大功率中频变压器制造技术

一种大功率中频变压器，它包括壳体及支撑结构、铁芯（１）、绝缘体（２）、夹层式水冷却板（３）、原边接线柱（４）、副边接线柱（５）、原边绕组（６）和副边绕组（７），其特征在于：　　　　所述原边绕组（６）为一个由空心金属管绕制而成的螺旋状线圈，该原边绕组（６）上焊接有若干个用于调节原边绕组线圈匝数的原边接线柱（４）；　　　　所述副边绕组（７）由若干个绕组单元组成，各绕组单元均为一个由空心金属管绕制而成的螺旋状线圈，并且各绕组单元间可以根据需要进行串联连接、并联连接或者串、并联混合连接；　　　　所述副边绕组（７）上焊接有若干个与副边接线柱（５）相连接的抽头；　　　　所述原边绕组（６）与副边绕组（７）的绕组圈与圈之间交替迭置嵌绕形成一个双轨迹螺旋结构，并由所述绝缘体（２）隔离绝缘。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种大功率中频变压器。技术背景中频感应加热的应用范围很广，许多新的应用领域和传统领域对感应加热工艺要求越来越高，一些加热工艺经常用到大功率的中频变压器，而目前通用型中频变压器，虽然其标称额定功率足够大，但由于它的原副边绕组之间磁耦合不够理想，导致实际输出有功功率不够，不能满足加热工艺对加热功率的要求，以PR-2000型中频变压器为例其视在功率为2000KVA，在某些加热工艺的实际应用中，当工作频率超过4KHz(如在4KHz~10KHz之间时)，如果把输出功率调到250KW，变压器就感到较吃力，要输出500KW功率几乎不可能。以传统壳式结构中频变压器为例其原副边绕组均为水冷饼式结构，副边绕组为单圈与原绕组交替迭置，副边总圈数一般为6圈(或8圈)，由3圈(或4圈)并联成一组，使6个圈(8个圈)变成分离的2个单匝，使用时用户可根据需要把2个单匝并联成1匝或串联成2匝，原边以双层4圈饼式结构为主，在顶层和底层一般为1圈单层和2圈双层结构，每饼绕组通过并联、串联组合成多个不同的匝数，供用户选用，一般在8~32匝之间可调，很显然在上述设计方案中，副边圈数大大少于原边圈数。实践证明原边的整圈数至少要达到32圈(匝数上限值)，而副边整圈数只有6圈到8圈，小于等于原边圈数的1/4。原副边圈数相差太大，是影响耦合的重要原因之一。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种大功率中频变压器，使在运行中的输出有功功率在同等工作环境，相同额定标称视在功率环境(即铁芯截面积相等)和相同变比环境下，具有较高有用功率输出。它包括壳体及支撑结构、铁芯1、绝缘体2、夹层式水冷却板3、原边接线柱4、副边接线柱5、原边绕组6和副边绕组7，其特征在于所述原边绕组6为一个由空心金属管绕制而成的螺旋状线圈，该原边绕组6上焊接有若干个用于调节原边绕组线圈匝数的原边接线柱4；所述副边绕组7由若干个绕组单元组成，各绕组单元均为一个由空心金属管绕制而成的螺旋状线圈，并且各绕组单元间可以根据需要进行串联连接、并联连接或者串、并联混合连接；所述副边绕组7上焊接有若干个与副边接线柱5相连接的抽头；所述原边绕组6与副边绕组7的绕组圈与圈之间交替迭置嵌绕形成一个双轨迹螺旋结构，并由所述绝缘体2隔离绝缘。所述原边绕组6和副边绕组7的绕组线圈直径及间距相等。所述副边绕组7线圈圈数是原边绕组6的线圈圈数的0.7-1.3倍。所述原边绕组6和副边绕组7的绕组线圈均为矩形空心紫铜管绕制而成的螺旋结构。由于增加副边绕组圈数，原副边绕组采用矩型扁铜管绕成螺旋状，原副边绕组高度接近，原副边绕组圈与圈之间交替紧密迭置，增加了原副边之间的磁耦合程度(系数)，减少漏磁，从而达到增加变压器输出功率的目的。附图说明图1为传统饼式绕组变压器结构示意图；图2为本技术正视结构示意图；图3为线圈截面局部放大图；图4为本技术侧视结构示意图；图5本技术俯视结构示意图。