一种基于模糊算法的变压器散热优化系统技术方案

本发明专利技术涉及变压器散热技术领域，具体涉及一种基于模糊算法的变压器散热优化系统，外壳为环形空心结构；电气设备固定连接在外壳的内部，外壳的外表面固定连接有散热管；散热管之间通过转动机构固定连接，转动机构位于承接池的边缘位置；外壳中心轴位置转动连接有储水机构；储水机构与承接池固定连接，承接池一侧与转动机构转动连接；承接池的一侧固定连接有风冷机构；支撑架固定连接在承接池的下表面；发明专利技术整体针对不同发热的区域，可做出不同的散热方式，对于温度较高的区域采取风冷水冷结合汽化的方式散热；且设备整体通过模糊算法，对不同情况下的可能发生的情况进行评估，从而做出更精准的把控，实现良好的散热效果。实现良好的散热效果。实现良好的散热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊算法的变压器散热优化系统


[0001]本专利技术涉及变压器散热
，具体涉及一种基于模糊算法的变压器散热优化系统。

技术介绍

[0002]在变压器的使用过程中，在电流通过导线和铁芯时，由于电子在导线内部碰撞所引起的摩擦效应，导致导线发热；而电阻损耗是由于变压器线圈的导体电阻产生的，当电流通过导体时，会产生电阻损耗，同样会引起发热，一般而言，对于负载较大的变压器，发热情况更加严重，而长时间的高温环境会导致变压器绝缘材料老化，降低设备的寿命，甚至引起设备故障和火灾等安全隐患。
[0003]目前的变压器散热技术主要采用以下几种方式，第一类为通过增大变压器的散热表面积来提高散热效果，利用自然对流的方式，将产生的热量通过空气散发；第二类为利用风扇或风道等设备，增加空气流动，加速热量的散发；还有一种通过循环冷却剂流经变压器的绕组或散热表面，吸收热量并带走；然而，这些现有的散热技术对于大容量的变压器，首先的一点就是散热的表面积有限，散热效果不可控且不理想，其次是对于物理散热，风冷的冷却效果有限且噪音较大，同样水冷的方式需要额外的设备对热介质进行液体冷却，这就导致需要额外的冷却设备，增加了系统的复杂性和成本，并且对维护和监测要求较高。
[0004]为了解决这些问题，从而减少变压器过热而造成的危害，以满足更加广泛的应用需求，于是，本专利技术提供一种基于模糊算法的变压器散热优化系统，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：变压器在不同情况下发热的效果不同，而现有的散热器等结构仍然保持固定的散热方式，对过热的区域和非过热的区域皆采取相同的散热模式，使得在变压器非过热情况下，仍保持无意义的高效散热，对温度本身就低的区域进行大规模的散热，产生一定的资源浪费，且散热效果不够理想。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：提供一种基于模糊算法的变压器散热优化系统，包括外壳、电气设备、承接池、支撑架、散热管、储水机构、转动机构、风冷机构和控制机构。
[0007]所述外壳为环形空心结构，电气设备用于容纳和保护电气设备，且环形结构的设计可以很好地与所述承接池进行配合从而实现相对转动；所述电气设备固定连接在所述外壳的内部，为了有效散热，所述外壳的外表面固定连接有散热管，所述散热管通过风冷和可调控水冷的方式来对所述外壳进行散热；所述散热管之间通过所述转动机构固定连接，所述转动机构位于所述承接池的边缘位置，且与所述散热管呼应，可以使所述散热管在所述外壳表面上同步转动；所述外壳中心轴位置转动连接有储水机构，所述储水机构与所述散热管之间进行滚动型接触，以实现可调控水冷的功能，同样滚动型接触的设计可以结合所述散热管进行不同大小的水流量控制；所述承接池围绕所述外壳布置并覆盖了所述外壳的
三分之一，三分之一的覆盖可以满足设备部分位于水冷的区域，能够有效将设备不同区域的散热情况进行调控；所述储水机构与所述承接池固定连接，并且所述承接池一侧与所述转动机构转动连接，从而实现了与所述外壳的相对运动，在所述承接池的一侧固定连接有所述风冷机构，所述风冷机构与所述散热管形成通道，风冷结合水冷的同时利用汽化的吸热，实现了对所述外壳的二次散热；所述支撑架固定连接在所述承接池的下表面，所述转动机构和所述风冷机构与控制机构电连接，以提供对散热系统的控制；这样的设计可以提供高效的散热性能，保证变压器在使用过程中的稳定运行。
[0008]所述散热管包括活动管、短管和封闭管，所述活动管与所述储水机构进行接触，并且所述活动管的长度是所述短管长度的两倍，这样可以合理地并且紧密的贴合所述外壳的同时与所述储水机构接触，所述活动管的长度与所述外壳的高度相同，高度相同得以与包裹在所述外壳外表面，所述短管的长度与所述外壳的厚度相同，短管需要环绕在环形结构的边缘，所以所述短管长度需要与所述外壳的厚度相同，所述散热管与所述外壳贴合布置，所述短管与所述储水机构的上表面平行，所述活动管的两端与所述短管固定连接，所述封闭管的两端与所述短管固定连接，形成了一个O型结构，通过这样的设计，所述散热管能够与所述外壳充分接触，以有效地传递热量，并且所述活动管的长度使得所述散热管可以更好地与所述储水机构接触，提供更高效的水冷散热效果。
[0009]在设计的过程中，为了更好地实现所述外壳的贴合效果，所述外壳由于整体环形，所述环形的弧形面与所述承接池相对，即所述外壳的上下底面皆水平布置，整体呈倾倒状态，所述散热管以单圈的所述环形内径为围绕长度，所述散热管围绕所述外壳的中心轴环形布置一周，实现所述外壳被所述散热管包裹的外形。
[0010]所述活动管在近所述中心轴一侧的边缘处设置有矩形开口，所述矩形开口两端固定连接柱形轴，所述柱形轴数量为3
