 60 utilizado en el transformador de molde convencional comprende un motor 61, un ventilador 62 que gira por el motor 61, un conducto 63 para guiar el aire de refrigeración descargado por el ventilador 62, y un puerto de descarga 64 formado en la cabeza de extremo del conducto 63.
Este aparato de refrigeración 60 es un tipo para colocarse en lados opuestos inferiores del transformador de molde a través de un bastidor auxiliar 70 que está fijado a un bastidor inferior 32 del transformador de molde de manera que el aire de refrigeración se descarga horizontalmente hacia una porción inferior del transformador de molde
Por consiguiente, cuando el aire de refrigeración se descarga desde el aparato de refrigeración 60, la mayor parte del aire de refrigeración descargado se mueve hacia la porción inferior del transformador de molde y enfría primero el bastidor inferior 32 dispuesto debajo del transformador de molde y luego enfría una porción de la barra horizontal inferior 12, la pata 13 y similares que no están ocultos por el bastidor inferior 32.
Además, una porción del aire de refrigeración que se pegue sobre el bastidor inferior 32, la barra inferior horizontal 12, una porción inferior de la pata 13 y el espaciador 50 y luego dispersa se introduce en primera y espacios S1 y S2 o contactado de otro modo con la superficie periférica exterior de la bobina 22 de alta tensión, y luego enfría el núcleo 10 y las bobinas 21 y 22 de alta y baja tensión.
Sin embargo, puesto que la mayor parte del aire de refrigeración descargado de este tipo de aparato de refrigeración convencional 60 golpea fuerte y directamente en el bastidor inferior 32, la barra inferior horizontal 12, la porción inferior de la pata 13 y el separador 50 y por lo tanto pierde una cantidad significativa de su energía cinética, el flujo del aire de refrigeración después de golpear se ve forzado a debilitarse.
En particular, en caso de que tal aire de refrigeración cuyo flujo se debilitó desemboca en el primer espacio S1, desde un espacio definido en el primer espacio S1 es relativamente pequeño con respecto al del segundo espacio S2, como se muestra en la figura 3, no es fácil que el aire refrigerante cuyo flujo se debilita fluya hacia el primer espacio S1.
Por lo tanto, el estancamiento del flujo del aire de refrigeración se produce en el primer espacio S1 relativamente de forma severa con respecto al del segundo espacio S2, que actúa como un factor para elevar la temperatura del transformador de molde como un todo.
En resumen, había problemas en el aparato de refrigeración convencional 60 para transformadores de molde en que no podía forzar el aire de refrigeración fluya fuertemente en el primer y segundo espacios S1 y S2 y por tanto no podría enfriar eficazmente el núcleo 10 y las bobinas de baja y alta tensión 21 y 22 que son fuentes esenciales de generación de calor en el transformador de molde.
Sumario
La presente invención se ha realizado en vista de los problemas anteriores. Es un aspecto de la presente invención proporcionar un aparato de refrigeración para transformadores de molde que pueda enfriar eficazmente un núcleo y bobinas de baja y alta tensión que son fuentes de generación de calor en el transformador de molde.
La presente invención que se define en la reivindicación 1 no se limita con el aspecto anterior y otros aspectos de la presente invención serán claramente entendidos por los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción.
De acuerdo con un aspecto de la presente invención que se define en la reivindicación 1 para conseguir el objetivo anterior, la presente invención proporciona un aparato de refrigeración para transformadores de molde, que se instala en los lados opuestos de una porción inferior del transformador de molde que tiene un primer espacio formado entre un núcleo y una bobina de baja tensión enrollada alrededor del núcleo y un segundo espacio formado entre la bobina de baja tensión y una bobina de alta tensión enrollada alrededor de la bobina de baja tensión, caracterizado porque el aparato de refrigeración comprende un conducto que se extiende desde aparato de refrigeración en una dirección hacia el transformador de molde, un puerto de descarga del aparato de refrigeración está configurado para dirigir hacia los extremos inferiores de la bobina de baja tensión y la bobina de alta tensión, de modo que el aire de refrigeración descargado del conducto se inyecta en el interior del primer y segundo espacios.
En este caso, un extremo delantero del conducto, que tiene el orificio de descarga, está configurado para ser inclinado de modo que dirija hacia los extremos inferiores de la bobina de baja tensión y la bobina de alta tensión.