具体实施方式如图2-5所示，它包括壳体及支撑结构、铁芯1、绝缘体2、夹层式水冷却板3、原边接线柱4、副边接线柱5、原边绕组6和副边绕组7，其特征在于所述原边绕组6为一个由空心金属管绕制而成的螺旋状线圈，该原边绕组6上焊接有若干个用于调节原边绕组线圈匝数的原边接线柱4；所述副边绕组7由若干个绕组单元组成，各绕组单元均为一个由空心金属管绕制而成的螺旋状线圈，并且各绕组单元间可以根据需要进行串联连接、并联连接或者串、并联混合连接；如可对副边绕组H1与H2并联，再与绕组H3串联，组成串并联混合结构，其接线端子表达为H1a·H2a→H1b·H2b/H3a→H3b； 所述副边绕组7上焊接有若干个与副边接线柱5相连接的抽头；所述原边绕组6与副边绕组7的绕组圈与圈之间交替迭置嵌绕形成一个双轨迹螺旋结构，并由所述绝缘体2隔离绝缘。所述原边绕组6和副边绕组7的绕组线圈直径及间距相等。所述副边绕组7线圈圈数是原边绕组6的线圈圈数的0.7-1.3倍。所述原边绕组6和副边绕组7的绕组线圈均为矩形空心紫铜管绕制而成的螺旋结构。原边为一个长螺旋线圈，高度略低于窗口高度，副边是由3-5个短的螺旋线圈单元组成(线圈单元数量和每个单元的圈数可按需要而定)，把原副边绕组螺旋嵌入在一起，像一个双轨迹螺纹(像2个直径和间距相等的弹簧旋在一起一样)，副边的圈数和原边的圈数基本接近。由于窗口高度有限，且每层只能绕1圈，层数量比传统绕组多一倍以上，所以必须采用较高较扁的矩形铜管绕制。原边绕组6和副边绕组7选用截面尺寸为7×25×2(长×宽×壁厚)的空心铜管，使管的7mm面沿径向绕制。把几个分离的绕组单元通过并联、串联或串并联混合连接成所需匝数，在原边绕组上下几圈位置根据需要焊几个抽头，采用上述方法可改变压器变比，由此可知，螺旋状绕组具有原副边绕组圈数相当(我们选原边为16~20圈，副边也是16~20圈)高度相近的特点，每一圈为一层，总层数等于两个绕组圈数之和，两个绕组圈与圈之间交替迭置，即一层原边，一层副边，再一层原边，一层副边，依次类推(不像传统绕组4圈原边夹1圈副边)，由于副边圈数多，副边电压制造范围可在0.05~1.0倍原边电压之间任意选择，以常用的原边电压750V为例副边电压可方便的在35~750V之间选择(而传统中频变压器副边长期工作电压一般不超过150V)，特别适合要求副边电压较高的大功率状态情况下长期运行(如感应真空炉负载的隔离用中频变压器，大口径钢管焊缝在线退火用中频变压器，大型水坝铸钢主轨淬火用中频变压器，大型电机转子端环焊接用中频变压器，大型工件表面淬火用中频变压器等等……)，其应用前景十分广泛。在同等工作环境，相同额定标称视在功率环境(即铁芯截面积相等)和相同变比环境下，输出功率增加50％~200％。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率中频变压器，它包括壳体及支撑结构、铁芯(1)、绝缘体(2)、夹层式水冷却板(3)、原边接线柱(4)、副边接线柱(5)、原边绕组(6)和副边绕组(7)，其特征在于所述原边绕组(6)为一个由空心金属管绕制而成的螺旋状线圈，该原边绕组(6)上焊接有若干个用于调节原边绕组线圈匝数的原边接线柱(4)；所述副边绕组(7)由若干个绕组单元组成，各绕组单元均为一个由空心金属管绕制而成的螺旋状线圈，并且各绕组单元间可以根据需要进行串联连接、并联连接或者串、并联混合连接；所述副边绕组(7)上焊接有若干个与副边接线柱(5)相连接的抽头；所述原边绕组(6)与副边绕组(7)的绕组圈与圈之间交替迭置嵌绕形成一...

【专利技术属性】
技术研发人员：言伟雄，
申请(专利权)人：株洲科泰感应加热设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：