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5个，所述柱形轴长度与所述矩形开口长度相同，从而以矩形开口的两端形成支撑，实现旋转；所述柱形轴上转动连接有滚珠，所述滚珠沿着所述柱形轴线性阵列20
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40个。
[0011]在排布的过程中，所述矩形开口的开设，将所述活动管内部进行的暴露，所述活动管内部通过所述矩形开口实现的连通，同时经过所述短管和所述封闭管，所述活动管经过所述滚珠和所述柱形轴实现所述散热管内部的气体和液体的热量交换；所述矩形开口开设之后，由于所述活动管自身的厚度，所述柱形轴固定连接在所述矩形开口的两端，所述滚珠中心开设有与所述柱形轴直径相同的孔，所述滚珠可以通过所述柱形轴自转，实现滚动；根据所述矩形开口的大小，所述柱形轴的数量设置为3
‑
5个，这样的数量设置可以满足所述滚珠可以有效覆盖所述矩形开口的暴露面，同样地结合每排所述柱形轴设置的20
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40个滚珠可以在固定长度的所述柱形轴上设置较为密集的所述滚珠，实现水体的进入。
[0012]对于所述矩形开口处的设置，还有另一种可采纳的方式，即所述矩形开口转为设计与所述滚珠直径略小的孔，所述滚珠滚动设计在这个孔外表面，孔的边缘设置有锯齿形的结构，可以准许滚珠在转动的时候将水体通过锯齿结构代入所述活动管内部，从而结合风冷加速水体汽化，加速所述散热管的散热。
[0013]所述活动管和所述短管连接转角处之间开设有圆形风孔，所述圆形风孔在所述活动管的两个连接处设置有圆形风孔，两个方向的所述圆形风孔相对，形成通道，所述风冷机构从其中的一侧所述圆形风孔可以将气体吹入，随后气体在另一侧的所述圆形风孔处离
开，气体带着热量离开，所述圆形风孔开口方向与所述储水机构垂直，所述圆形风孔数量设置为10
‑
20个，数量在这个范围内可以保证所述风冷机构的气体能够通畅地通过所述圆形风孔，使得所述散热管内的热量被足量带走。
[0014]关于所述活动管的结构，所述活动管布置的所述滚珠，一方面可在所述水箱表面滚动，由于所述储水机构内的水体可通过所述滚珠进入所述活动管内，所述滚珠一侧与水体接触，此时滚珠一侧为湿润，另一侧为干燥，且湿润的一侧的水分含量多，在所述转动轴的作用下，所述转动轴带动所述滚珠转动，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊算法的变压器散热优化系统，包括外壳(1)、电气设备(2)、承接池(3)和支撑架(4)；其特征在于：所述外壳(1)为环形空心结构，所述电气设备(2)固定连接在所述外壳(1)内部；所述外壳(1)外表面固定连接有散热管(5)，所述散热管(5)用于通过风冷结合可调控水冷的方式对所述外壳(1)进行滚动型接触散热；所述外壳(1)中心轴位置转动连接有储水机构(6)，所述储水机构(6)用于与所述散热管(5)进行滚动型接触从而实现可调控水冷的功能，所述散热管(5)之间固定连接有转动机构(7)，所述转动机构(7)用于以所述外壳(1)中心轴方向带动所述散热管(5)同步在所述外壳(1)表面转动；所述承接池(3)围绕所述外壳(1)布置且覆盖三分之一所述外壳(1)，所述储水机构(6)与所述承接池(3)固定连接，所述承接池(3)一侧与所述转动机构(7)转动连接，用以实现与所述外壳(1)的相对运动；所述承接池(3)的一侧固定连接有风冷机构(8)，所述风冷机构(8)用于与所述散热管(5)形成通道从而实现对所述外壳(1)的二次散热；所述支撑架(4)固定连接在所述承接池(3)的下表面，所述转动机构(7)和所述风冷机构(8)与控制机构电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于模糊算法的变压器散热优化系统，其特征在于：所述散热管(5)包括活动管(51)、短管(52)和封闭管(53)；所述活动管(51)与所述储水机构(6)接触，所述活动管(51)的长度为两倍所述短管(52)的长度，所述活动管(51)与所述外壳(1)高度相同，所述短管(52)与所述外壳(1)厚度相同，所述散热管(5)与所述外壳(1)边缘贴合布置，所述短管(52)与所述储水机构(6)上表面平行，所述活动管(51)两端固定连接所述短管(52)，所述封闭管(53)两端与所述短管(52)固定连接以形成O型结构，所述散热管(5)材料为导热性优异的金属。3.根据权利要求2所述的一种基于模糊算法的变压器散热优化系统，其特征在于：所述活动管(51)设置有矩形开口(511)，所述矩形开口(511)两端固定连接柱形轴(512)，所述柱形轴(512)数量为3
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5个，所述柱形轴(512)长度与所述矩形开口(511)长度相同；所述柱形轴(512)上转动连接有滚珠(513)，所述滚珠(513)沿着所述柱形轴(512)线性阵列20
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40个。4.根据权利要求2所述的一种基于模糊算法的变压器散热优化系统，其特征在于：所述活动管(51)和所述短管(52)连接转角处之间开设有圆形风孔(521)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：江家杰，毋晓迪，
申请(专利权)人：广西民族大学，
类型：发明
国别省市：