CN212209176U - 一级能效非晶合金变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种一级能效非晶合金变压器，它解决了非晶合金铁芯易碎裂等问题。其包括若干非晶合金片叠加而成的铁芯，铁芯上缠绕有绕组，铁芯上下端分别插入减振垫中，减振垫安装在支架板组内且支架板组与散热板通过固定机构连接，散热板的侧边与外壳体密封固定。本实用新型具有减振性能好、散热快等优点。

Description

一级能效非晶合金变压器

技术领域

本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种一级能效非晶合金变压器。

背景技术

非晶合金变压器是一种低损耗、高能效的电力变压器。此类变压器以铁基非晶态金属作为铁芯，由于该材料不具长程有序结构，其磁化及消磁均较一般磁性材料容易。因此，非晶合金变压器的铁损(即空载损耗)要比一般采用硅钢作为铁芯的传统变压器低70-80％。由于损耗降低，发电需求亦随之下降，二氧化碳等温室气体排放亦相应减少。基于能源供应和环保的因素，非晶合金变压器在中国和印度等大型发展中国家得到大量采用。由于超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合金是长程无序结构，没有晶态合金的晶粒、晶界存在，称之为非晶合金，被称为是冶金材料学的一项革命。这种非晶合金具有许多独特的性能，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率和机电耦合性能等。与传统硅钢片不同的是，非晶合金在冲压后易碎，难以形成叠片。因此在实际应用中，非晶合金常以卷绕工艺的形式存在。但在实际的运用中，卷绕而成的非晶合金作为变压器的铁芯，其磁通量受到限制导致适用性较窄，若采用热处理的后的叠片，在长时间的使用中易因振动导致碎裂。除此之外，变压器在使用过程中由于铁芯和线圈损耗会产生热量，若不及时排出会严重损害绝缘，缩短使用寿命或烧毁变压器。

为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种非晶合金三相立体变压器的散热结构[201420343667.7]，其包括变压器本体和围绕变压器本体的散热器。散热器包括一个散热油箱和多个散热片；散热油箱由三个长度和高度相等的直壁及三个形状和高度也相同的圆弧壁构成，并呈一个具有三个圆弧角的等边三棱柱箱体；多个散热片以间隔一致的方式固定在散热油箱的外壁面上，若干位于散热油箱的直壁的外表面上的散热片与直壁面垂直固定，若干位于散热油箱的圆弧角的外表面上的散热片以辐射状的方式固定在圆弧角的外表面上。

上述方案在一定程度上解决了变压器散热效果较差的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如非晶合金的铁芯易因振动而碎裂等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，防振效果好的一级能效非晶合金变压器。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本一级能效非晶合金变压器，包括若干非晶合金片叠加而成的铁芯，铁芯上缠绕有绕组，铁芯上下端分别插入减振垫中，减振垫安装在支架板组内且支架板组与散热板通过固定机构连接，散热板的侧边与外壳体密封固定。减振垫将铁芯上下两侧包裹，同时固定机构固定支架板组和减振垫的相对位置，避免非晶合金片叠加而成的铁芯过度振动导致的结构碎裂。

在上述的一级能效非晶合金变压器中，非晶合金片为口型且非晶合金片上涂有绝缘层，绕组包括分别缠绕在铁芯两侧的高压线圈和低压线圈，高压线圈和低压线圈为漆包线。口型的铁芯可满足更高的变压需求，根据实际需要更换铁芯和绕组。

在上述的一级能效非晶合金变压器中，减振垫由弹性绝缘材料制成且开有与铁芯相对的定位槽，减振垫另一侧开有若干等距排列且与非晶合金片互相垂直布置的条形槽，条形槽与定位槽连通，减振垫外侧边角处为倒圆角。减振垫设置在铁芯和支架板组之间，起到缓冲作用，其中的条形槽避免减振垫热量堆积。

在上述的一级能效非晶合金变压器中，支架板组包括支架横板和支架纵板，支架纵板与减振垫相对固定，支架纵板与支架横板的端面贴合固定。支架横板和支架纵板互相配合且相对位置固定，并作为散热板的安装基座。

在上述的一级能效非晶合金变压器中，支架横板一侧开有与减振垫互相卡接的减振槽，支架横板另一侧开有若干等距排列且与条形槽互相垂直布置的减重槽，减振槽与减重槽连通。

在上述的一级能效非晶合金变压器中，支架横板侧边开有若干固定槽，支架纵板与支架横板贴合的一侧设置有与固定槽互相插接的固定块，支架纵板两端与散热板贴合。支架横板通过固定槽和固定块与支架纵板相对固定，使得两端的支架纵板保持齐平。

在上述的一级能效非晶合金变压器中，固定机构包括固定在散热板内侧的固定座，固定座上设置有与支架横板长侧边的固定槽相对的固定块，固定座上下两侧设置有夹持支架横板的夹板，夹板与支架横板相对的一侧设置有若干夹条。固定机构连接散热板和支架板组，无需额外的铆接机构，方便拆卸维修。

