一种紧凑型中高频变压器转让专利

申请号 : CN202110605827.5

文献号 : CN115483000B

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发明人 : 向坤李艳平冯厉鹏陈立鲁力黄江瑞

申请人 : 襄阳中车电机技术有限公司

摘要 :

本发明公开了一种紧凑型中高频变压器,包括:磁芯组件、冷却单元和绝缘外壳,所述冷却单元包括空心导线绕制的线圈组件和内部设有流道的冷却板组件;所述线圈组件嵌套在磁芯组件内部,磁芯组件与线圈组件之间相互绝缘;所述冷却板组件与磁芯组件外周面相贴合;所述绝缘外壳贴合于线圈组件和冷却板组件的外周。通过线圈组件和冷却板组件的配合作用,能够将磁芯组件和线圈组件产生的热量及时带走,确保各热源部分均有可靠的散热能力。本发明的紧凑型中高频变压器具有结构紧凑、集成度高、强度高、散热性能好且安全可靠等优点。

权利要求 :

1.一种紧凑型中高频变压器,其特征在于,包括:磁芯组件(1)、冷却单元和绝缘外壳(6),所述冷却单元包括空心导线绕制的线圈组件(2)和内部设有流道的冷却板组件(3);所述线圈组件(2)嵌套在磁芯组件(1)内部,所述冷却板组件(3)与磁芯组件(1)外周面相贴合,所述绝缘外壳贴合于线圈组件(2)和冷却板组件(3)的外周;

所述磁芯组件(1)包括上磁轭(11)、旁路磁轭(12)、中磁柱(13)和下磁轭(14),上磁轭(11)和下磁轭(14)分别位于中磁柱(13)顶部和底部,至少一柱旁路磁轭(12)环绕在中磁柱(13)外周;所述线圈组件(2)同轴嵌套在中磁柱(13)外侧,且位于旁路磁轭(12)内侧;

所述线圈组件(2)包括高压线圈(21)和低压线圈(22),所述低压线圈(22)嵌套在高压线圈(21)外侧,所述高压线圈(21)嵌套在中磁柱(13)外侧。

2.根据权利要求1所述的紧凑型中高频变压器,其特征在于,所述上磁轭(11)、中磁柱(13)与下磁轭(14)之间设有相互贯通的通孔a,所述通孔a用于安装冷却管道。

3.根据权利要求2所述的紧凑型中高频变压器,其特征在于,所述高压线圈(21)上设有高压线圈接头一(211)、高压线圈接头二(212)、高压线圈流道入口(213)和高压线圈流道出口(214);所述低压线圈(22)上设有低压线圈流道入口(221)、低压线圈流道出口(222)、低压线圈接头一(223)和低压线圈接头二(224)。

4.根据权利要求2或3所述的紧凑型中高频变压器,其特征在于,所述冷却板组件(3)包括相互连接的冷却顶板(31)和冷却侧板(32),所述冷却顶板(31)与上磁轭(11)相贴合,冷却顶板(31)上设有伸入通孔a的冷却管(36);所述冷却侧板(32)与旁路磁轭(12)和下磁轭(14)相贴合;冷却侧板(32)的数量与旁路磁轭(12)的数量相匹配。

5.根据权利要求4所述的紧凑型中高频变压器,其特征在于,所述冷却顶板(31)上设有冷却介质入口(33)、冷却介质出口(34)和流量调节阀(35),所述冷却介质入口(33)和冷却介质出口(34)均与冷却板组件(3)内部的流道连通。

