一种用于轨道交通的高频变压器的散热结构的制作方法

本发明涉及高频变压器技术领域，具体为一种用于轨道交通的高频变压器的散热结构。

背景技术：

高频变压器的损耗来源于铁损和铜损两方面，铁损即磁芯损耗，在磁芯磁化过程中，磁芯损耗由磁滞损耗、涡流损耗、剩余损耗组成。磁芯损耗与磁性材料特性和工作频率等密切相关，频率越高，磁芯损耗越大。在高频电路中，电流变化率非常大，不均匀分布的状态甚为严重。高频电流在导线中产生的磁场在导线的中心区域感应出最大的电动势。由于感应的电动势在闭合电路中产生感应电流，在导线中心的感应电流最大。因为感应电流总是在减小原来电流的方向，它迫使电流只限于靠近导线外表面处，所以频率越高，带来的铜损就越大。所以高频变压器的发热是我们不得不面对的问题。

高频变压器在工作时会产生大量的热，若是不将这些热量散出，不仅会影响高频变压器的工作，也影响高频变压器的性能，会导致高频变压器的使用寿命极大的降低，满足不了工作中的使用需求。

当前也有一些采用风冷和水冷的高频变压器，但是其散热效果并不理想。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种用于轨道交通的高频变压器的散热结构，其结构合理，散热效果好，延长了高频变压器的使用寿命。

其技术方案是这样的：一种用于轨道交通的高频变压器的散热结构，包括外壳，所述外壳内设置有变压器容腔，所述变压器容腔内设置有变压器本体，其特征在于：位于所述变压器容腔下方的所述外壳的下表面下紧贴设置有水冷板，所述水冷板内通有冷却液，所述变压器容腔的上端盖装有绝缘端盖，所述绝缘端盖上设有与所述变压器本体相连接的出线端子，所述外壳的四个侧面上设置有耐高温隔热涂层，所述变压器容腔内填充有高导热树脂。

进一步的，所述外壳的下表面设置为平面。

进一步的，所述外壳的下表面与所述水冷板之间设置有导热硅脂。

进一步的，所述外壳的下表面的平面度控制在0.05mm以下，所述外壳的下表面的粗糙度控制在3.2μm以下。

进一步的，所述高导热树脂采用mc62。

进一步的，所述耐高温隔热涂层采用zs-1耐高温隔热涂层。

进一步额，所述绝缘端盖的下表面上涂覆有耐高温隔热涂层。

进一步的，所述出线端子呈l型，所述绝缘端盖上设有一字型槽，所述出线端子的一端露出在所述绝缘端盖上，所述出线端子的另一端伸入所述一字型槽，所述出线端子的位置处设置有固定螺母。

进一步的，所述绝缘端盖的四角分别设有固定孔，所述外壳上对应设有螺纹固定孔，所述绝缘盖板通过螺栓与所述螺纹固定孔配合固定在所述外壳上。

进一步的，所述外壳下端设置有安装边缘，所述安装边缘的四角分别设置有安装孔，所述耐高温隔热涂层延伸到所述安装边缘上。

本发明的用于轨道交通的高频变压器的散热结构，其通过在变压器的外壳的下表面上设置水冷板，水冷板内通有冷却液进行冷却，同时在变压器的外壳的侧面上涂覆耐高温隔热涂层，变压器的外壳的上端设置有绝缘端盖，绝缘端盖导热系数低，可以进行隔热，变压器运行时，由于耐高温隔热涂层，热量无法从其他表面传导，只能通过设有水冷板的表面进行热传导，冷却板内通冷却液进行热交换，流通的冷却液将热量带走，通过耐高温隔热涂层的设置进行集中散热，使得热传导更为高效，有效的将变压器工作产生的热量带走，从而降低变压器工作时的温升，起到良好的降温效果，有利于变压器的稳定运行和使用寿命的提高，同时对于变压器外壳设有冷却板的一侧表面的平面度、粗糙度进行要求，使得变压器外壳与冷却板能够更好的贴合，提高热传动的效果，此外，还在变压器的外壳的下表面与水冷板之间设置有导热硅脂，通过硅脂导热，使得外壳的下表面与水冷板能够实现完全的贴合，进一步提高散热能力，从而有效降低整机柜体内的环境温度及变压器本体温升，保证其余热敏元件寿命。

