[發(fā)明專利]一種干式高頻變壓器及加工工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110239395.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN115020087A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱仁松;汪濤;虞曉陽(yáng);張茂強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01F27/32
• 分類號(hào): H01F27/32;H01F41/12
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

本發(fā)明公開了一種干式高頻變壓器，包括繞組單元和磁芯，繞組單元從內(nèi)至外為第一絕緣層、副邊繞組、內(nèi)灌封層、內(nèi)半導(dǎo)電層、第二絕緣層、外半導(dǎo)電層、外灌封層、原邊繞組和第三絕緣層；所述第一絕緣層的內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別設(shè)有第一肋片和第一間隔條；所述第三絕緣層的內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別為第二間隔條和第二肋片。同時(shí)本發(fā)明也公開了一種干式高頻變壓器的加工工藝。本發(fā)明采用導(dǎo)熱絕緣材料作為高頻變壓器繞組骨架和絕緣層，有助于提高變壓器功率密度，且變壓器表面設(shè)有散熱肋片，增加對(duì)流換熱面積，有效降低了大功率高頻變壓器熱流密度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高頻變壓器，尤其涉及一種干式高頻變壓器及加工工藝。

背景技術(shù)

工頻配電變壓器是目前交流配電網(wǎng)的核心設(shè)備之一，主要作用為實(shí)現(xiàn)電氣隔離、電壓轉(zhuǎn)換和功率傳輸，然而體積大、重量重、無調(diào)控和故障隔離能力是其固有劣勢(shì)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，基于功率半導(dǎo)體器件的電力電子變壓器(固態(tài)變壓器)逐漸開始得到較多的關(guān)注和研究。相對(duì)于傳統(tǒng)的工頻交流-交流變壓器，電力電子變壓器中使用高頻交流耦合實(shí)現(xiàn)電氣隔離、電壓轉(zhuǎn)換和功率傳輸，高頻變壓器是其核心部件之一。得益于較高的工作頻率，在相同功率等級(jí)下，高頻變壓器的體積和重量遠(yuǎn)小于工頻變壓器，極大的節(jié)約了材料。除了應(yīng)用于電力電子變壓器，高頻變壓器越來越多的應(yīng)用于軌道交通、數(shù)據(jù)中心、船舶等供電系統(tǒng)中。

相對(duì)于工頻變壓器，隨著高頻變壓器體積的減小，變壓器表面散熱能力下降、電氣距離減小，限制了高頻變壓器進(jìn)一步向高功率、高隔離電壓方向發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種增大散熱面積和絕緣水平的干式高頻變壓器及加工工藝。

技術(shù)方案：本發(fā)明的干式高頻變壓器，包括繞組單元和磁芯，所述繞組單元為環(huán)形中空結(jié)構(gòu)，從內(nèi)至外包括第一絕緣層、副邊繞組、內(nèi)灌封層、內(nèi)半導(dǎo)電層、第二絕緣層、外半導(dǎo)電層、外灌封層、原邊繞組、第三絕緣層；所述第一絕緣層的內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別設(shè)有第一肋片和第一間隔條；所述第三絕緣層的內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別設(shè)有第二間隔條和第二肋片。

進(jìn)一步，所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層由導(dǎo)熱絕緣材料制成，均為環(huán)形中空結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述第一肋片、第一間隔條和第一絕緣層為一體成型結(jié)構(gòu)，所述第二肋片、第二間隔條和第三絕緣層為一體成型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述副邊繞組和原邊繞組的材料采用多股漆包絞線或利茲線，或銅箔。

進(jìn)一步，第一絕緣層和第二絕緣層之間的內(nèi)灌封層為填充灌封材料；第二絕緣層和第三絕緣層之間的外灌封層為填充灌封材料。

進(jìn)一步，在所述副邊繞組外圍設(shè)有內(nèi)半導(dǎo)電層，所述內(nèi)半導(dǎo)電層與副邊繞組等電位連接；在所述第二絕緣層外圍設(shè)有外半導(dǎo)電層，所述外半導(dǎo)電層與原邊繞組等電位連接。

進(jìn)一步，在繞組單元端部位置，所述內(nèi)半導(dǎo)電層向內(nèi)折彎，所述外半導(dǎo)電層向外折彎，所述內(nèi)半導(dǎo)電層和外半導(dǎo)電層形成漸擴(kuò)喇叭口形狀。

進(jìn)一步，所述繞組單元為一個(gè)或多個(gè)組合。

本發(fā)明干式高頻變壓器的加工工藝，包括步驟以下：

(s1)在所述第一絕緣層外側(cè)繞制副邊繞組；

(s2)在所述副邊繞組外側(cè)纏繞半導(dǎo)電紙并噴涂半導(dǎo)電漆，形成內(nèi)半導(dǎo)電層；

(s3)將所述第二絕緣層套在內(nèi)半導(dǎo)電層外側(cè)；

(s4)在所述第二絕緣層外側(cè)纏繞半導(dǎo)電紙或噴涂半導(dǎo)電漆，形成外半導(dǎo)電層；

(s5)在所述外半導(dǎo)電層上繞制原邊繞組；

(s6)將所述第三絕緣層套在原邊繞組外側(cè)；