阅读说明：本技术 一种磁芯冷却结构及干式高频变压器 (Magnetic core cooling structure and dry-type high-frequency transformer ) 是由 蔡明星 梁湘湘 赵立 丁云风 吴勇 谭文俊 龙谷宗 胡贵 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种磁芯冷却结构及干式高频变压器,包括若干冷却板,冷却板的内部具有流道,且设置有与流道连通的、用于冷却液流通的进液口和出液口,冷却板贴合变压器磁芯的多个面以带走变压器磁芯的热量。应用本发明提供的磁芯冷却结构,将冷却板贴合变压器磁芯的多个面,并将冷却液由进液口注入,沿冷却板内的流道流通再由出液口流出。冷却液在流道内流通过程中,带走变压器磁芯的热量,达到冷却磁芯的目的。在变压器工作时,由于磁芯的多个面均与冷却板接触形成散热面,故磁芯产生的热量通过多个散热面不断传递到冷却板中的冷却液,由持续流动的冷却液带走,从而达到高效冷却磁芯的目的,减少由其引起的变压器周边温升过高所带来的不利影响。(The invention discloses a magnetic core cooling structure and a dry-type high-frequency transformer, which comprise a plurality of cooling plates, wherein runners are arranged in the cooling plates, a liquid inlet and a liquid outlet which are communicated with the runners and used for circulating cooling liquid are arranged in the cooling plates, and the cooling plates are attached to a plurality of surfaces of the magnetic core of the transformer so as to take away the heat of the magnetic core of the transformer. By applying the magnetic core cooling structure provided by the invention, the cooling plate is attached to a plurality of surfaces of the magnetic core of the transformer, and cooling liquid is injected from the liquid inlet, circulates along the flow channel in the cooling plate and then flows out from the liquid outlet. The heat of the magnetic core of the transformer is taken away in the circulation process of the cooling liquid in the flow channel, so that the purpose of cooling the magnetic core is achieved. When the transformer works, because a plurality of surfaces of the magnetic core are all contacted with the cooling plate to form the heat radiating surfaces, the heat generated by the magnetic core is continuously transmitted to the cooling liquid in the cooling plate through the plurality of heat radiating surfaces and is taken away by the continuously flowing cooling liquid, thereby achieving the purpose of efficiently cooling the magnetic core and reducing the adverse effect caused by overhigh temperature rise at the periphery of the transformer caused by the heat radiating surfaces.)

一种磁芯冷却结构及干式高频变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，更具体地说，涉及一种磁芯冷却结构及干式高频变压器。

背景技术

在高频变压器(尤其是大功率高频变压器)中，高功率密度设计降低了磁芯与绕组的物理尺寸，减小了可供散热的表面积，但提高了磁芯与绕组的损耗密度，使得磁芯与绕组的散热问题不容轻视。高频变压器由于其频率高，导致铁芯损耗密度较工频变压器大很多，因此高频变压器铁芯散热的问题更加突出。

干式高频变压器的发热部位为磁芯与绕组，运行时会不断产生热量，并散发到周边空间中。如果没有高效的冷却结构与方式，会导致磁芯、绕组及周边环境温度的升高，影响变压器及周围设备的安全运行。

由于干式高频变压器磁芯与绕组之间存在一定宽度的空气间隙，常规的散热方式为磁芯产生的热量传递到空气间隙，通过空气的自然流动或强迫流动而带走，达到冷却磁芯的效果。但上述方式散热效率低，导致磁芯产生的热量难以散发，直接引起磁芯本身及其周边温度的升高，不利于变压器及周围设备的安全运行。在安装空间紧凑封闭的应用场合，该现象的不利影响更加突出。

综上所述，如何有效地解决干式高频变压器磁芯散热效率低等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种磁芯冷却结构，该磁芯冷却结构的结构设计可以有效地解决干式高频变压器磁芯散热效率低的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述磁芯冷却结构的干式高频变压器。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种磁芯冷却结构，包括若干冷却板，所述冷却板的内部具有流道，且设置有与所述流道连通的、用于冷却液流通的进液口和出液口，所述冷却板贴合变压器磁芯的多个面以带走所述变压器磁芯的热量。

