本申請涉及的是申請日為2016年6月29日申請?zhí)枮?016104895541發(fā)明專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及變壓器技術領域,特別是一種電動汽車專用配電變壓器。
背景技術:
傳統(tǒng)油浸式變壓器的鐵芯與繞組均為圓形結構,例如申請?zhí)枮?005200988031,發(fā)明名稱為高頻高壓變壓器鐵芯。鐵芯的重量和鐵芯的鐵軛中心距具有很大的關系,鐵軛中心距越大,鐵芯的重量越大,損耗也越大。而鐵芯成本在整臺變壓器成本中所占得比重較高,所以,在不影響鐵芯性能的同時,為了減小變壓器的體積、降低硅鋼片的用量,一般采用長圓形鐵芯結構,為申請?zhí)枮閏n201120138933.9,發(fā)明名稱為一種長圓形鐵芯節(jié)材變壓器,其鐵芯疊片的截面呈長圓形,繞組纏繞在鐵芯疊片外面的繞組截面也為長圓形,可以有效增大鐵芯截面積,這樣可以縮短鐵軛的長度,同時使繞組周長增加的較少,也節(jié)約了繞組材料,如圖1所示。但是這種長圓形鐵芯結構由于疊厚較大,厚度方向散熱較慢,造成變壓器溫度較高,減少變壓器壽命。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足,而提供一種能減少鐵芯用材量、散熱效果好的電動汽車專用配電變壓器鐵芯結構。
為解決上述技術問題,本發(fā)明采用的技術方案是:
一種電動汽車專用配電變壓器鐵芯結構,鐵芯內(nèi)部設置有若干個層疊設置的鐵芯單元芯片,多個鐵芯單元芯片形狀相似、橫截面面積不同,鐵芯單元芯片沿鐵芯軸向設置,鐵芯單元芯片外包覆設置有絕緣層,鐵芯的截面形狀為長圓形結構,絕緣層也為長圓形結構,絕緣層包括圓弧段和與圓弧段相切的直線段;
長圓形截面的鐵芯,在確保鐵芯的有效截面的基礎上,可以減少鐵芯內(nèi)部單元芯片的用材量。
位于鐵芯內(nèi)部、圓弧段與直線段相切處分別設置有第一芯片和第二芯片,第一芯片和第二芯片之間由鐵芯單元芯片彼此疊置形成橫截面為雙階梯形的鐵芯組件一,且該鐵芯組件一中鐵芯單元芯片的橫截面面積由第一芯片和第二芯片處向鐵芯內(nèi)部成遞減,鐵芯單元芯片的兩端與直線段的絕緣層的內(nèi)壁之間形成階梯圓弧形風道;位于鐵芯中心處的兩塊相鄰的鐵芯單元芯片之間設置有多個氣道撐條,多個氣道撐條間隔設置,相鄰氣道撐條之間形成用于通風換氣的直線風道;鐵芯組件一的兩端與第一芯片和第二芯片之間也設置有多個氣道撐條,多個氣道撐條間隔設置,相鄰氣道撐條之間形成用于通風換氣的直線風道;
位于直線段處的鐵芯單元芯片發(fā)熱后的熱量比較難散,故再中心部位設計直線風道和階梯圓弧形風道,用于充分散熱;并在鐵芯組件一的兩端與第一芯片和第二芯片之間也設置有直線風道,使得處于直線段部分、相對位于鐵芯中心部位的鐵芯單元芯片之間能夠流通更多的空氣,用于充分散熱。
第一芯片和圓弧段的絕緣層之間、第二芯片和圓弧段的絕緣層之間的鐵芯單元芯片彼此疊置形成橫截面為單階梯形的鐵芯組件二,且該鐵芯組件二中鐵芯單元芯片的橫截面面積由第一芯片和第二芯片處向絕緣層的圓弧段依次遞減;
氣道撐條通過膠粘結在鐵芯單元芯片上。軸向設置的氣道撐條形成的直線風道,提高了鐵芯的有效散熱面積,加強了散熱效果。
優(yōu)選地,所述氣道撐條為金屬散熱片,進一步提高散熱效果。
金屬散熱片的材質優(yōu)選為銅材質,散熱效果好,且不會增加變壓器成本。
進一步地,所述粘結氣道撐條與硅鋼片的膠為耐溫環(huán)氧膠。
進一步,優(yōu)選地,所述鐵芯單元芯片為硅鋼片。
硅鋼片是一種合金,在純鐵中加入少量的硅(一般在4.5%以下)形成的鐵硅系合金稱,該類鐵芯具有較高的飽和磁感應強度,由于具有較好的磁電性能,特別適用于在低頻、大功率下使用。
