本實用新型涉及變壓器領域,尤其是涉及中頻水冷變壓器。
背景技術:
近年來,隨著汽車走入普通家庭,汽車的生產量與銷售量逐步增大。隨著汽車生產的需要和科學技術的進步,各種焊接方法不斷地涌現,并先后出現了如氣體保護焊接方法、冷壓焊接方法、電阻焊接方法、超聲波焊接方法等20余種焊接方法,而人們較為常用的焊接方式一般是電阻焊接方法和氣體保護焊接方法。
目前,傳統(tǒng)的電阻點焊機的組成結構均由三大部分組成:電源及控制裝置(阻焊控制器)、能量轉換裝置(焊接變壓器)和焊接執(zhí)行機構(點焊鉗或點焊槍),且傳統(tǒng)電阻點焊機的工作頻率大多為低頻(即50~60Hz),其冷卻方式采用自然冷卻設計。然而,采用上述設計的變壓器存在整體結構笨重、耗能高、安裝不方便、輸出電流小、連續(xù)焊接時焊點不均勻、可靠性不佳等缺點,難以滿足汽車生產廠家的需求。
為此,有必要研究一種新的變壓器,供點焊機使用,以提供點焊機的性能穩(wěn)定性。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種散熱性能優(yōu)異、整體運行溫升低、可靠性好的中頻水冷變壓器。
為了實現上述目的,本實用新型采用如下技術方案:
中頻水冷變壓器,特別的,包括變壓器主體和輸出部;該輸出部上設有正電極輸出端和負電極輸出端;該變壓器主體包括腔體,腔體頂部開口并與輸出部相配合;該腔體內設有鐵芯和與該鐵芯相配合的初級繞組、次級繞組;該初級繞組電連接有正電極輸入端子和負電極輸入端子,該正電極輸入端子和負電極輸入端子通過引線引出腔體外;該次級繞組與正電極輸出端、負電極輸出端電連接;該次級繞組由若干個呈管道結構的次級線圈構成,該次級線圈內設有流體通道;該輸出部上還設有進水口和出水口;該進水口、各次級線圈的流體通道、出水口依次連接,構成水冷路徑。
本實用新型的原理如下:
初級繞組由正電極輸入端子和負電極輸入端子提供工作電力。輸出部蓋合在腔體的頂部,與腔體形成密封連接。進水口、各次級線圈的流體通道、出水口依次連接,構成水冷路徑,即相鄰次級線圈的流體通道依次連通,且沿冷卻劑流動方向,最上游的次級線圈的流體通道與進水口連通,最下游的次級線圈的流體通道與出水口連通,構成水冷路徑。
變壓器處于中高頻的情況下,流經繞組的電流有明顯的趨膚現象。根據趨膚效應,當導體中通有交流電時,導體內部的中高頻電流分布并不均勻,電流一般集中在導體的“皮膚”部分,即導體的外表薄層,而導體內部的電流較小。因此,本實用新型的中頻水冷變壓器采用中頻1KHz的工作頻率時,流經次級線圈的電流絕大部分集中在次級線圈的外表,從而保證流經次級線圈的電流正常輸出至輸出部,而初級繞組、次級繞組在工作過程中所產生的熱量,可由經水冷路徑流動的冷卻劑帶走,使變壓器可長期維持低溫運行,保證產品長期使用的可靠性。而且,次級線圈采用管道結構,減少了導體材料的使用,使變壓器本體的重量更少,有助于實現產品的輕量化。
本變壓器的初級繞組由若干個初級線圈構成。為保證經水冷路徑流動的冷卻劑能充分帶走初級繞組和次級繞組的熱量,該初級線圈的截面可呈矩形,次級線圈的截面可呈矩形,且初級線圈與次級線圈呈間隔排列,從而使次級線圈的表面能最大限度地與初級線圈的表面相接觸,以便冷卻劑帶走熱量。
為保證水冷路徑的密封性,變壓器主體可采用整體注膠封裝的方式實現密封,即將鐵芯、初級繞組、次級繞組以及相關零部件安裝在腔體內,并將輸出部安裝在腔體的頂部后,往腔體注入密封膠,使其形成整體結構,從而保證水冷路徑的密封性,實現水電分離。
為獲取變壓器主體工作時的溫度變化,實時調整水冷路徑內的冷卻劑的流量,腔體內可設有感溫探頭。感溫探頭通過導線連接至外界的工作電源相連通,實時獲取變壓器主體的溫度變化,以便用戶根據變壓器主體的溫度變化幅度,調整水冷路徑內的冷卻劑的流量,保證變壓器長期維持低溫運行。