Si el conducto tiene una sección transversal cuadrangular, se configuran placas superior e inferior del extremo delantero del conducto o la placa inferior del extremo delantero del conducto para estar inclinada de modo que dirija hacia los extremos inferiores de la bobina de baja tensión y la bobina de alta tensión.
Además, el conducto puede estar hecho de un material aislante.
Además, el núcleo y las bobinas de baja y alta tensión pueden fijarse en el bastidor inferior, un bastidor auxiliar
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puede fijarse al bastidor inferior, y el aparato de refrigeración puede ser fijado al bastidor auxiliar.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista frontal de un transformador de molde de acuerdo con la técnica anterior.
La figura 2 es una vista en perspectiva para ilustrar una relación de disposición entre un núcleo y una bobina de baja/alta tensión en el transformador de molde de la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea I - I en la figura 1.
La figura 4 es una vista a modo de ejemplo que muestra un transformador de molde convencional en el que se instala un aparato de refrigeración.
La figura 5 es una vista a modo de ejemplo que muestra un transformador de molde en el que está instalado un aparato de refrigeración para transformadores de molde.
La figura 6 es una vista en planta superior de un bastidor auxiliar al que está instalado un aparato de refrigeración para transformadores de moldes.
Descripción detallada
A continuación, se describirán detalladamente las realizaciones de la presente invención en el presente documento con referencia a los dibujos adjuntos. Debe entenderse que la presente invención no está limitada a las siguientes realizaciones, y que las realizaciones se proporcionan solo con fines ilustrativos. El alcance de la invención debería definirse solo por las reivindicaciones adjuntas. Debe observarse que las realizaciones descritas anteriormente no son más que realizaciones preferidas para permitir a los expertos en la materia implementar fácilmente la presente invención y, por lo tanto, el alcance de la presente invención no se limita a las realizaciones descritas anteriormente y a los dibujos adjuntos.
La figura 5 es una vista a modo de ejemplo que muestra un transformador de molde en el que está instalado un aparato de refrigeración para transformadores de molde.
Con referencia a la figura 5, el transformador de molde comprende un núcleo 100, una bobina 200 enrollada alrededor del núcleo 100, bastidores superior e inferior 310 y 320 para soportar los extremos superior e inferior del núcleo 100 y la bobina 200 respectivamente, y una base 400 para soportar el bastidor inferior 320.
En este caso, el núcleo 100 comprende barras horizontales superior e inferior 110 y 120 y patas verticales 130 que conectan las barras horizontales superior e inferior 110 y 120. La bobina 200 comprende una bobina de baja tensión 210 enrollada alrededor del lado exterior de las patas 130 y una bobina de alta tensión 220 enrollada alrededor del lado exterior de la bobina de baja tensión 210.
A medida que la bobina de baja tensión 210 tiene un diámetro interior dimensionado para recibir la pata 130 y la bobina de alta tensión 220 tiene un diámetro interior mayor que un diámetro exterior de la bobina de baja tensión 210, los espacios primero y segundo S1 y S2 que son concéntricos entre sí se forman entre la pata 130 y la bobina de baja tensión 210 y entre la bobina de baja tensión 210 y la bobina de alta tensión 220.
Estos espacios primero y segundo S1 y S2 pueden mantener su relación concéntrica porque la bobina de alta tensión 210 y la bobina de baja tensión 220 están fijados al bastidor superior 310 y soportado por el bastidor de soporte inferior 320 a través de un espaciador 500 hecha de un material aislante.
Este aparato de refrigeración 600 está dispuesto en lados opuestos inferiores del transformador de molde a través de un bastidor auxiliar 700 que está fijado a un bastidor inferior 320 del transformador de molde.
El bastidor auxiliar 700 se proporciona en una forma sustancialmente rectangular, como se muestra en la figura 6, donde los lados opuestos del bastidor auxiliar 700 están formados con elementos de montaje 710 a los cuales se fija el bastidor inferior 320, mientras que el aparato de refrigeración 600 se fija a los lados opuestos restantes del bastidor auxiliar 700, sobre el cual no se proporciona un elemento de montaje 710.
El aparato de refrigeración 600 utilizado en el transformador de molde comprende una unidad de refrigeración de generación de aire, un conducto 630 para el flujo de aire generado por la unidad de generación de aire de refrigeración de refrigeración de guía, y un puerto de descarga 640 formado en un extremo delantero del conducto 630.