6.根据权利要求5所述的紧凑型中高频变压器,其特征在于,冷却板组件(3)、高压线圈(21)与低压线圈(22)之间形成并联结构的冷却单元;通过流量调节阀(35)控制冷却板组件(3)和高压线圈(21)内的冷却介质流量。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的紧凑型中高频变压器,其特征在于,所述磁芯组件(1)、线圈组件(2)和冷却板组件(3)组装完成后,沿线圈组件(2)、冷却板组件(3)和旁路磁轭(12)的外轮廓浇注绝缘材料一体成形为绝缘外壳(6),以实现线圈组件(2)内部、线圈组件(2)与磁芯组件(1)和冷却板组件(3)之间相互绝缘;所述绝缘外壳(6)外部设有用于增加高压与低压间爬电距离的伞裙组件。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的紧凑型中高频变压器,其特征在于,所述磁芯组件(1)的制备材料包括软磁铁氧体、非晶合金/纳米晶或金属磁粉芯,通过多个磁芯块粘贴或拼接而成;所述线圈组件(2)为螺旋式结构或层式结构,线圈组件(2)的制备材料为铜或银或铝;所述冷却板组件(3)由导热但不导磁的材料制备得到。

说明书 :

一种紧凑型中高频变压器

技术领域

[0001] 本发明属于变压器技术领域,具体涉及一种紧凑型中高频变压器。

背景技术

[0002] 中高频变压器由于所在系统开关频率及产品功率密度较高,会在绕组和磁芯中产生大量损耗而导致发热,影响产品可靠性。特别是在变压器体积和重量受限且电压等级较高时,需要综合考虑产品的电磁性能、重量、绝缘性能和散热问题,导致小型轻量化的中高频变压器向大容量、高电压等级发展受限。
[0003] 为了提高变压器的工作性能,现有技术将变压器的线圈和散热流道分别设为独立部分,而且线圈为实心导体,冷管则仅负责散热,增加了变压器的体积和重量,并且由于实心绕组发热巨大而导致此种结构无法应用于开关频率为10kHz的小型轻量化中高频变压器中。
[0004] 现有技术还将变压器设置在一个箱体内,上下采用减震设计,箱体内部由内而外为磁芯,然后套装初次级线圈,在线圈外部设置单独的散热热管和两侧壁面,然后外部增加风机强迫风冷散热。此种变压器产品尺寸较大,内部器件繁多,在尺寸和重量受限且有振动冲击试验要求的情况下无法实现环氧浇注的绝缘效果,难以实现各功能部件间的可靠绝缘。
[0005] 此外,现有技术的变压器中还同时利用线圈和磁芯将热量传导至热交换片,然后再传导至流体室,进而带走热量。此种方式需要单独设置专门的热量吸附室和热量吸附剂,极易造成散热系统带强电,存在较大的安全隐患。

