CN103151904A - 一种大功率高频脉冲高压整流变压器 - Google Patents

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王秀琳
蒋根才
朱志勇
梁从庆
马亮
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Abstract

本发明公开了一种大功率高频脉冲高压整流变压器，含有铁芯、低压绕组和高压绕组，铁芯采用含有长边和短边的矩形铁氧体或超微晶变压器铁芯，低压绕组用用宽铜箔分两组反方向分层绕于铁芯长边上的两个低压纸筒上且进线分别通过两个低压进线装置连接到油箱外面，高压绕组分两组分层连续绕在两个高压纸筒上且分别套装在二个低压绕组上，高压纸筒与低压绕组之间设一屏蔽隔离层，屏蔽隔离层的外侧与高压纸筒之间设有绝缘层，两高压绕组分别与各自配套的整流电桥的输入端连接其输出端依次串联后的输出的正压端与变压器油箱外壳相连，变压器输出的负压端与其高压输出接线端相连接，低压绕组层与层之间、高压绕组层与层之间均通过间隔设置的撑条形成散热的油道。

Description

一种大功率高频脉冲高压整流变压器
所属技术领域
本发明涉及一种大功率高频脉冲高压整流变压器。
背景技术
现有的一种用于电除尘器的大功率高频脉冲高压整流变压器，含有铁芯、低压绕组、高压绕组、整流电桥、变压器油箱，铁芯采用含有长边和短边的矩形铁氧体或超微晶变压器铁芯，低压绕组用宽铜箔分二组同方向绕于铁芯长边上的二个低压骨架上，高压绕组中的一半数量的高压分绕组依次绕制在一个高压线圈骨架上，高压绕组中的另一半数量的高压分绕组依次绕在另一个高压线圈骨架上，二个高压线圈骨架分别套装在二个低压绕组上，高压绕组中的各高压分绕组分别与自配套的整流电桥的输入端连接，各整流电桥的输出端依次串联后的变压器输出的正压端与变压器外壳连接，变压器输出的负压端与高压输出端连接，所述高压线圈骨架设有与高压分绕组数量相等的线槽，各高压分绕组分别绕制在与之对应的线槽中，线槽壁上设有以利于散热的导油孔。在上述变压器中，虽然在高压线圈骨架线槽上设有散热导油孔，但由于间接散热，难以将变压器线圈产生的热量及时散发出去，因此散热效果不理想。由于低压绕组与高压绕组之间无屏蔽层，因此无法避免次级高电压经过分布电容耦合到低压绕组而造成初级逆变开关电路的损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种大功率高频脉冲高压整流变压器，不仅散热效果显好，而且能够避免初级逆变开关电路的损坏。
为解决上述技术问题，本发明一种大功率高频脉冲高压整流变压器，含有铁芯、低压绕组、低压进线装置、高压绕组、整流电桥、变压器油箱，铁芯采用含有长边和短边的矩形铁氧体或超微晶变压器铁芯，所述低压绕组用用宽铜箔分两组反方向分层绕于铁芯长边上的两个低压纸筒上，两组低压绕组进线分别通过两个低压进线装置连接到油箱外面，且与两组逆变电源连接，高压绕组分两组分层连续绕在两个高压纸筒上，两个高压纸筒分别套装在二个低压绕组上，高压纸筒与低压绕组之间设屏蔽隔离层，屏蔽隔离层的外侧与高压纸筒之间设有绝缘层，两高压绕组分别与各自配套的整流电桥的输入端连接，两整流桥的输出端依次串联后的输出的正压端与变压器油箱外壳相连，变压器输出的负压端与变压器的高压输出接线端相连接，低压绕组层与层之间、高压绕组层与层之间均通过间隔设置的撑条形成散热的油道。
所述高压绕组的上端部和下端部均设有绝缘的内角环和外角环，内角环的一端部搭接在外角环的一端部上，内角环的另一端部位于所述绝缘层与高压纸筒之间，外角环的另一端部位于所述高压绕组的外侧，外角环的另一端部与高压绕组的外侧之间设有撑条。
所述屏蔽隔离层为薄铜箔，该薄铜箔的表面上涂有聚四氟乙烯层。
所述涂在薄铜箔上的聚四氟乙烯层的周边截面形状为球形结构。
所述薄铜箔的周边形状为弧形结构。
所述绝缘层为耐高压合成材料薄膜。
所述撑条材料为高密度的变压器纸板。
所述分层绕在低压纸筒上的低压绕组的层与层之间采用耐高压的合成材料薄膜分隔。
所述分层连续绕在两个高压纸筒上的高压绕组的层与层之间采用耐高压的合成材料薄膜分隔。
所述耐高压的合成材料薄膜为聚四氟乙烯薄膜。
所述低压进线装置含有铜棒、铜管、绝缘体和绝缘管，铜棒插装在绝缘管中，铜管套装在绝缘管上，铜管插装在绝缘体中，铜棒和铜管的一端分别与所述两组低压绕组进线连接，铜棒和铜管的另一端与所述两组逆变电源连接。