在上述的一级能效非晶合金变压器中，散热板内外侧分别开有若干等距排列的散热槽，散热板两侧的散热槽间隔排布。散热板上的散热槽增大了散热板的表面积，提高其散热效果，同时散热槽间隔排布提高了散热板的结构强度。

在上述的一级能效非晶合金变压器中，外壳体为矩形筒状且开口内侧与散热板侧边嵌合固定，外壳体一侧开有安装通口，安装通口内固定有接线座，接线座上开有若干接线孔且接线孔边口处包覆有密封圈。外壳体与散热板嵌合，其侧面的接线座用于外部接线。

在上述的一级能效非晶合金变压器中，散热板与外壳体卡接缝隙处的外侧贴合覆盖有密封条。密封圈配合密封条将外壳体和散热板完全密封，避免外部杂质或水分进入导致的线路短路。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：在铁芯和支架板组之间增加减振垫，减少变压器的工作振动，避免非晶合金片因振动而碎裂；支架板组与散热板之间的固定机构拆装容易，方便维修更换内部器件；外壳体的开口由散热板封闭，具有较大的散热表面积，保证变压器内部热量及时散失。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的剖视示意图；

图3是本实用新型的减振垫的结构示意图；

图4是本实用新型的支架横板的结构示意图；

图5是本实用新型的支架横板的结构示意图；

图6是本实用新型的固定座的结构示意图；

图7是本实用新型的铁芯和绕组的装配示意图；

图8是本实用新型的散热板的结构示意图；

图中，铁芯1、非晶合金片11、绕组2、高压线圈21、低压线圈22、减振垫3、定位槽31、条形槽32、支架板组4、支架横板41、支架纵板42、减振槽43、减重槽44、散热板5、散热槽 51、固定机构6、固定槽61、固定块62、固定座63、夹板64、夹条65、外壳体7、安装通口71、接线座72、接线孔73、密封圈74、密封条75。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-8所示，本一级能效非晶合金变压器，包括若干非晶合金片11叠加而成的铁芯1，铁芯1上缠绕有绕组2，铁芯1上下端分别插入减振垫3中，减振垫3安装在支架板组4内且支架板组4与散热板5通过固定机构6连接，散热板5的侧边与外壳体7密封固定。铁芯1和绕组2组成变压器的主体，其中铁芯1 由非晶合金片11叠加而成，铁芯1为油浸式进一步吸收变压器工作时产生的振动。减振垫3将铁芯1上下端完全包覆，其由绝缘柔性材料制成，一般采用橡胶，用于吸收铁芯1的振动。支架板组4支撑起散热板5和外壳体7。

具体地，非晶合金片11为口型且非晶合金片11上涂有绝缘层，绕组2包括分别缠绕在铁芯1两侧的高压线圈21和低压线圈22，高压线圈21和低压线圈22为漆包线。非晶合金片11铁损低，为硅钢片的1/3～1/5，代替硅钢做配电变压器可节能60～ 70％。非晶合金片11的厚度为0.03mm左右，非晶合金片11为口型的结构更加稳定，铁芯1整体为口字型。高压线圈21和低压线圈22互相配合实现变压。

深入地，减振垫3由弹性绝缘材料制成且开有与铁芯1相对的定位槽31，减振垫3另一侧开有若干等距排列且与非晶合金片 11互相垂直布置的条形槽32，条形槽32与定位槽31连通，减振垫3外侧边角处为倒圆角。减振垫3的条形槽32设置在定位槽 31底部且与减振垫3贴合。

进一步地，支架板组4包括支架横板41和支架纵板42，支架纵板42与减振垫3相对固定，支架纵板42与支架横板41的端面贴合固定。支架横板41侧面通过支架纵板42和固定机构6与散热板5固定，其中支架横板41之间的距离与支架纵板42长度相等。

更进一步地，支架横板41一侧开有与减振垫3互相卡接的减振槽43，支架横板41另一侧开有若干等距排列且与条形槽32互相垂直布置的减重槽44，减振槽43与减重槽44连通。支架横板 41上的减振槽43与减振垫3配合，其中减重槽44与非晶合金片 11互相平行，保证其搭接后的结构稳定性。

除此之外，支架横板41侧边开有若干固定槽61，支架纵板 42与支架横板41贴合的一侧设置有与固定槽61互相插接的固定块62，支架纵板42两端与散热板5贴合。支架纵板42的固定块 62插入支架横板41短边处的固定槽61内，将支架横板41和支架纵板42固定连接。

同时，固定机构6包括固定在散热板5内侧的固定座63，固定座63上设置有与支架横板41长侧边的固定槽61相对的固定块 62，固定座63上下两侧设置有夹持支架横板41的夹板64，夹板 64与支架横板41相对的一侧设置有若干夹条65。固定座63保持支架横板41与散热板5留有一定距离，夹板64将支架横板41 夹持，配合固定块62固定支架横板41和散热板5。