本實用新型具有散熱性能優(yōu)異、整體運行溫升低、可靠性好、噪音小、水冷路徑密封性優(yōu)異、產品重量輕等優(yōu)點。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例中中頻水冷變壓器的示意圖;
圖2是本實用新型實施例中變壓器主體的剖面示意圖。
附圖標記說明:1-腔體;2-鐵芯;3-初級繞組;4-次級繞組;5-初級線圈;6-次級線圈;7-流體通道;8-正電極輸出端;9-負電極輸出端;10-進水口;11-出水口;12-鐵芯塊;13-空孔;14-鐵芯緊固件;15-輸出部。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步說明。
如圖1~2所示的中頻水冷變壓器,該變壓器包括變壓器主體和輸出部15,其中,
變壓器主體包括腔體1,腔體1頂部開口并與輸出部15相配合;該腔體1內設有鐵芯2和與該鐵芯2相配合的初級繞組3、次級繞組4;該初級繞組3由若干個初級線圈5構成,初級繞組3電連接有正電極輸入端子和負電極輸入端子,該正電極輸入端子和負電極輸入端子通過引線引出腔體1外;該次級繞組4由若干個呈管道結構的次級線圈6構成,該次級線圈6內設有流體通道7;
輸出部15上設有正電極輸出端8和負電極輸出端9,該正電極輸出端8、負電極輸出端9與次級繞組4電連接;該輸出部15上還設有進水口10和出水口11;該進水口10、各次級線圈6的流體通道7、出水口11依次連接,構成水冷路徑。
本實施例中,如圖2所示,初級線圈5由實心銅管制成,初級線圈5的截面呈矩形;次級線圈6由空心銅管制成,次級線圈6的截面同樣呈矩形,且初級線圈5與次級線圈6間隔排列,使次級線圈6的表面能最大限度地與初級線圈5的表面相接觸。
本實施例中,如圖2所示,鐵芯2由兩塊平行布置的鐵芯塊12構成。鐵芯塊12的截面呈跑道型,鐵芯塊12的內部設有供繞組穿過的空孔13。初級繞組3和次級繞組4穿過兩鐵芯塊12的空孔13,經兩鐵芯塊12的側壁繞制。腔體1內還設有用于固定兩鐵芯塊12的鐵芯緊固件14,該鐵芯緊固件14包圍兩鐵芯塊12,并使兩鐵芯塊12相互貼合。
本實施例中,為獲取變壓器主體工作時的溫度變化,實時調整水冷路徑內的冷卻劑的流量,腔體1內設有感溫探頭。感溫探頭通過導線連接至外界的工作電源相連通。
本實施例中,為保證水冷路徑的密封性,變壓器主體采用整體注膠封裝的方式實現密封,即將鐵芯2、初級繞組3、次級繞組4以及感溫探頭、鐵芯緊固件14等安裝在腔體1內,并將輸出部15蓋合在腔體1的頂部后,往腔體1注入密封膠,使其形成整體結構,從而保證水冷路徑的密封性,實現水電分離。
本實施例的變壓器的工作原理如下:
正電極輸入端子和負電極輸入端子輸入頻率為1KHz的電流,使變壓器的工作頻率達到中頻。而當變壓器處于中高頻的情況下,流經繞組的電流有明顯的趨膚現象。根據趨膚效應,當導體中通有交流電時,導體內部的電流分布并不均勻,電流一般集中在導體的“皮膚”部分,即導體的外表薄層,而導體內部的電流較小。因此,流經流經次級線圈6的電流絕大部分集中在次級線圈6的外表,并經次級線圈6的外表輸出至輸出部15的正電極輸出端8和負電極輸出端9,而初級繞組3、次級繞組4在工作過程中所產生的熱量,則由經水冷路徑流動的冷卻劑(一般為水)帶走,使變壓器可長期維持低溫運行。
對于電焊機的變壓器來說,變壓器的正常工作電流為6000A。按傳統(tǒng)的設計方法,低頻變壓器采用自冷設計,其初級繞組3和次級繞組4的銅導體的截面面積高達2000mm2;而本實施例1的中頻水冷變壓器,初級繞組3和次級繞組4取用截面面積為800mm2的銅管,即可滿足產品的電氣性能、溫升、低損耗和高可靠性的要求,大大節(jié)省了導體材料的運用,用銅量可比傳統(tǒng)的低頻變壓器少20%~35%,而變壓器的整體體積可縮小15%~20%,有利于變壓器的輕量化發(fā)展,有效降低了變壓器的生產成本。
本說明書列舉的僅為本實用新型的較佳實施方式,凡在實用新型的工作原理和思路下所做的等同技術變換,均視為本實用新型的保護范圍。