发明内容

[0006] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种结构紧凑、集成度高、强度高、散热性能好且安全可靠的紧凑型中高频变压器。
[0007] 为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
[0008] 一种紧凑型中高频变压器,包括:磁芯组件、冷却单元和绝缘外壳,所述冷却单元包括空心导线绕制的线圈组件和内部设有流道的冷却板组件;所述线圈组件嵌套在磁芯组件内部,所述冷却板组件与磁芯组件外周面相贴合,所述绝缘外壳贴合于线圈组件和冷却板组件的外周。
[0009] 作为本发明的进一步改进,所述磁芯组件包括上磁轭、旁路磁轭、中磁柱和下磁轭,上磁轭和下磁轭分别位于中磁柱顶部和底部,至少一柱旁路磁轭环绕在中磁柱外周;所述线圈组件同轴嵌套在中磁柱外侧,且位于旁路磁轭内侧。
[0010] 作为本发明的进一步改进,所述上磁轭、中磁柱与下磁轭之间设有相互贯通的通孔a,所述通孔a用于安装冷却管道。
[0011] 作为本发明的进一步改进,线圈组件包括高压线圈和低压线圈,所述低压线圈嵌套在高压线圈外侧,所述高压线圈嵌套在中磁柱外侧。
[0012] 作为本发明的进一步改进,所述高压线圈上设有高压线圈接头一、高压线圈接头二、高压线圈流道入口和高压线圈流道出口;所述低压线圈上设有低压线圈流道入口、低压线圈流道出口、低压线圈接头一和低压线圈接头二。
[0013] 作为本发明的进一步改进,所述冷却板组件包括相互连接的冷却顶板和冷却侧板,所述冷却顶板与上磁轭相贴合,冷却顶板上设有伸入通孔a的冷却管;所述冷却侧板与旁路磁轭和下磁轭相贴合;冷却侧板的数量与旁路磁轭的数量相匹配。
[0014] 作为本发明的进一步改进,所述冷却顶板上设有冷却介质入口、冷却介质出口和流量调节阀,所述冷却介质入口和冷却介质出口均与冷却板组件内部的流道连通。
[0015] 作为本发明的进一步改进,所述冷却板组件、高压线圈与低压线圈之间形成并联结构的冷却单元;通过流量调节阀控制冷却板组件和高压线圈内的冷却介质流量。
[0016] 作为本发明的进一步改进,所述磁芯组件、线圈组件和冷却板组件组装完成后,沿线圈组件、冷却板组件和旁路磁轭的外轮廓浇注绝缘材料一体成形为绝缘外壳,以实现线圈组件内部、线圈组件与磁芯组件和冷却板组件之间相互绝缘;所述绝缘外壳外部设有用于增加高压与低压间爬电距离的伞裙组件。
[0017] 作为本发明的进一步改进,所述磁芯组件的制备材料包括软磁铁氧体、非晶合金/纳米晶或金属磁粉芯,通过多个磁芯块粘贴或拼接而成;所述线圈组件为螺旋式结构或层式结构,线圈组件的制备材料为铜或银或铝;所述冷却板组件由导热但不导磁的材料制备。
[0018] 与现有技术相比,本发明的优点在于:
[0019] 1、本发明的紧凑型中高频变压器,磁芯组件除了承担磁通回路的作用外,又兼具结构强度和调节激磁电感的作用;通过将线圈组件采用空心导线绕制而成,使得线圈组件除承担变比和调节漏感作用外,内部空管流道还兼具冷却作用;冷却板组件贴合在磁芯组件外周面,除了承担冷却作用,又兼具保证结构强度和磁芯组件各部分可靠接地、避免产生悬浮电位的作用;绝缘外壳设于冷却板组件外周,实现变压器的可靠绝缘。变压器的各个功能组件都集成了多重功能,具有结构紧凑、集成度高、容量大等优点。而且本发明的产品在有限体积(300mm×300mm×400mm)和重量(90kg)条件下,工频耐压最大部分达到AC85000V,1mi n,漏电感≤5mA,在原边输入电压为3600V、开关频率为10kHz方波的额定工况下,平均温升≤80K,热点温升≤95K,很好地满足了耐压和温升的要求,实现了中高频输入下的稳定运行。
[0020] 2、本发明的紧凑型中高频变压器,通过多块小磁芯粘贴或拼接得到闭合回路的磁芯组件,在保证磁芯性能的前提下,获得了体积较大的磁回路,降低了整个产品的开发周期和制造成本。而且通过采用小磁芯粘贴或拼接的方式组成磁芯组件,可以有效调节气隙,进而调节激磁电感,有利于减少漏电感。进一步地,粘贴或拼接得到的磁芯组件有利于将气隙均匀地分布到整个磁路中,形成“分布式”气隙,避免了由于气隙集中而在气隙处发热较大,避免了出现热点集中、局部过热的情况。
[0021] 3、本发明的紧凑型中高频变压器,通过将冷却板组件的冷却板与磁芯组件的外周相贴合,确保了磁芯组件产生的热量能够被及时带走。与此同时,还可以在中磁柱的中心通孔内安装冷却管道并连接到冷却顶板,将中磁柱的热量及时带走。对于线圈组件而言,通过向自身的空心导线内通入冷媒介质,即可将线圈产生的热量及时带走。通过线圈组件与冷却板组件的配合作用,将磁芯组件和线圈组件产生的热量及时带走,确保各热源部分均有可靠的散热能力,提高了变压器的集成度和安全可靠性。
[0022] 4、本发明的紧凑型中高频变压器,通过将冷却板组件、高压线圈与低压线圈三路冷却流道设计为并联结构,配合流量调节阀的作用,有效增加了变压器整体通过的冷媒流量,有利于提高变压器的散热稳定性。
[0023] 5、本发明的紧凑型中高频变压器,通过沿线圈组件、磁芯组件和冷却板组件的外轮廓真空浇注绝缘材料形成绝缘外壳,使得浇注完成后的变压器一体成形,结构对称,有利于稳定运行,同时接口紧凑,可以三个或多个集成在一起使用,支路间漏电感非常小,避免了各支路不平衡的问题。进一步地,沿线圈组件、冷却板组件和旁路磁轭的外轮廓真空浇注绝缘材料,将冷板组件和旁路磁轭的轮廓作为浇注后产品的对角最长边,而相邻旁路磁轭之间仅需包裹线圈组件,在不影响产品整体性能的前提下,较现有的方形结构有效减轻了产品10%的重量。此外,变压器内部真空浇注的绝缘材料除了确保各功能组件可靠绝缘外,又兼具使得各功能组件整体浇注一体,提高变压器的结构强度,而且绝缘材料也可以进行传导散热。