所述两组高压绕组的绕制层数分别为5层，每组高压绕组与低压绕组的匝数比为135︰2。
在上述大功率高频脉冲高压整流变压器中，由于低压绕组层与层之间、高压绕组层与层之间均通过间隔设置撑条形成散热的油道，因此变压器油可以通过散热的油道直接带走高压、低压的绕组所产生的热量，从而克服了现有技术间接散热而难以将热量及时散发出去的不足，因此散热效果好；由于在高压绕组与低压绕组之间设一屏蔽隔离层，因此能够避免现有技术次级高电压经过分布电容耦合到低压绕组而造成初级逆变开关电路损坏的不足。
附图说明
图1是本发明一种大功率高频脉冲高压整流变压器的结构示意图。
图2是图1中R处的局部放大示意图。
图3是图2的C-C剖视放大示意图。
图4是铁芯放大示意图。
图5是低压进线装置的结构放大示意图。
图6图5的B-B剖面图。
图7是屏蔽隔离层的结构放大示意图。
图8是图7中的A-A剖面图。
图9是图7中所示屏蔽隔离层另一种实施方式的A-A剖面图。
具体实施方式
图1、图2和图3中，一种大功率高频脉冲高压整流变压器，含有铁芯2、低压绕组7、低压进线装置1、高压绕组13、整流电桥、变压器油箱3，铁芯2采用含有长边和短边的铁氧体或矩形超微晶变压器铁芯，如图4所示。所述低压绕组7用用宽铜箔分两组反方向分层绕于铁芯2长边上的两个低压纸筒5上，两组低压绕组7进线分别通过两个低压进线装置1连接到变压器油箱3外面，且与两组逆变电源连接，图中未示。高压绕组13分两组分层连续绕在两个高压纸筒16上，两个高压纸筒16分别套装在二个低压绕组7上。高压纸筒16与低压绕组之间设一屏蔽隔离层9，屏蔽隔离层9的外侧与高压纸筒16之间设有绝缘层10。两高压绕组13分别与各自配套的整流电桥的输入端连接，两整流桥的输出端依次串联后的输出的正压端与变压器油箱3外壳相连，变压器输出的负压端与变压器的高压输出接线端4相连接，低压绕组7层与层之间、高压绕组13层与层之间均通过间隔设置的撑条形成散热的油道。本实施例中，如图3所示，通过在高压绕组13层与层之间间隔设置高压绕组撑条15，使高压绕组13层与层之间形成高压绕组的油道19；通过在低压绕组7层与层之间间隔设置低压绕组撑条8，使低压绕组7层与层之间形成低压绕组的油道18。进一步提高散热效果，所述高压绕组13的上端部和下端部均设有散热油道及绝缘的内角环11和外角环12。本实施例中，如图2和图3所示，所述高压绕组13的上端部和下端部均设有绝缘的内角环11和外角环12，内角环11的一端部搭接在外角环12的一端部上，内角环11的另一端部位于所述绝缘层10与高压纸筒16之间，外角环12的另一端部位于所述高压绕组13的外侧，外角环12的另一端部与高压绕组13的外侧之间设有撑条，形成外角环12的内侧油道17。所述屏蔽隔离层9为薄铜箔26，该薄铜箔26的表面上涂有聚四氟乙烯层25，如图7所示。为增强隔离效果，所述涂在薄铜箔26上的聚四氟乙烯层25的周边截面形状为球形结构24，如图8所示。进一步增强隔离效果，所述薄铜箔26的周边形状为弧形结构27，如图9所示。所述绝缘层10为耐高压合成材料薄膜。所述撑条材料为高密度的变压器纸板，本实施例中，低压绕组撑条8和高压绕组撑条15的材料为高密度的变压器纸板。为增强绝缘效果，所述分层绕在低压纸筒5上的低压绕组7的层与层之间采用耐高压的合成材料薄膜6分隔。所述分层连续绕在两个高压纸筒16上的高压绕组13的层与层之间采用耐高压的合成材料薄膜14分隔。所述耐高压的合成材料薄膜6、14均为聚四氟乙烯薄膜。为避免电磁涡流造成的发热，所述低压进线装置1含有铜棒23、铜管21、绝缘体22和绝缘管20，铜棒23插装在绝缘管20中，铜管21套装在绝缘管20上，铜管21插装在绝缘体22中，铜棒23和铜管21的一端分别与所述两组低压绕组7进线连接，铜棒23和铜管21的另一端与所述两组逆变电源连接，图中未示。所述两组高压绕组13的绕制层数分别为5层，每组高压绕组13与低压绕组7的匝数比为135︰2。在上述大功率高频脉冲高压整流变压器中，由于低压绕组7层与层之间、高压绕组13层与层之间均通过间隔设置撑条形成散热的油道，因此变压器油可以通过散热的油道直接带走高压、低压的绕组所产生的热量，从而克服了现有技术间接散热而难以将热量及时散发出去的不足，因此散热效果好；由于在高压绕组13与低压绕组7之间设屏蔽隔离层9，因此能够避免现有技术次级高电压经过分布电容耦合到低压绕组7而造成初级逆变开关电路损坏的不足。