优选地，上述磁芯冷却结构中，所述冷却板包括相连通的横板和竖板，所述横板和所述竖板分别贴合所述变压器磁芯的不同面。

优选地，上述磁芯冷却结构中，所述横板与所述竖板连接呈T型，且两个所述冷却板的所述竖板相抵拼成工字型，两所述竖板夹装于所述变压器磁芯的左右两部分之间，且所述横板和所述竖板分别与所述变压器磁芯的顶面、侧面和底面贴合。

优选地，上述磁芯冷却结构中，所述进液口和所述出液口分别设置于所述横板远离所述竖板一侧的两端。

优选地，上述磁芯冷却结构中，包括多个所述冷却板，且多个所述冷却板拼成E字型、日字型或口字型。

优选地，上述磁芯冷却结构中，还包括连接于所述进液口与所述出液口之间用于带动所述冷却液流通的泵体和用于冷却高温的所述冷却液的冷却器。

本发明提供的磁芯冷却结构包括若干冷却板，冷却板具有流道及进液口和出液口，进液口和出液口用于冷却液流通，冷却板贴合变压器磁芯的多个面以带走变压器磁芯的热量。

应用本发明提供的磁芯冷却结构，将冷却板贴合变压器磁芯的多个面，并将冷却液由进液口注入，沿冷却板内的流道流通再由出液口流出。冷却液在流道内流通过程中，带走变压器磁芯的热量，达到冷却变压器磁芯的目的。在变压器工作时，由于变压器磁芯的多个面均与冷却板接触形成散热面，故变压器磁芯产生的热量通过多个散热面不断传递到冷却板中的冷却液，由持续流动的冷却液带走，从而达到高效冷却变压器磁芯的目的，减少由其引起的变压器周边温升过高所带来的不利影响。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种干式高频变压器，该干式高频变压器包括上述任一种磁芯冷却结构。由于上述的磁芯冷却结构具有上述技术效果，具有该磁芯冷却结构的干式高频变压器也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的磁芯冷却结构的结构示意图。

附图中标记如下：

冷却板1，横板11，竖板12，进液口13，出液口14。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种磁芯冷却结构，以高效冷却磁芯，减少由磁芯温度过高引起的变压器周边温升过高所带来的不利影响。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明一个具体实施例的磁芯冷却结构的结构示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的磁芯冷却结构包括若干冷却板1。

需要说明的是，冷却板1的数量具体可以根据需要设置，以保证变压器磁芯的多个面均能贴合冷却板1安装。如既可以通过单个冷却板1的结构设置来实现与变压器磁芯的多个面贴合，也可以通过多个冷却板1配合来实现与变压器磁芯的多个面贴合。在变压器工作时，变压器磁芯的多个面均与冷却板1接触形成散热面，也就是通过该冷却结构的设置变压器磁芯具有多个散热面，因而提高了散热效率。

冷却板1的内部具有流道，且设置有与流道连通的进液口13和出液口14，用于冷却液流通，以带走磁芯的热量。也就是冷却板1为中空结构，内部的流道用于冷却液流动，并通过冷却液的流动带走磁芯的热量。进液口13为冷却液的进口，出液口14为冷却液的出口。

应用本发明提供的磁芯冷却结构，将冷却板1贴合变压器磁芯的多个面，并将冷却液由进液口13注入，沿冷却板1的流道流通再由出液口14流出。冷却液在流道内流通过程中，带走磁芯的热量，达到冷却磁芯的目的。在变压器工作时，由于变压器磁芯的多个面均与冷却板1接触形成散热面，故变压器磁芯产生的热量通过多个散热面不断传递到冷却板1中的冷却液，由持续流动的冷却液带走，从而达到高效冷却变压器磁芯的目的，减少由其引起的变压器周边温升过高所带来的不利影响。