附图说明

[0024] 图1为本发明的紧凑型中高频变压器中磁芯组件的立体结构原理示意图。
[0025] 图2为本发明的紧凑型中高频变压器中磁芯组件的剖视结构原理示意图。
[0026] 图3为本发明的紧凑型中高频变压器中线圈组件的立体结构原理示意图。
[0027] 图4为本发明的紧凑型中高频变压器中线圈组件的俯视结构原理图。
[0028] 图5为本发明的紧凑型中高频变压器中冷却板组件的立体结构原理示意图。
[0029] 图6为本发明的紧凑型中高频变压器中冷却板组件的侧视结构原理示意图。
[0030] 图7为本发明的紧凑型中高频变压器内部装配的立体结构原理示意图。
[0031] 图8为本发明的紧凑型中高频变压器内部装配完成的立体结构原理示意图。
[0032] 图9为本发明的紧凑型中高频变压器内部装配完成的侧视结构原理示意图。
[0033] 图10为本发明的紧凑型中高频变压器的立体结构原理示意图。
[0034] 图11为本发明的紧凑型中高频变压器另一视角的立体结构原理示意图。
[0035] 图12为本发明紧凑型中高频变压器多路集成使用时的立体结构原理示意图。
[0036] 图13为本发明紧凑型中高频变压器的组装工艺流程图。
[0037] 图例说明:1、磁芯组件;11、上磁轭;12、旁路磁轭;13、中磁柱;14、下磁轭;2、线圈组件;21、高压线圈;211、高压线圈接头一;212、高压线圈接头二;213、高压线圈流道入口;214、高压线圈流道出口;22、低压线圈;221、低压线圈流道入口;222、低压线圈流道出口;
223、低压线圈接头一;224、低压线圈接头二;3、冷却板组件;31、冷却顶板;311、冷却流道接口一;312、冷却流道接口二;32、冷却侧板;33、冷却介质入口;34、冷却介质出口;35、流量调节阀;36、冷却管;4、伞裙带;5、环形伞裙;6、绝缘外壳;7、安装孔。