Claims (12)

1.一种大功率高频脉冲高压整流变压器，含有铁芯、低压绕组、低压进线装置、高压绕组、整流电桥、变压器油箱，铁芯采用含有长边和短边的矩形铁氧体或超微晶变压器铁芯，其特征在于：所述低压绕组用用宽铜箔分两组反方向分层绕于铁芯长边上的两个低压纸筒上，两组低压绕组进线分别通过两个低压进线装置连接到油箱外面，且与两组逆变电源连接，高压绕组分两组分层连续绕在两个高压纸筒上，两个高压纸筒分别套装在二个低压绕组上，高压纸筒与低压绕组之间设一屏蔽隔离层，屏蔽隔离层的外侧与高压纸筒之间设有绝缘层，两高压绕组分别与各自配套的整流电桥的输入端连接，两整流桥的输出端依次串联后的输出的正压端与变压器油箱外壳相连，变压器输出的负压端与变压器的高压输出接线端相连接，低压绕组层与层之间、高压绕组层与层之间均通过间隔设置的撑条形成散热的油道。
2.根据权利要求1所述的一种大功率高频脉冲高压整流变压器，其特征在于：所述高压绕组的上端部和下端部均设有绝缘的内角环和外角环，内角环的一端部搭接在外角环的一端部上，内角环的另一端部位于所述绝缘层与高压纸筒之间，外角环的另一端部位于所述高压绕组的外侧，外角环的另一端部与高压绕组的外侧之间设有撑条。
3.根据权利要求1所述的一种大功率高频脉冲高压整流变压器，其特征在于：所述屏蔽隔离层为薄铜箔，该薄铜箔的表面上涂有聚四氟乙烯层。
4.根据权利要求3所述的一种大功率高频脉冲高压整流变压器，其特征在于：所述涂在薄铜箔上的聚四氟乙烯层的周边截面形状为球形结构。
5.根据权利要求3或4所述的一种大功率高频脉冲高压整流变压器，其特征在于：所述薄铜箔的周边形状为弧形结构。
6.根据权利要求1所述的一种大功率高频脉冲高压整流变压器，其特征在于：所述绝缘层为耐高压合成材料薄膜。
7.根据权利要求1所述的一种大功率高频脉冲高压整流变压器，其特征在于：所述撑条材料为高密度的变压器纸板。
8.根据权利要求1所述的一种大功率高频脉冲高压整流变压器，其特征在于：所述分层绕在低压纸筒上的低压绕组的层与层之间采用耐高压的合成材料薄膜分隔。
9.根据权利要求1所述的一种大功率高频脉冲高压整流变压器，其特征在于：所述分层连续绕在两个高压纸筒上的高压绕组的层与层之间采用耐高压的合成材料薄膜分隔。
10.根据权利要求8或9所述的一种大功率高频脉冲高压整流变压器，其特征在于：所述耐高压的合成材料薄膜为聚四氟乙烯薄膜。
11.根据权利要求1所述的一种大功率高频脉冲高压整流变压器，其特征在于：所述低压进线装置含有铜棒、铜管、绝缘体和绝缘管，铜棒插装在绝缘管中，铜管套装在绝缘管上，铜管插装在绝缘体中，铜棒和铜管的一端分别与所述两组低压绕组进线连接，铜棒和铜管的另一端与所述两组逆变电源连接。
12.根据权利要求1所述的一种大功率高频脉冲高压整流变压器，其特征在于：所述两组高压绕组的绕制层数分别为5层，每组高压绕组与低压绕组的匝数比为135︰2。
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