具体的，冷却板1包括相连通的横板11和竖板12，横板11和竖板12分别贴合变压器磁芯的不同面。也就是横板11和竖板12均是中空件，且二者的流道连通。具体横板11和竖板12的连接位置可根据需要设置，如连接呈T型或L型等，根据变压器磁芯的不同结构，相应设置冷却板1的结构。进液口13和出液口14具体可以设置于横板11远离竖板12一侧的两端，从而有利于保证冷却液在冷却板1整个流道内的充分流动，以更好的与变压器磁芯进行热量交换。

进一步地，横板11与竖板12连接呈T型，且两个冷却板1的竖板12相抵拼成工字型，两竖板12夹装于变压器磁芯的左右两部分之间，且横板11和竖板12分别与变压器磁芯的顶面、侧面和底面贴合。也就是T型的冷却板1由横板11和竖板12拼成，具体横板11与竖板12可通过螺钉或焊接方式密封连接成一体。如图1所示，在该实施例中，变压器磁芯分为左右两部分，将工字型冷却板1夹在中间，每部分变压器磁芯的顶面、底面及侧面与工字型冷却板1表面接触，形成多个散热面，进而提高了散热效率。

在两个冷却板1的竖板12相抵拼成工字型的情况下，进液口13和出液口14分别设置于横板11远离竖板12一侧的两端。也就是工字型顶板的一侧两端分别设置进液口13和出液口14，底板的一侧两端也分别设置进液口13和出液口14。如此设置，有利于保证冷却液在冷却板1整个流道内的充分流动，以更好的与变压器磁芯进行热量交换。

在以上实施例中主要说明了冷却板1拼成工字型的情况，根据需要该变压器磁芯冷却结构包括多个冷却板1，且多个冷却板1拼成E字型、日字型或口字型。具体的，可选择U型、E型等多种形状的变压器磁芯拼合成E字型、日字型、口字型等多种型式的变压器磁芯结构，冷却板1相应也随着变压器磁芯结构不同而采用E型、工字型、口字型等型式。也就是根据变压器磁芯的不同结构形式，相应设置单个冷却板1的形状，或者多个冷却板1的拼接形状，以使变压器磁芯的不同面与冷却板1接触形成散热面，提高散热效率。

具体可用横板11、竖板12的不同组合，构成多种几何形状的冷却板1，实现与变压器磁芯的多面接触，达到高效冷却的目的。也可以通过改变横板11上竖板12的数量或摆放方式，以增加与变压器磁芯接触面的数量，达到高效冷却的目的。还可以采用冷却板1将变压器磁芯夹在中间的方式，实现与变压器磁芯的多面接触，达到高效冷却的目的。

在上述各实施例中，还包括连接于进液口13与出液口14之间用于带动冷却液流通的泵体。也就是进液口13和出液口14之间通过管路连接，并在管路内设置有泵体，通过泵体的外部加压带动冷却液在冷却板1的及管路内循环流动，则变压器磁芯的热量被持续流动的冷却液带走，从而达到高效冷却变压器磁芯的目的。具体的，通过泵体的驱动，管路内的冷却液幼进液口13进入冷却板1的流道，带走变压器磁芯的热量后经由出液口14流出，并在管路内继续流动的过程中与外界空气等进行热交换以降温，温度降低后的冷却液继续由进液口13进入流道实现循环流动散热。

进一步地，管路内还设置有用于冷却高温的冷却液的冷却器，也就是通过冷却器对出液口14流出的高温冷却液进行降温，降温后的低温冷却液再由进液口13进入冷却板1的流道。通过冷却器的设置，保证了冷却液循环流动过程中保持对变压器磁芯的高效散热。

根据需要，进液口13和出液口14也可以通过外接冷却液的方式实现冷却液在冷却板1流道内的流动。具体进液口13和出液口14的数量和位置也可以根据需要相应设置，并不局限于图1所示结构。进液口13和出液口14上具体可以通过焊接等方式密封固定水嘴。

基于上述实施例中提供的磁芯冷却结构，本发明还提供了一种干式高频变压器，该干式高频变压器包括上述实施例中任意一种磁芯冷却结构。由于该干式高频变压器采用了上述实施例中的磁芯冷却结构，所以该干式高频变压器的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。