具体实施方式

[0038] 以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。
[0039] 实施例
[0040] 如图1至图10所示,本发明的紧凑型中高频变压器,包括:磁芯组件1、冷却单元和绝缘外壳6,冷却单元包括空心导线绕制的线圈组件2和内部设有流道的冷却板组件3。线圈组件2嵌套在磁芯组件1内部,冷却板组件3与磁芯组件1外周面相贴合,绝缘外壳贴合于线圈组件2和冷却板组件3的外周。通过向线圈组件2和冷却板组件3通入冷媒介质,即可将磁芯组件1和线圈组件2产生的热量及时带走,实现变压器快速、高效散热。本实施例中,冷媒介质可以是去离子水、氟利昂或是其他工质的冷却液或气体。
[0041] 本实施例中,磁芯组件1的制备材料为软磁铁氧体,通过胶粘剂将多个小磁芯块粘贴成闭合回路,也可以通过结构件将多个小磁芯块固定拼接成闭合回路。线圈组件2为空心铜管构成的螺旋式结构。电场强度在梯度变化大的地方场强会较强,这是绝缘的薄弱点,而圆形线圈套装不但保证了各部分间距相同,最大效率利用了空间,同时形成典型的“面‑面”模型,均匀了场强。冷却板组件3由铝合金制备得到。绝缘外壳6的材质可以是环氧树脂。变压器内部的磁芯组件1、线圈组件2和冷却板组件3组装完成后,将组装件放置到外模具中,并在真空环境下向模具内浇注高导热环氧树脂,然后放置到烘箱内进行梯度降温,使环氧树脂固化,随后将模具取掉,最终得到外形如图10和图11所示的变压器产品。可以理解,在其他实施例中,磁芯组件1的制备材料可以是非晶合金/纳米晶或金属磁粉芯;线圈组件2可以采用层式结构,线圈组件2的制备材料可以为银或铝;绝缘外壳6的材质可以是导热硅脂。
[0042] 本实施例中,磁芯组件1除了承担磁通回路的作用外,又兼具结构强度和调节激磁电感的作用。通过采用空心导线绕制而成的线圈组件,使得线圈组件2除承担变比和调节漏感作用外,内部空管流道还兼具冷却作用。冷却板组件3贴合在磁芯组件外周面,除了承担冷却作用,又兼具保证结构强度和磁芯组件各部分可靠接地、避免产生悬浮电位的作用。变压器的各个功能组件都集成了多重功能,具有结构紧凑、集成度高、容量大等优点。而且本发明的产品在有限体积(300mm×300mm×400mm)和重量(90kg)条件下,工频耐压最大部分达到AC85000V,1mi n,漏电感≤5mA,在原边输入电压为3600V、开关频率为10kHz方波的额定工况下,平均温升≤80K,热点温升≤95K,很好地满足了耐压和温升的要求,实现了中高频输入下的稳定运行。
[0043] 如图1和图2所示,本实施例中,磁芯组件1包括上磁轭11、旁路磁轭12、中磁柱13和下磁轭14,中磁柱13顶部和底部分别与上磁轭11和下磁轭14连接,中磁柱13外周均布有四柱旁路磁轭12,旁路磁轭12与上磁轭11可拆卸连接,旁路磁轭12与下磁轭14固定连接。圆柱形的中磁柱13被包围在上磁轭11、旁路磁轭12和下磁轭14围合成的空间内,磁芯组件1的中磁柱13的截面积等于4路旁轭柱之和,确保了整个磁路的截面积相等,磁密也相等。由于磁芯结构紧凑,占用体积较小,很好地满足了小体积的磁芯结构设计。线圈组件2同轴嵌套在中磁柱13外侧,且位于旁路磁轭12内侧。由于旁路磁轭12的作用,在线圈组件2通电的过程中,可有效减少线圈漏磁的泄漏,避免对变压器周边的影响。可以理解,在其他实施例中,中磁柱13和旁路磁轭12均可以设置为多柱。
[0044] 如图1所示,本实施例中,上磁轭11、中磁柱13与下磁轭14之间设有相互贯通的通孔a,在通孔a内安装冷却管道并连接到冷却板组件,将中磁柱13的热量及时带走,提高磁芯组件的散热效率。
