一種具有通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的三相五柱高頻變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大容量高頻變壓器，具體地，涉及一種具有通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的三相五柱高頻變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]三相五柱變壓器一般適用于可拆解大容量工頻變壓器，采用線餅繞組和硅鋼片磁芯，風(fēng)機水平通風(fēng)冷卻。高頻變壓器的非晶合金磁芯是磁路的主要部件，繞組是電氣的主要部件，磁芯和繞組的結(jié)構(gòu)、尺寸對變壓器的性能、成本有著重要的影響，磁芯和繞組都是熱源，相同容量下高頻變壓器尺寸比傳統(tǒng)工頻變壓器小得多。非晶合金磁芯性能受壓力影響大，因此繞組和磁芯必須相互分離，增加了輔助機械和絕緣結(jié)構(gòu)，而且三相磁路不完全對稱，繞組勵磁電流不同，因此存在三相不完全對稱發(fā)熱的情況，要避免高頻變壓器漏磁場對金屬結(jié)構(gòu)附件產(chǎn)生額外損耗，這使通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計變得困難。
[0003]經(jīng)檢索，中國實用新型專利CN203659572U，公開了一種強制風(fēng)冷中高頻變壓器，該變壓器包括底箱，所述底箱頂面設(shè)置有通風(fēng)孔，側(cè)面設(shè)置有風(fēng)機，所述底箱內(nèi)對應(yīng)風(fēng)機出風(fēng)口設(shè)置有風(fēng)道罩，所述風(fēng)道罩下端與風(fēng)機出風(fēng)口連接，上端與底箱頂面連接，所述底箱上方設(shè)置有磁芯組件，所述磁芯組件包括多組水平方向上均勻間隔放置的磁芯，所述磁芯組件上繞制有原邊線圈和次邊線圈。該實用新型一種強制風(fēng)冷中高頻變壓器，將磁芯分組間隔設(shè)置，在磁芯組件內(nèi)部形成風(fēng)道，改善了磁芯的散熱條件，在底箱側(cè)面設(shè)置風(fēng)機，由風(fēng)道罩引流使冷卻風(fēng)由下而上的吹過整個變壓模塊，提高了風(fēng)機的工作效率，并增強了風(fēng)機的可維護性。該實用新型專利針對分段磁芯變壓器下部設(shè)計通風(fēng)道，僅適用變壓器重量小的方案，即中高頻低壓電子變壓器。對于近一噸及以上重量的大容量高壓高頻變壓器利用一個風(fēng)機多個通風(fēng)道的下部吹風(fēng)方式是不合適的。為了保證通風(fēng)結(jié)構(gòu)機械強度所需材料重量在高功率密度和輕量化應(yīng)用中該專利的通風(fēng)方案也是不合適的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種具有通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的三相五柱高頻變壓器，這種結(jié)構(gòu)對三相磁芯和旁軛同時通風(fēng)冷卻，并利用輔助結(jié)構(gòu)增強對上、下磁軛的冷卻，解決了平面結(jié)構(gòu)三相不完全對稱帶來的熱源不同的散熱問題。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種具有通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的三相五柱高頻變壓器，包括:磁芯、繞于磁芯上的繞組和用于通風(fēng)冷卻的風(fēng)扇、輔助機械結(jié)構(gòu)，所述輔助機械結(jié)構(gòu)包括上、下壓板、側(cè)壓板和支撐繞組的絕緣墊塊；其中磁芯的上、下磁軛通過上、下壓板固定在同一平面內(nèi)，磁芯的兩側(cè)旁軛通過側(cè)壓板固定，使得磁芯直立而不發(fā)生偏移；上、下壓板和側(cè)壓板與磁芯之間的間隙用導(dǎo)熱膠填充，上、下壓板以及側(cè)壓板與磁芯接觸處也敷設(shè)一層導(dǎo)熱膠，保證良好接觸并將上、下磁軛熱量通過熱傳導(dǎo)到上、下壓板和旁軛熱量傳導(dǎo)到側(cè)壓板。
[0007]優(yōu)選地，所述磁芯，包括兩大兩小共四個磁芯，兩個大磁芯位于中間，兩側(cè)各一個小磁芯，這四個磁芯相互緊靠平面對稱布置平面對稱布置，形成中間三個芯柱套裝繞組，上、下磁軛和兩個旁軛構(gòu)成閉合磁路的三相四窗五柱結(jié)構(gòu)；所述繞組包括低壓繞組和高壓繞組，其中三相高壓繞組結(jié)構(gòu)相同、三相低壓繞組結(jié)構(gòu)相同，每相高壓繞組與低壓繞組同軸安放且包含兩個相鄰窗口的芯柱。
[0008]優(yōu)選地，所述繞組與磁芯相互分離，繞組通過絕緣墊塊與上、下壓板接觸，上壓板重力和對磁芯的支撐力通過側(cè)壓板傳遞到下壓板，這樣由輔助機械結(jié)構(gòu)分別支撐磁芯和繞組的重力，避免繞組重力擠壓磁芯。所述輔助機械結(jié)構(gòu)進一步設(shè)有支撐架，該支撐架下部帶輪子，支撐架設(shè)置在輔助機械結(jié)構(gòu)。整體重量由下部帶輪子的支撐架承擔(dān)。
