一种大功率直流高压发生器中频变压器的制作方法

本实用新型涉及变压器技术领域，具体涉及一种大功率直流高压发生器中频变压器。

背景技术：

目前国内仅有的中频变压器铁氧体磁芯输出功率都比较小，作为功率用的磁芯一般是锰锌铁氧体磁芯，目前国内最大的功率也不大于2千瓦，而给水内冷发电机做直流耐压的直流高压发生器的逆变变压器功率需要30千瓦以上；给直流输电线路上用的直流高压发生器规格最大有1500kV-40mA，变压器驱动频率一般4kHz-50kHz，输出容量达到了60千瓦以上，由于驱动频率高，硅钢片等硬磁材料就不适于作为中频变压器的磁芯，而软磁材料也没有这么大容量的铁氧体磁芯，在此情况下，急需一种输出功率2-60千瓦，驱动频率为4kHz-50kHz的铁氧体磁芯，才能满足上述中频高压变压器的需求，且现有的磁芯窗口面积固定，无法调节磁芯窗口面积的大小。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种大功率直流高压发生器中频变压器，用以解决现有无法调节磁芯窗口面积大小的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例的技术方案为：

一种大功率直流高压发生器中频变压器，包括铁氧体磁芯和线圈，所述的铁氧体磁芯由上条状磁芯、下条状磁芯、中间圆柱体磁芯组成，线圈由低压绕组、高压绕组、中间屏蔽层、中间绝缘层、端部绝缘层、绝缘骨架、线圈固定绝缘支架组成；铁氧体磁芯与绝缘支架连接，线圈安装在铁氧磁芯上。

本实用新型实施例进一步设置为：所述上条状磁芯、下条状磁芯和中间圆柱体磁芯组合形成″口″字形或″日″字形。

通过上述技术方案，铁氧体磁芯根据功率大小的需要，可以由条状磁芯和圆柱形磁芯自由组合而成，可以组合为″口″字形和″日″字形两种样式的。″口″字形磁芯上下各一条长条形磁芯，左右各二只圆柱形磁芯，自由组装成一个″口″字形磁芯，也可以根据变压器输出功率大小的需要，同时增减左右两边圆柱形磁芯的数量，使左右两边分别变为一只、三只、四只等，组合起来的磁芯窗口面积也可以随之增减，使之达到输出功率的要求。″日″字形磁芯上中下各一条长条形磁芯，左上、左下、右上、右下右各一只、二只、或多只圆柱形磁芯，自由组合成不同大小的磁芯。同时为了将输出功率分的更细，的铁氧体磁芯上下或上中下长条形磁芯也做成二种不同磁寸的，圆柱形磁芯外直径也分别与长条形磁芯的宽相等，使之配合在一起使用时，无论是″口″形还是″日″形铁氧体磁芯，在整个磁路中截面积处处相等。铁氧体磁芯用于更大功率时，比如中频变压器输出功率大于10千瓦时，自由组合而成的″口″字形和″日″字形磁芯均不能满足输出容量，此时可以将几副″日″字形磁芯并联在一起使用，进一步增加中频变压器的功率，满足更大容量中频变压器使用的要求。

本实用新型实施例进一步设置为：所述铁氧体磁芯采用锰锌铁氧体材料，所述中间圆柱体磁芯相互远离的一面中心位置开设有固定圆孔。

本实用新型实施例进一步设置为：所述线圈由高压绕组、低压绕组、屏蔽层组成；低压绕组绕在绝缘骨架上，低压绕组导线两端加与导线直径等厚电缆纸作为端部绝缘，低压绕组绕完后，加绕屏蔽层，并用导线引出接地，屏蔽层与低压绕组间加电缆纸绝缘，屏蔽层上加绕高压绕组，高压绕组层间加电缆纸绝缘，高压绕组两端加与导线直径等厚电缆纸作为端部绝缘，高压绕组绕完后引出高压线作为高压输出端。

本实用新型实施例进一步设置为：所述铁氧体磁芯为″口″字形时，只装一只线圈，所述铁氧体磁芯为″日″字形时，″日″字形上下各装一只线圈，两只线圈参数相同，为并联输出绕组。

通过上述技术方案，所述铁氧体磁芯为多副″日″字形磁芯并联一起输出时，绕组在磁芯中央位置，磁芯将绕组包围，此时在高压绕组与磁芯相邻处加有线圈固定绝缘支架，用于固定绕组和与磁芯绝缘的作用。

本实用新型实施例进一步设置为：所述铁氧体磁芯为多副″日″字形磁芯并联组成，绕组在磁芯中央位置，磁芯将绕组包围，高压绕组与磁芯相邻处设有线圈固定绝缘支架。

本实用新型实施例进一步设置为：大功率直流高压发生器中频变压器固定在金属圆桶中，圆桶中装有变压器油。

本实用新型实施例具有如下优点：

1、中频变压器的磁芯为铁氧体锰锌磁芯，铁氧体锰锌磁芯创造性的采用积木结构设计，磁芯窗口面积可以自由组合得到所需功率相近的磁芯，采用搭木的方式，可以将中频变压器的磁芯拼成″口″字形或″日″字形、或多副″日″字形并联的结构，满足中频变压器从2千瓦至60千瓦这么宽功率范围的需要；