[0045] 如图3所示,线圈组件2包括高压线圈21和低压线圈22,低压线圈22嵌套在高压线圈21外侧,高压线圈21嵌套在中磁柱13外侧。高压线圈21和低压线圈22均为空心的圆铜管,具体为双玻璃丝包聚亚酰胺薄膜烧结铜管线,高压线圈21和低压线圈22的线径以及两者之间的变比均依实际选定。通过外部的冷却系统强迫圆铜管内循环冷媒介质,带走绕组产生的热量。可以理解,由于本实施例的变压器应用于中高频领域,根据邻近和趋肤效应,需要根据实际的应用情形合理设计铜管壁厚度,使得既能保证绕线强度和内部压力强度,又能保证损耗最低。可以理解,在其他实施例中,线圈组件2也可以同时采用低压、中压和高压三种线圈绕制,线圈组件2也可以是方管或各类利兹线配合冷却管的形式。
[0046] 本实施例中,高压线圈21上设有高压线圈接头一211、高压线圈接头二212、高压线圈流道入口213和高压线圈流道出口214。低压线圈22上设有低压线圈流道入口221、低压线圈流道出口222、低压线圈接头一223和低压线圈接头二224。对于线圈上接头位置的处理方式是使用铜接头进行焊接,确保无虚焊假焊,且流路畅通,同时侧面焊接铜或银的编织带进行软连接,保证电回路的畅通。
[0047] 如图5至图9所示,本实施例中,冷却板组件3包括相互连接的冷却顶板31和冷却侧板32,冷却顶板31与上磁轭11相贴合,冷却顶板31上设有伸入通孔a的冷却管36,冷却侧板32与旁路磁轭12和下磁轭14相贴合。冷却侧板32的数量与旁路磁轭12的数量相匹配,均设置了四柱。本实施例中,根据磁芯组件1的“十”字型外轮廓,冷却顶板31也设置为“十”字型,冷却侧板32设置为“L”型,能够将固定连接的旁路磁轭12和下磁轭14进行包合,同时也可以在确保结构强度的基础上最大限度的减小冷却板组件3的体积,使得变压器的整体结构更加紧凑。通过在冷却板组件3的流道内循环冷媒介质即可将磁芯组件1产生的热量带走。本实施例中,为了避免高频效应导致冷却板组件3发热,冷却板组件3采用铝合金材料制备得到。
[0048] 进一步地,冷却顶板31上设有冷却介质入口33、冷却介质出口34和流量调节阀35,冷却介质入口33和冷却介质出口34均与冷却板组件3内部的流道连通。通过外部系统的作用,冷却介质由冷却介质入口33流入冷却板组件3内部的流道,并从冷却介质出口34流出,通过冷却介质在冷却板组件3的流道内不断循环,以提高磁芯组件1的散热效率。
[0049] 本实施例中,为了提高变压器的散热性能,冷却板组件3、高压线圈21与低压线圈22之间的冷却流道采用并联结构,即形成了并联结构的冷却单元。高压线圈流道入口213通过聚四氟乙烯管道与冷却顶板31底部的冷却流道接口一311绝缘连接,高压线圈流道出口
214通过聚四氟乙烯管道与冷却顶板31底部的冷却流道接口二312绝缘连接。通过流量调节阀35控制冷却介质在冷却板组件3和高压线圈21内的循环流量,既便捷又高效。低压线圈22的低压线圈流道入口221和低压线圈流道出口222则是与变压器外部的流路绝缘连接,冷却板组件3、高压线圈21与低压线圈22三者之间的冷却流道最终形成并联结构,以增加变压器整体通过的冷媒介质流量,同时确保各个发热源均能够实现高效散热。在原边输入电压为
3600V、开关频率为10kHz方波的额定工况下,本发明变压器的平均温升≤80K,热点温升≤
95K。
[0050] 需要说明的是,本实施例的变压器需要在有限体积(300mm×300mm×400mm)和重量(90kg)条件下,高压对磁芯组件和冷却板组件的工频耐压最大部分达到AC10000V,1mi n,漏电感≤5mA的水平,低压对高压、磁芯组件和冷却板组件的工频耐压最大部分达到AC85000V,1mi n,漏电感≤5mA的水平,因此需要保证高压线圈21、低压线圈22、磁芯组件1和冷却板组件3之间可靠的绝缘。