可见地，散热板5内外侧分别开有若干等距排列的散热槽51，散热板5两侧的散热槽51间隔排布。散热板5两侧的散热槽51 互相平行，相较于平面式的散热板5，表面开有条形的散热槽51 增加其散热面积，无需开散热孔，避免异物侵入。

很明显，外壳体7为矩形筒状且开口内侧与散热板5侧边嵌合固定，外壳体7一侧开有安装通口71，安装通口71内固定有接线座72，接线座72上开有若干接线孔73且接线孔73边口处包覆有密封圈74。外壳体7上的接线座72与安装通口71密封插接，其中密封圈74收束电线，提高接线孔73处密封性。

优选地，散热板5与外壳体7卡接缝隙处的外侧贴合覆盖有密封条75。密封条75将散热板5与外壳体7交接处的缝隙密封，密封条75为柔性材料，压入间隙内。

综上所述，本实施例的原理在于：采用非晶合金片11叠加的铁芯1上下两侧分别由减振垫3包覆后卡入支架板组4内，同时封闭安装在散热板5和外壳体7内，变压器工作产生的振动传递至减振垫3后，铁芯1相对支架板组4摆动，从而获得较好的工作稳定性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了铁芯1、非晶合金片11、绕组2、高压线圈21、低压线圈22、减振垫3、定位槽31、条形槽32、支架板组4、支架横板41、支架纵板42、减振槽43、减重槽44、散热板5、散热槽51、固定机构6、固定槽61、固定块62、固定座63、夹板64、夹条65、外壳体7、安装通口71、接线座72、接线孔73、密封圈74、密封条75等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种一级能效非晶合金变压器，包括若干非晶合金片(11)叠加而成的铁芯(1)，所述的铁芯(1)上缠绕有绕组(2)，其特征在于，所述的铁芯(1)上下端分别插入减振垫(3)中，所述的减振垫(3)安装在支架板组(4)内且所述的支架板组(4)与散热板(5)通过固定机构(6)连接，所述的散热板(5)的侧边与外壳体(7)密封固定。

2.根据权利要求1所述的一级能效非晶合金变压器，其特征在于，所述的非晶合金片(11)为口型且所述的非晶合金片(11)上涂有绝缘层，所述的绕组(2)包括分别缠绕在铁芯(1)两侧的高压线圈(21)和低压线圈(22)，所述的高压线圈(21)和低压线圈(22)为漆包线。

3.根据权利要求1所述的一级能效非晶合金变压器，其特征在于，所述的减振垫(3)由弹性绝缘材料制成且开有与铁芯(1)相对的定位槽(31)，所述的减振垫(3)另一侧开有若干等距排列且与非晶合金片(11)互相垂直布置的条形槽(32)，所述的条形槽(32)与定位槽(31)连通，所述的减振垫(3)外侧边角处为倒圆角。

4.根据权利要求3所述的一级能效非晶合金变压器，其特征在于，所述的支架板组(4)包括支架横板(41)和支架纵板(42)，所述的支架纵板(42)与减振垫(3)相对固定，所述的支架纵板(42)与支架横板(41)的端面贴合固定。

5.根据权利要求4所述的一级能效非晶合金变压器，其特征在于，所述的支架横板(41)一侧开有与减振垫(3)互相卡接的减振槽(43)，所述的支架横板(41)另一侧开有若干等距排列且与条形槽(32)互相垂直布置的减重槽(44)，所述的减振槽(43)与减重槽(44)连通。

6.根据权利要求4所述的一级能效非晶合金变压器，其特征在于，所述的支架横板(41)侧边开有若干固定槽(61)，所述的支架纵板(42)与支架横板(41)贴合的一侧设置有与固定槽(61)互相插接的固定块(62)，所述的支架纵板(42)两端与散热板(5)贴合。

7.根据权利要求6所述的一级能效非晶合金变压器，其特征在于，所述的固定机构(6)包括固定在散热板(5)内侧的固定座(63)，所述的固定座(63)上设置有与支架横板(41)长侧边的固定槽(61)相对的固定块(62)，所述的固定座(63)上下两侧设置有夹持支架横板(41)的夹板(64)，所述的夹板(64)与支架横板(41)相对的一侧设置有若干夹条(65)。

8.根据权利要求1所述的一级能效非晶合金变压器，其特征在于，所述的散热板(5)内外侧分别开有若干等距排列的散热槽(51)，所述的散热板(5)两侧的散热槽(51)间隔排布。

9.根据权利要求8所述的一级能效非晶合金变压器，其特征在于，所述的外壳体(7)为矩形筒状且开口内侧与散热板(5)侧边嵌合固定，所述的外壳体(7)一侧开有安装通口(71)，所述的安装通口(71)内固定有接线座(72)，所述的接线座(72)上开有若干接线孔(73)且所述的接线孔(73)边口处包覆有密封圈(74)。

10.根据权利要求8或9所述的一级能效非晶合金变压器，其特征在于，所述的散热板(5)与外壳体(7)卡接缝隙处的外侧贴合覆盖有密封条(75)。

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