水冷大功率中高频电源用变压器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到一种水冷大功率中高频电源用变压器，可应用于中频感应加热电源和高频开关电源。
【背景技术】
[0002]在中高频电源中通常使用一种中高频变压器，起到电气隔离和阻抗匹配的作用，其结构包括环形磁芯，输入绕组穿绕于环形磁芯上，铜管和铜排包覆在环形磁芯的外侧和中间形成外圈和内圈，铜管和铜排构成每台中高频变压器的输出绕组。上述结构的中高频变压器的缺点是:环形磁芯、输入绕组、铜管和铜板组成的输出绕组在针对低压大电流的工况下，结构、加工复杂，成本高，且环形磁芯、输入绕组、铜管和铜板组成的输出绕组发热量大，通过自然冷却、风冷或水冷，对环形磁芯、输入绕组冷却效果较差。并且应用于大功率开关电源低压大电流开关变压器时因低压大电流的限制要求，往往采用多个变压器进行串并联满足使用要求，结构占用空间大，而且该结构磁路为开放式，输入绕组串联时连线过长、会在周围空间产生高频干扰磁场，影响到设备的可靠性并干扰其它电子设备。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种具备抗电磁干扰能力并且冷却效果较好的的水冷大功率中高频电源用变压器。
[0004]为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是:水冷大功率中高频电源用变压器，包括:超微晶环形铁芯、均匀环绕于超微晶环形铁芯上的初级铜管绕组和次级铜管绕组，所述每组初级铜管绕组由数量为NI的U型铜管和数量为Nl-1的U型连接铜管构成，根据变压器截流量和变比的要求设置nl组间隔布置的初级铜管绕组，nl组初级铜管绕组的引出铜管首尾相连构成一进一出的冷却水路；所述每组次级铜管绕组由数量为N2的U型铜管和数量为N2-1的U型连接铜管构成，根据变压器截流量和变比的要求设置n2组间隔布置的次级铜管绕组，n2组次级铜管绕组的引出铜管首尾相连构成一进一出的冷却水路；初级铜管绕组和次级铜管绕组相互间隔布置，构成变比为nl/n2的变压器结构；围绕超微晶环形铁芯、初级铜管绕组和次级铜管绕组灌封环形的硅胶体。
[0005]所述初级铜管绕组的同名端通过环形铜排并联连接，环形铜排上装配电气连接终端铜排，构成变压器初级的输入端和输出端，次级铜管绕组的同名端通过环形铜排并联连接，环形铜排上装配电气连接终端铜排，构成变压器次级的输入端和输出端。
[0006]本实用新型的有益效果是:上述结构的变压器用于大功率低压大电流结构时显著减小体积，结构紧凑，工艺实施方便。变压器结构形成圆形闭合磁路，对外干扰小，电磁兼容性好。变压器的初级绕组和次级绕组相互间隔，均匀地布置在环形的超微晶合金铁芯上，耦合效果好，漏磁小，均流效果好。其中初级绕组和次极绕组均是由能通过冷却水的铜管组成的，铜管既起到载流作用，也起到冷却作用，变压器散热效果好。用灌封材料将环形磁芯、初级绕组和次级绕组的空隙完全填充，起到固定、增加强度和绝缘隔离、减小噪声的作用，并且导热均匀，散热效果更好。本发明可使应用该变压器结构的中高频电源的输出功率达到5000kVA ?50000kVA，输出电流达到 1000A ?50000A。
【附图说明】
[0007]图1是本发明所述变压器的绕制原理图；
[0008]图2是本发明所述变压器的初级绕制的仰视图；
[0009]图3是本发明所述变压器的初级绕制的剖视图；
[0010]图4是本发明所述变压器的次级绕制的仰视图；
[0011]图5是本发明所述变压器的次级绕制的剖视图；
[0012]图6是本发明所述变压器的初级绕制和次级绕组相互间隔布置的仰视图；
[0013]图7是本发明所述变压器的初级绕制和次级绕组相互间隔布置的剖视图；
[0014]图8是本发明所述变压器灌封后的仰视图；
[0015]图9是本发明所述变压器灌封后的侧视图；
[0016]图中:1、超微晶环形铁芯，31、第一 U型铜管，32、第一U型连接铜管，33、34、第一引出铜管，35、36、第一铜管，341、342、第一带水嘴的铜管，61、第二 U型铜管，62、第二 U型连接铜管，63、64、第二引出铜管，65、66、第二铜管，641、642、第二带水嘴的铜管，21、环形铜排，22、环形铜排，23、电气连接终端铜排，24、电气连接终端铜排，41、环形铜排，42、环形铜排，43、电气连接终端铜排，44、电气连接终端铜排，7、硅胶体。
【具体实施方式】
[0017]下面通过具体实施例对本实用新型所述的水冷大功率中高频电源用变压器作进一步的详细描述。