附图说明

图1为本发明的用于轨道交通的高频变压器的散热结构的示意图；

图2为本发明的用于轨道交通的高频变压器的散热结构的俯视示意图；

图3为本发明的用于轨道交通的高频变压器的散热结构的主视示意图；

图4为图3的c-c向的剖视示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

见图1、2、3、4，本发明的一种用于轨道交通的高频变压器的散热结构，包括外壳1，外壳内设置有变压器容腔101，变压器容腔内设置有变压器本体2，位于变压器容腔101下方的外壳的下表面102下紧贴设置有水冷板，在本实施例中，外壳的下表面102设置为平面，水冷板内通有冷却液，外壳的下表面与水冷板之间设置有导热硅脂，变压器容腔的上端盖装有绝缘端盖3，绝缘端盖3上设有与变压器本体相连接的出线端子4，外壳的四个侧面上设置有耐高温隔热涂层5，变压器容腔101内填充有高导热树脂6，在本实施例中，高导热树脂6采用mc62。

另外，可以在绝缘端盖3的下表面上涂覆有耐高温隔热涂层，出线端子4呈l型，绝缘端盖3上设有一字型槽，出线端子4的一端露出在绝缘端盖3上，出线端子4的另一端伸入一字型槽，出线端子4的位置处设置有固定螺母401；

绝缘端盖3的四角分别设有固定孔301，外壳上对应设有螺纹固定孔103，绝缘盖板3通过螺栓与螺纹固定孔配合固定在外壳1上；外壳1下端设置有安装边缘104，安装边缘104的四角分别设置有安装孔105，耐高温隔热涂层5延伸到安装边缘上。

在本实施例中，外壳的下表面的平面度控制在0.05mm以下，粗糙度控制在3.2μm以下，通过这样的对外壳的下表面的平面度、粗糙度进行要求，使得变压器外壳与冷却板能够更好的贴合，提高热传动的效果，此外，还在变压器的外壳的下表面与水冷板之间设置有导热硅脂，通过硅脂导热，使得外壳的下表面与水冷板能够实现完全的贴合，进一步提高散热能力，从而有效降低整机柜体内的环境温度及变压器本体温升，保证其余热敏元件寿命。

耐高温隔热涂层喷涂的厚度可以是为2-5mm厚，具体在本实施例中，耐高温隔热涂层的厚度为3mm，耐高温隔热涂层采用zs-1耐高温隔热保温涂料，其主要功能是阻止热传导，导热系数接近真空导热系数，导热系数低，能有效抑制并屏蔽辐射热和传导热，隔热保温抑制效率可达90％左右，可抑制高温物体的热辐射和热量的散失，具有防水防裂、防火隔音、阻燃绝缘、耐磨抗酸碱、重量轻、施工方便、使用寿命长。

经实验，高频变压器本体温升由93k降低到了76k，运行可靠性大大提高，靠近高频变压器本体设置的变频柜体平均环境温度由75℃降到了60℃，其余热敏元件寿命提高30％。

本发明的用于轨道交通的高频变压器的散热结构，其通过在变压器的外壳的一个表面上设置水冷板，水冷板内通有冷却液进行冷却，同时在变压器的外壳的其他表面上涂覆耐高温隔热涂层，变压器运行时，由于耐高温隔热涂层，热量无法从其他表面传导，只能通过设有水冷板的表面进行热传导，冷却板内通冷却液进行热交换，流通的冷却液将热量带走，通过耐高温隔热涂层的设置进行集中散热，使得热传导更为高效，有效的将变压器工作产生的热量带走，从而降低变压器工作时的温升，起到良好的降温效果，有利于变压器的稳定运行和使用寿命的提高。

本发明的用于轨道交通的高频变压器的散热结构，本发明结构简单，功能实用，具有良好的散热效果，其通过在变压器的外壳的下表面上设置水冷板，水冷板内通有冷却液进行冷却，同时在变压器的外壳的侧面上涂覆耐高温隔热涂层，变压器的外壳的上端设置有绝缘端盖，绝缘端盖导热系数低，可以进行隔热，变压器运行时，由于耐高温隔热涂层，热量无法从其他表面传导，只能通过设有水冷板的表面进行热传导，冷却板内通冷却液进行热交换，流通的冷却液将热量带走，通过耐高温隔热涂层的设置进行集中散热，使得热传导更为高效，有效的将变压器工作产生的热量带走，从而降低变压器工作时的温升，起到良好的降温效果，有利于变压器的稳定运行和使用寿命的提高。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。