進一步,優(yōu)選地,所述鐵芯單元芯片為鐵基納米晶合金材質。
鐵基納米晶合金是由鐵元素為主,加入少量的nb、cu、si、b元素所構成的合金經(jīng)快速凝固工藝所形成的一種非晶態(tài)材料,納米晶材料具有優(yōu)異的綜合磁性能,適用頻率范圍:50hz-100khz,特別適用于在大功率、高頻條件下使用。
本發(fā)明采用上述結構后,具有如下技術效果:
本發(fā)明將普通的圓形截面鐵芯設計為長圓形截面的鐵芯,在確保鐵芯的有效截面的基礎上,減少了鐵芯單元芯片的就用材量,節(jié)約了生產(chǎn)成本。在鐵芯的單元芯片之間設置由若干條軸向設置的氣道撐條形成的直線風道,以及位于中心部位的鐵芯單元芯片與直線段絕緣層之間形成的階梯圓弧形風道,提高了鐵芯的有效散熱面積,加強了散熱效果,從而降低了鐵芯溫升,增強了變壓器的過勵磁運行能力,延長變壓器的使用壽命。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1顯示了現(xiàn)有技術中的鐵芯結構。
圖2顯示了本發(fā)明的鐵芯結構。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的和技術方案更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于所描述的本發(fā)明的實施例,本領域普通技術人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
如圖1、2所示,一種電動汽車專用配電變壓器鐵芯結構涉及絕緣層1、鐵芯單元芯片2、第一芯片2a、第二芯片2b、階梯圓弧形風道3、直線風道4等技術特征。
實施例1
如圖2所示,一種電動汽車專用配電變壓器鐵芯結構,鐵芯內(nèi)部設置有若干個層疊設置的鐵芯單元芯片,多個鐵芯單元芯片形狀相似、橫截面面積不同,鐵芯單元芯片沿鐵芯軸向設置,鐵芯單元芯片外包覆設置有絕緣層,鐵芯的截面形狀為長圓形結構,絕緣層也為長圓形結構,絕緣層包括圓弧段和與圓弧段相切的直線段;
位于鐵芯內(nèi)部、圓弧段與直線段相切處分別設置有第一芯片和第二芯片,第一芯片和第二芯片之間由鐵芯單元芯片彼此疊置形成橫截面為雙階梯形的鐵芯組件一,且該鐵芯組件一中鐵芯單元芯片的橫截面面積由第一芯片和第二芯片處向鐵芯內(nèi)部成遞減,鐵芯單元芯片的兩端與直線段的絕緣層的內(nèi)壁之間形成階梯圓弧形風道;位于鐵芯中心處的兩塊相鄰的鐵芯單元芯片之間設置有多個氣道撐條,多個氣道撐條間隔設置,相鄰氣道撐條之間形成用于通風換氣的直線風道;鐵芯組件一的兩端與第一芯片和第二芯片之間也設置有多個氣道撐條,多個氣道撐條間隔設置,相鄰氣道撐條之間形成用于通風換氣的直線風道;
第一芯片和圓弧段的絕緣層之間、第二芯片和圓弧段的絕緣層之間的鐵芯單元芯片彼此疊置形成橫截面為單階梯形的鐵芯組件二,且該鐵芯組件二中鐵芯單元芯片的橫截面面積由第一芯片和第二芯片處向絕緣層的圓弧段依次遞減;
氣道撐條通過膠粘結在鐵芯單元芯片上。
本實施例所述鐵芯單元芯片為硅鋼片。
實施例2
本實施例與實施例1的區(qū)別在于,所述鐵芯單元芯片為鐵基納米晶合金材質。
本技術領域技術人員可以理解,除非另外定義,這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是,諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現(xiàn)有技術的上下文中的意義一致的意義,并且除非像這里一樣定義,不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。