[0018]如图1所示，本实施例中，所述的水冷大功率中高频电源变压器的原理，图示Alal为初级绕组线圈，是由若干初级组线圈同命端并联连接组成的，图示Blbl为次级绕组，也是由若干组次级线圈同命端并联连接组成的。2组线圈共用一组铁芯。
[0019]如图6、图7所示，本实施例中，所述的水冷大功率中高频电源变压器包括:包括:超微晶环形铁芯1、均匀环绕于超微晶环形铁芯I上的初级铜管绕组和次级铜管绕组，如图2、图3所示，数量为NI的第一 U型铜管31和数量为Nl-1的第一 U型连接铜管32构成一组初级铜管绕组，根据变压器截流量和变比的要求设置nl组间隔布置的初级铜管绕组，nl组初级铜管绕组的第一引出铜管33、34通过第一铜管35、36首尾相连构成一进一出的冷却水路，第一带水嘴的铜管341、342分别为一进一出的水路，用于连接水管；如图4、图5所示，数量为N2的第二 U型铜管61和数量为N2-1的第二 U型连接铜管62构成一组次级铜管绕组，根据变压器截流量和变比的要求设置n2组间隔布置的次级铜管绕组，n2组次级铜管绕组的第二引出铜管63、64通过第二铜管65、66首尾相连构成一进一出的冷却水路，第二带水嘴的铜管641、642分别为一进一出的水路，用于连接水管；初级铜管绕组和次级铜管绕组相互间隔布置，构成变比为nl/n2的变压器结构。围绕超微晶环形铁芯1、初级铜管绕组和次级铜管绕组灌封环形的硅胶体7。
[0020]如图8、图9所示，初级铜管绕组的初始同名端通过环形铜排21并联连接，并焊接有电气连接终端铜排23，构成变压器初级的输入端，初级铜管绕组未端同名端通过环形铜排22并联连接，并焊接有电气连接终端铜排24，构成变压器初级的输出端；次级铜管绕组的初始同名端通过环形铜排41并联连接，并焊接有电气连接终端铜排43，构成变压器次级的输入端，次级铜管绕组未端同名端通过环形铜排42并联连接，并焊接有电气连接终端铜排44，构成变压器初级的输出端；
[0021]上述结构的水冷大功率高频电源用变压器连接结构简单，使用方便，冷却效果好，载流量大，电磁干扰小，可应用于大功率中高频电源，尤其是输出功率达到5000kVA?50000kVA，输出电流达到10000A?50000A的大功率中高频电源。
[0022]上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本实用新型；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.水冷大功率中高频电源用变压器，包括:超微晶环形铁芯、均匀环绕于超微晶环形铁芯上的初级铜管绕组和次级铜管绕组，其特征在于:所述每组初级铜管绕组由数量为NI的U型铜管和数量为Nl-1的U型连接铜管构成，根据变压器截流量和变比的要求设置nl组间隔布置的初级铜管绕组，nl组初级铜管绕组的引出铜管首尾相连构成一进一出的冷却水路；所述每组次级铜管绕组由数量为N2的U型铜管和数量为N2-1的U型连接铜管构成，根据变压器截流量和变比的要求设置n2组间隔布置的次级铜管绕组，n2组次级铜管绕组的引出铜管首尾相连构成一进一出的冷却水路；初级铜管绕组和次级铜管绕组相互间隔布置，构成变比为nl/n2的变压器结构；围绕超微晶环形铁芯、初级铜管绕组和次级铜管绕组灌封环形的硅胶体。
2.根据权利要求1所述的水冷大功率中高频电源用变压器，其特征在于:所述初级铜管绕组的同名端通过环形铜排并联连接，环形铜排上装配电气连接终端铜排，构成变压器初级的输入端和输出端，次级铜管绕组的同名端通过环形铜排并联连接，环形铜排上装配电气连接终端铜排，构成变压器次级的输入端和输出端。
【专利摘要】本实用新型涉及水冷大功率中高频电源用变压器，包括：超微晶环形铁芯、均匀环绕于超微晶环形铁芯上的初级铜管绕组和次级铜管绕组，每组初级铜管绕组由数量为N1的U型铜管和数量为N1-1的U型连接铜管构成，所述每组次级铜管绕组由数量为N2的U型铜管和数量为N2-1的U型连接铜管构成，初级铜管绕组和次级铜管绕组相互间隔布置，构成变比为n1/n2的变压器结构；围绕超微晶环形铁芯、初级铜管绕组和次级铜管绕组灌封环形的硅胶体。其可广泛应用于输出功率达到5000kVA～50000kVA，输出电流达到10000A～50000A的大功率、大电流的中高频电源。
【IPC分类】H01F27-28, H01F27-16
【公开号】CN204407152
【申请号】CN201520006525
【发明人】刘扬
【申请人】江苏东方四通科技股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月6日