En esta realización, la unidad de generación de aire de refrigeración se proporciona en una forma que comprende un motor 610 para proporcionar fuerza motriz y un ventilador 620 que se hace girar por el motor 610 y genera el flujo de aire de refrigeración.
Sin embargo, la presente invención no está limitada a esto, pero la unidad de generación de aire de refrigeración de acuerdo con la presente invención puede estar configurada para comprender cualquier otro tipo de construcción capaz de generar flujo de aire de refrigeración, además de una combinación de motor 610 y el ventilador 620.
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Mientras tanto, el aparato de refrigeración 600 de esta realización que tiene tal construcción como se describe anteriormente comprende la unidad de generación de aire de refrigeración, más específicamente, un conducto 630 que está hecho de un material metálico y se extiende horizontalmente desde el ventilador 620 hacia el transformador de molde.
El extremo delantero del conducto 630 no está dimensionado para extenderse a porciones a continuación más bajas de la bobina de baja tensión 210 y la bobina de alta tensión 220 del transformador de molde, pero estrechamente por debajo de una superficie periférica exterior de la bobina de alta tensión 220 en consideración de problemas de aislamiento eléctrico entre el transformador de molde y el extremo delantero.
El conducto 630 puede tener una sección transversal de varias formas tales como la forma circular, forma cuadrangular y similares, pero se forma en una forma de cuadrilátero que consta de placas laterales 631 y placas superior e inferior 632 y 633 en esta realización.
El extremo delantero del conducto 630 que tiene un orificio de descarga 640 está formado para estar inclinado hacia las porciones más bajas de la bobina de baja tensión 210 y la bobina de alta tensión 220 de tal manera que guía el aire de refrigeración descargado hacia arriba, en particular, hacia primer y segundo espacios S1 y S2.
Más específicamente, las placas superior e inferior 632 y 633 del extremo delantero del conducto 630 o la placa inferior 633 del extremo delantero del conducto 630 pueden estar configuradas para estar inclinadas hacia arriba a fin de dirigir hacia los extremos inferiores de la bobina de baja tensión 210 y la bobina de alta tensión 220.
En caso de que el extremo delantero del conducto 630 está configurada para ser inclinada hacia arriba a fin de dirigir hacia los extremos inferiores de la bobina de baja tensión 210 y la bobina de alta tensión 220 como se describe anteriormente, es posible que el aire de refrigeración descargado desde el extremo delantero del conducto 630 para ser inyectado directamente en el interior del primer y segundo espacios S1 y S2 incluso si el extremo delantero del conducto 630 no está situado directamente debajo de la bobina de baja tensión 210 y la bobina de alta tensión 220.
De acuerdo con esta construcción, ya que el aire de refrigeración descargado desde el aparato de refrigeración 600 puede ser inyectado en una dirección hacia el primer y segundo espacios S1 y S2 sin obstrucción, es posible evitar que la energía cinética del aire de refrigeración antes de ser inyectado en el interior de los espacios primero y segundo S1 y S2 se pierda.
Esto se compara con el hecho de que a medida que el aparato de refrigeración convencional 60 como se muestra en la figura 4 descarga aire de refrigeración horizontalmente, la mayor parte del aire de refrigeración descargado del aparato de refrigeración 60 golpea fuerte y directamente sobre el bastidor inferior 32, la barra horizontal inferior 12, la porción inferior de la pata 13 y el espaciador 50 y por lo tanto pierde una cantidad significativa de su energía cinética.
Por lo tanto, el aire de refrigeración se inyecta en el interior de los espacios primero y segundo S1 y S2 por el aparato de refrigeración como se muestra en las figuras 4 a 6 se mueve fuertemente hacia arriba a lo largo de una dirección axial del primer y segundo espacios S1 y S2 y simultáneamente se somete a intercambio de calor eficazmente con el núcleo 100 y las bobinas de baja y alta tensión 210 y 220, que son fuentes de generación de calor, y luego se descarga hacia la parte superior de los espacios primero y segundo S1 y S2 y, a continuación, se descarga finalmente a la parte exterior de una carcasa (no mostrada) del transformador de molde.