2、可以得到不同形状、不同结构、不同功率的中频变压器，适用与2千瓦至60千瓦及更大功率的中频变压器使用；

3、市场上的铁氧体磁芯结构固定，窗口面积小、磁芯窗口面积固定、磁芯输出功率小，而本实用新型解决了中频变压器输出功率不超过2千瓦的问题，且根据不同功率自由组合磁芯，积木式结构设计理念很好的满足实际使用的需要；

4、中频变压器输出功率小于2千瓦时采用空气冷却，输出功率大于2千瓦后采用变压器油作为冷却和绝缘物质，绝缘性能好，局部放电量小。

附图说明

图1是椭圆形圆柱体磁芯主视图；

图2是椭圆形圆柱体磁芯左视图；

图3是椭圆形圆柱体磁芯俯视图；

图4是长条形磁芯主视图；

图5是长条形磁芯左视图；

图6是长条形磁芯俯视图；

图7是长条形磁芯立体图；

图8是日字形磁芯结构的立体图；

图9是日字形磁芯的主视图；

图10是日字形磁芯的左视图；

图11是日字形磁芯的俯视图；

图12是采用的三副日字形磁芯并联的结构示意图；

图13是采用的三副日字形磁芯并联的结构俯视图。

图14是两种不同变压器的电气原理图；

图15是口字形磁芯的主视图；

图16是口字形磁芯的俯视图；

图17是另一种日字形磁芯的主视图；

图18是另一种日字形磁芯的俯视图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

为便于描述本方案，下文中的″上″、″下″、″左″、″右″均为以附图中的视图方向为参考系的相对方向。

实施例1

参考图12和图13，本实用新型公开了一种采用三副″日″字形磁芯并联使用的大功率中频高压变压器，的大功率中频高压变压器包括：上下条状铁氧体磁芯3、中间圆柱体磁芯7、中间圆柱体磁芯8、中间圆柱体磁芯9、中间圆柱体磁芯10、磁芯固定孔1、低压绕组5、高压绕组4、中间屏蔽层11、线圈端部绝缘层12、线圈端部绝缘层13、绕组绝缘骨架6、线圈固定上下绝缘支架2组成。

的上下条状铁氧体磁芯3、中间圆柱体磁芯7、中间圆柱体磁芯8、中间圆柱体磁芯9、中间圆柱体磁芯10一起组合成″日″字形磁芯，单个″日″字形磁芯见参考图1至图2，图8中有三条条状铁氧体磁芯3，左右各有四个中间圆柱体磁芯7，但并不代表只能有四个。

根据中频变压器容量不同，左右两边成比例的增减中间圆柱体磁芯7的数量，达到更改窗口面积、减小体积和变压器容量之目的。

实施例2

参考图8至图11，本实用新型公开了一种采用″日″字形结构的大功率中频高压变压器组合结构形式，的大功率中频高压变压器包括：

图8中上椭圆形磁芯3、圆柱形磁芯9、圆柱形磁体10、圆柱形磁芯7、圆柱形磁芯8、下椭圆形磁芯3、中椭圆形磁芯3组成。

的上中下条状铁氧体磁芯3为完全相同的椭圆形条状磁芯，该椭圆形条状磁芯上开口固定圆孔1，方便固定整副磁芯，圆柱形磁芯9、圆柱形磁体10、圆柱形磁芯7、圆柱形磁芯8中间也开有与条状铁氧体磁芯3相同的圆孔，用于整幅磁芯的结构固定之作用。图8至图11中的″日″字形结构由图1至图3以及图4至图7两种元件组合而成，它们的电气原理图为图14中右边的T2，图14中T2图上的″＊″为变压器同名端，图14中包含一个输入绕组4(也可以两个绕组并联为一个)，两个输出绕组：分别是输出绕组6和输出绕组7，4图14中T2磁芯5可以采用图12和图13所示结构图(三副日字形磁芯并联)作为变压器磁芯，也可以采用图17和图18所示结构图作为变压器磁芯。具体是选用一副日字形还是三幅或多副并联，由变压器所需功率决定，本专利不作为限制多副日字形磁芯限制之目的。

实施例3

参考图15和图16，本实用新型公开了一种采用″口″字形结构的大功率中频高压变压器组合结构形式，由线圈1和磁芯2组成，其中线圈1包括输入绕组和输出绕组，电气原理图参考图14左边所示的T1，图14左边所示的T1包括输入绕组3、输出绕组2、磁芯1三部分组成，一般是2kw左右功率变压器所采用。功率更大或需要电压更稳时，采用图12和图13所示的日字形结构，输出绕组采用对称方式，经多倍压整流后可以获得较小纹波的直流输出。

实施例4

参考图12、图13以及图17和图18，大功率中频高压变压器的结构样式与上文中相同之处是双线圈输出，小功率时采用图14中T1变压器的绕组形式，采用一个线包输出；中功率和大功率时采用图14中T2变压器的绕组形式，采用两个线包输出。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。