[0009]優(yōu)選地，中間三個芯柱兩側(cè)底部用風(fēng)機向上吹風(fēng)，使芯柱和內(nèi)外繞組得到強迫通風(fēng)冷卻，最外側(cè)兩個窗口的旁軛芯柱側(cè)壓板各用一個風(fēng)機斜向上吹風(fēng)，使側(cè)壓板、芯柱和外部繞組得到強迫通風(fēng)冷卻。這樣各風(fēng)機的風(fēng)路相對獨立，可靠性高，維護方便。
[0010]優(yōu)選地，所述變壓器的各相高、低壓繞組及其所包含芯柱都有對稱的兩個風(fēng)機向上吹風(fēng)，對所在磁芯芯柱、低壓繞組和高壓繞組內(nèi)側(cè)通風(fēng)冷卻。最外側(cè)兩個小窗口磁芯芯柱分別由一個風(fēng)機冷卻，同時對變壓器高壓繞組外側(cè)通風(fēng)冷卻。
[0011]優(yōu)選地，所述最外側(cè)兩臺風(fēng)機風(fēng)向是斜向上對著磁芯和高壓繞組，風(fēng)機長度接近高壓繞組寬度，使磁芯和高壓繞組外側(cè)均得到有效冷卻。
[0012]優(yōu)選地，所述磁芯和繞組產(chǎn)生的熱量都通過底部風(fēng)機強迫通風(fēng)冷卻，并且上部磁軛可通過輔助機械結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)和出口氣流對流換熱，下部磁軛可通過輔助機械結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)和進口氣流對流換熱。
[0013]優(yōu)選地，所述變壓器的各相磁路不完全對稱，設(shè)計的通風(fēng)冷卻方式三相也不完全對稱。
[0014]本發(fā)明所述磁芯和繞組需要通過輔助機械和絕緣結(jié)構(gòu)承受重力，阻礙了傳統(tǒng)干式變壓器的冷卻風(fēng)路，通過增加外側(cè)兩臺風(fēng)機提高冷卻效果。
[0015]本發(fā)明可以根據(jù)需要，高壓繞組自動連接成單一星形承受全電壓，或者雙星形承受一半電壓；繞組都參與功率傳送，即使高壓繞組電壓因外部接線變化，傳輸容量仍可以達到額定狀態(tài)；由于三相繞組和磁芯空間不完全對稱，變壓器的通風(fēng)冷卻方式三相也不完全對稱，以達到最佳通風(fēng)冷卻效果。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0017]第一，針對三相磁路不完全對稱，解決了磁芯和繞組不完全對稱熱源的散熱問題，特別是旁軛散熱困難的問題，提高冷卻效果。
[0018]第二，從底部安裝風(fēng)機且風(fēng)量得到充分利用，解決了水平通風(fēng)帶來的高頻漏磁場影響，簡化結(jié)構(gòu)且便于維護。
[0019]第三，輔助機械結(jié)構(gòu)不僅有效地分別固定了磁芯和繞組，使得繞組重力不施加到磁芯上，而且輔助機械結(jié)構(gòu)通過填充和敷設(shè)導(dǎo)熱膠提供了與磁芯之間熱傳導(dǎo)的途徑，有利于出風(fēng)口和進風(fēng)口對流換熱。
【附圖說明】
[0020]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0021]圖1為本發(fā)明一實施例的外觀示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明一實施例三相五柱高頻變壓器與風(fēng)機布置結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖中:1-上壓板，2-側(cè)壓板，3-繞組(包括高壓繞組10與低壓繞組9)，4-風(fēng)機，5-下壓板，6-絕緣墊塊，7-支撐架，8-旁軛，9-低壓繞組，10-高壓繞組，11-磁芯柱，12-上磁軛，13-下磁軛，14-22風(fēng)機。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0025]如圖1所示，是本發(fā)明一實施例外觀示意圖，圖中:1_上壓板，2-側(cè)壓板，3-繞組，4-風(fēng)機，5-下壓板，6-絕緣墊塊，7-支撐架；
[0026]圖2是三相五柱高頻變壓器與風(fēng)機布置結(jié)構(gòu)示意圖，圖中:8_旁軛，9-低壓繞組，10-高壓繞組，11-磁芯柱，12-上磁軛，13-下磁軛，14-22風(fēng)機。
[0027]具體的，一種具有通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的三相五柱高頻變壓器，包括:磁芯、繞組、輔助機械結(jié)構(gòu)和風(fēng)機。
[0028]所述磁芯，采用高導(dǎo)磁率、高飽和磁感應(yīng)強度、低比損耗的非晶合金材料，中間兩個大磁芯，兩側(cè)各一個小磁芯，四個磁芯相互緊靠平面對稱布置，形成中間三個芯柱套裝繞組，上、下磁軛和兩個旁軛構(gòu)成閉合磁路的三相四窗五柱結(jié)構(gòu)；三相高壓繞組10結(jié)構(gòu)相同、三相低壓繞組9結(jié)構(gòu)相同，每相高壓與低壓繞組同軸安放(低壓繞組靠近磁芯)，且包含兩個相鄰窗口的磁芯柱11。
[0029]所述輔助機械結(jié)構(gòu)包括上壓板1、下壓板5、側(cè)壓板2、支撐繞組的絕緣墊塊6和底部的支撐架7，磁芯的上磁軛12、下磁軛13通過上壓板1、下壓板5固定在同一平面內(nèi)，兩側(cè)旁軛8通過側(cè)壓板2固定，使得磁芯直立而不發(fā)生偏移。側(cè)壓板2與磁芯間隙，上壓板1、下壓板5與磁芯之間的間隙要用導(dǎo)熱膠填充，如環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