En particular, el dispositivo de refrigeración 600 del transformador de molde mejora significativamente el flujo del aire de refrigeración en el primer y segundo espacios S1 y S2, en particular en el primer espacio S1, que era un problema en la técnica anterior, de modo que es posible resolver completamente el problema del estancamiento de aire en el primer espacio S1.
Por otro lado, el aire de refrigeración que no pudo ser introducido en el primer y segundo espacios S1, S2 golpea en el bastidor inferior 320, la barra horizontal inferior 120, las patas 130 que están situadas en la porción inferior del transformador de molde, el espaciador 500 y similares, y está sujeto a intercambio de calor con ellos y luego se mueve hacia arriba. A continuación, el aire de refrigeración se somete a un intercambio de calor con la superficie periférica exterior de la bobina de alta tensión 220 y luego se descarga finalmente al exterior de la carcasa del transformador de molde.
Mientras tanto, el conducto 630 puede estar hecho de un material metálico, pero también puede estar hecho de un material aislante tal como plástico.
En caso de que el conducto 630 está hecho de un material aislante como se mencionó anteriormente, no hay problema relativo al aislamiento entre el conducto 630 y el transformador de molde se produce y, por lo tanto, es posible disponer el puerto de descarga 640 del conducto 630 de cerca directamente debajo del primer y segundo espacios S1 y S2, de modo que es posible mejorar aún más la eficacia de refrigeración del aparato de refrigeración 600.
Según la presente invención, el aire de refrigeración descargado por el aparato de refrigeración del transformador de molde es guiado a través de un conducto de tal manera que desemboca directamente en el primer y segundo espacios formados entre el núcleo y la bobina de baja tensión y entre la bobina de baja tensión y la bobina de alta tensión, de modo que es posible enfriar de forma positiva y forzada el núcleo y las bobinas, que son fuentes de 5 generación de calor. Por lo tanto, incluso con el aparato de refrigeración que tiene la misma capacidad que el aparato de refrigeración convencional, es posible no solo disminuir la temperatura del transformador de molde de manera efectiva sino también obtener un efecto de extender la vida operativa del transformador de molde.
Aunque la presente invención se describe con referencia a realizaciones preferidas como se discutió anteriormente, 10 se entenderá por los expertos en la técnica que diversos cambios o modificaciones se pueden realizar con la presente invención dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (3)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un aparato de refrigeración (600), con un transformador de molde, que está instalado en una porción inferior del transformador de molde que tiene un primer espacio (S1) formado entre un núcleo (100) y una bobina de baja tensión (210) y un segundo espacio (S2) formado entre la bobina de baja tensión (210) y una bobina de alta tensión (220), donde el aparato de refrigeración comprende:
    una unidad de generación de aire de refrigeración provista en la porción inferior del transformador de molde para generar flujo de aire de refrigeración;
    un conducto (630) que se extiende desde la unidad de generación de aire de refrigeración en una dirección hacia el transformador de molde para guiar el flujo del aire de refrigeración; y
    un orificio de descarga (640) provisto en un extremo delantero del conducto (630) adyacente al transformador de molde para descargar hacia el transformador de moldeo el aire de refrigeración que se mueve a través del conducto (630),
    en donde el conducto (630) está configurado para ser inclinado de modo que el extremo delantero del conducto, en el que está dispuesto el puerto de descarga (640), se dirija hacia los extremos inferiores de la bobina de baja tensión (210) y la bobina de alta tensión (220),
    las placas superior e inferior (632, 633) del extremo delantero del conducto (630) o la placa inferior (633) del extremo delantero del conducto (630) están configuradas para ser inclinadas hacia arriba para dirigirlas hacia los extremos inferiores de la bobina de baja tensión (210) y la bobina de alta tensión (220) y caracterizadas por que el extremo delantero del conducto (630) está dimensionado para no extenderse a porciones inferiores de la bobina de baja tensión (210) y la bobina de alta tensión (220) del transformador de molde pero cercana a por debajo de una superficie periférica exterior de la bobina de alta tensión (220).
  2. 2. El aparato de refrigeración (600) de la reivindicación 1, en el que el conducto (630) está hecho de un material aislante.
  3. 3. El aparato de refrigeración (600) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el núcleo (100) y las bobinas de baja y alta tensión (210, 220) están fijadas a un bastidor inferior (320), un bastidor auxiliar (700) está fijado al bastidor inferior (320) y el conducto (630) está fijado al bastidor auxiliar (700).
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