[发明专利]大功率电磁组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种大功率电磁组件，尤其是一种散热效果好的大功率电磁组件。

背景技术

电磁组件是电力电子系统中的关键组件。大功率电抗器和变压器在功率补偿、电源质量改善、变频调速、风电和太阳能逆变器等电力设备中得到了广泛应用。电磁组件的主要功能包括隔离、限制短路电流、无功补偿和平波等。

电磁组件在工作时都会消耗一定的功率，这些功率会转化为热能，为了能使电磁组件正常工作，一般都要对电磁组件进行冷却，目前常用的对电磁组件进行冷却方式是空冷散热方式和液冷散热方式两种，相应的，电磁组件分为液冷式电磁组件和风冷式电磁组件。

液冷式电磁组件是将液冷板设置在电磁组件的特定位置，通过液体在液冷板内的循环流动带走热量。这种液冷散热方式除液冷板外，还需在外部设置循环液箱、循环泵、热交换器以及连通管等，同时液体循环回路中的接头较多，容易因泄漏而缩短系统寿命或危害人身安全。因此整个冷却系统存在结构复杂、体积大、能耗高、可靠性低、成本高等缺陷。另外，由于液冷板的位置处于线圈的各相邻层之间以及线圈与铁芯之间，该位置往往存在较强的交变磁场，这会使液冷板本身产生涡流损耗而带来附加损耗，降低了电磁组件的效率。

风冷式电磁组件比如电抗器或变压器，通常在铁芯和线圈之间，以及各线圈层之间或线圈内部设置绝缘支撑柱，形成气流通道，冷空气从气流通道一端沿线圈轴向方向进入，通过气流通道壁面的热交换升温而变成热空气，热空气从气流通道另一端吹出，从而达到给电磁组件散热降温的目的。该种风冷方式的缺陷是换热系数小，且换热面积取决于气流通道的表面积，换热面积难以扩大，散热效率低。在很多情况下该种传统的散热方式已无法满足大功率电磁组件对散热的需求。为了满足散热要求，往往不得不增大电磁组件体积和成本。

因此，急需开发一种成本低、散热效率高的大功率电磁组件。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术的缺陷，提供一种成本低，且散热效果好的大功率电磁组件。

本发明的一种大功率电磁组件，包括线圈，所述线圈包括至少两层线圈层。其中，所述至少两层线圈层中每相邻的两层线圈层之间设有风冷散热器，用于帮助所述线圈散热。

根据本发明的一实施方式，所述风冷散热器与所述相邻的两层线圈层中的至少一层紧密接触。

根据本发明的一实施方式，所述风冷散热器与所述相邻的两层线圈层中的至少一层之间设有绝缘层。

根据本发明的一实施方式，所述风冷散热器的气流通道的纵向与所述线圈的轴向基本一致。

根据本发明的一实施方式，所述风冷散热器的两相对端分别与所述线圈的两相对端平齐；或者所述风冷散热器的两相对端中的一端与所述线圈的两相对端中的一端平齐，所述风冷散热器的两相对端中的另一端位于所述线圈的两相对端中的另一端以内；或者所述风冷散热器的两相对端分别位于所述线圈的两相对端以内。

本发明的另一种大功率电磁组件，包括铁芯和绕设于所述铁芯上的线圈。所述线圈包括至少一层线圈层，其中，在所述铁芯与相邻的线圈层之间和/或相邻的两层线圈层之间设有风冷散热器，用于帮助所述铁芯和/或所述线圈散热。

根据本发明的一实施方式，所述风冷散热器与所述铁芯或者相邻的线圈层至少之一紧密接触和/或所述风冷散热器与相邻的两层线圈层至少之一紧密接触。

根据本发明的一实施方式，所述风冷散热器与所述铁芯或者相邻的线圈层中至少一个之间设有绝缘层和/或所述风冷散热器与相邻的两层线圈层中的至少一层之间设有绝缘层。

根据本发明的一实施方式，所述风冷散热器的气流通道的纵向与所述线圈的轴向基本一致。

根据本发明的一实施方式，所述风冷散热器的两相对端分别与所述线圈的两相对端平齐；或者所述风冷散热器的两相对端中的一端与所述线圈的两相对端中的一端平齐，所述风冷散热器的两相对端中的另一端位于所述线圈的两相对端中的另一端以内；或者所述风冷散热器的两相对端分别位于所述线圈的两相对端以内。

根据本发明的一实施方式，所述铁芯包围的空间为铁芯的内部，其中位于所述铁芯的内部的所述散热器的两相对端分别位于所述线圈的两相对端内。

根据本发明的一实施方式，由所述线圈绕设的所述铁芯部分的中部设有气隙，所述风冷散热器分别设置在所述气隙与所述线圈的两相对端中的一端之间以及所述气隙与所述线圈的两相对端中的另一端之间，两部分所述风冷散热器之间的距离大于所述铁芯的气隙。