[0051] 本实施例中,在变压器内部,首先,将线圈组件2设计为双圆柱形套装,确保初次级线圈间的距离处处相等,绝缘距离可以依据实际的应用情况进行设定,初次级线圈间的绝缘体系主要依靠线圈的双玻璃丝包聚亚酰胺薄膜、网格布、绝缘纸、绝缘薄膜和真空填充树脂构成。其次,由于冷却板组件3与磁芯组件1贴合接触,二者为等电位,且冷却板组件3位于磁芯组件1外侧,二者之间无需进行额外的绝缘举措。再次,线圈组件2与磁芯组件1的绝缘需要将线圈居中放置,并且严格中心对称,保证低压线圈22与旁路磁轭12之间安全的绝缘距离,绝缘体系与高低线圈间的绝缘体系相同。按照电场的分布特性,低压线圈22与上下轭磁之间,除了设置上述的绝缘体系和保持严格的绝缘距离外,还需要在首末匝加包两层绝缘纸和无碱玻璃丝带抽紧。最后,高压线圈21对上下轭磁和冷却板组件3耐压需达到AC10000V,此处主要是内部线圈和中磁柱13的绝缘,此处的绝缘距离可相对较小,绝缘体系可参考前述。磁芯组件1、线圈组件2和冷却板组件3组装完成后,沿线圈组件2、冷却板组件3和旁路磁轭12的外轮廓真空浇注环氧树脂,以实现高压线圈21与低压线圈22之间、线圈组件2与磁芯组件1和冷却板组件3之间相互绝缘,并提升变压器结构强度和增加变压器外表面的爬电距离。也就是说冷却板组件3的轮廓作为浇注后产品的对角最长边,而相邻旁路磁轭12之间仅需包裹线圈组件,最后产品的外形俯视图类似于“十”字状,与冷却顶板31的轮廓相同。与不考虑内部各组件外形而浇注为方形的变压器产品相比较,通过上述浇注方式得到的“十”字型产品,在不影响变压器性能的前提下,直接减重约9kg,减少了变压器10%的重量。可以理解,在其他实施例中,也可以采用注塑、自动压力凝胶或是室温浇注等方式沿线圈组件2、冷却板组件3和旁路磁轭12的外轮廓填充环氧树脂。
[0052] 如图10至图12所示,为了确保高压与低压之间的爬电距离,绝缘外壳6顶部和侧部设有伞裙带4,绝缘外壳6侧面设有环形伞裙5。可以理解,由于本实施例的变压器尺寸较小,将高压和低压放在变压器相对的两个面上,在绝缘外壳6顶部和侧部,沿垂直爬电距离的方向设置了伞裙带4,在绝缘外壳6侧面,环绕着低压线圈的接头和流道出入口的四周设置了环形伞裙5。伞裙结构的高度和层式可以依据实际需求进行设计调整,而且伞裙结构的设计在模具设计前就完成,在浇注过程中一体成形,方便且实用性较强。与此同时,还在绝缘外壳6的四周预留了安装孔7,以便于变压器的安装使用。本实施例中,伞裙带4、环形伞裙5和绝缘外壳6均是是环氧树脂外壳。在其他实施例中,伞裙带4、环形伞裙5和绝缘外壳6也可以由其他绝缘材料制备得到。
[0053] 图13中示出了本实施例紧凑型中频变压器的组装工艺图,具体作业内容如下:
[0054] (1)线圈绕制分为装模、绕制线圈、卸模工序,最终生产出由高压线圈21和低压线圈22组成的线圈组件2;
[0055] (2)磁芯加工分为磁芯切割、倒角,磁芯打磨工序,最终加工所需形状的磁芯构件;
[0056] (3)磁芯叠积是将加工好的磁芯构件按照磁路设计拼装成一体,各磁芯构件间采用胶粘或采用结构件压紧,预留开口,方便线圈套装,保证磁芯强度可靠;
[0057] (4)器身装配是将线圈组件2同轴套装到叠积好的中磁柱13上,并在各构件间加垫绝缘纸、玻璃纤维网格布以及支撑垫块等,保证线圈组件2对磁芯距离、高低压线圈间距、激磁电感以及漏感均满足要求,然后封闭磁路;同时通过聚四氟乙烯管道将高压线圈与冷板组件3绝缘连接、低压线圈与外部流路绝缘连接,保证绝缘的同时连接流道;
[0058] (5)焊接是将高低压线圈与高低压线圈电接头、流路接头焊接,保证电回路和流路可靠连接;
[0059] (6)气密性试验是保证整个冷板流道和高低压线圈流道可靠,无焊接缺陷或部件缺陷;
[0060] (7)真空浇注分为模具刷脱模剂、外模具拼装、产品预烘、真空罐填料浇注、烘箱固化、脱模及清理打磨工序,保证产品绝缘性能和强度;
[0061] (8)最后收尾作业,安装铭牌,安装接地标识等。
[0062] 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。