[发明专利]一种井下高温的中高频变压器及其参数获取方法

权利要求书

1.一种井下高温的中高频变压器，其特征在于，包括磁芯单元(102)、原边绕组(103)、副边绕组(104)和固定架(105)；

所述磁芯单元(102)由多个环形纳米晶磁芯组成；

所述原边绕组(103)和所述副边绕组(104)均匀绕制在每个环形纳米晶磁芯上，且所述原边绕组(103)在内层，所述副边绕组(104)在外层，每个环形纳米晶磁芯上的原、副边绕组匝数都相同，且所有环形纳米晶磁芯的原边绕组之间通过串联形式连接，所有环形纳米晶磁芯的副边绕组之间也通过串联形式连接；

所述磁芯、所述原边绕组(103)和所述副边绕组(104)同轴纵向排列，并固定在所述固定架(105)上；

所述中高频变压器还包括原边接线端子(107)和副边接线端子(101)；

所有磁芯的原边绕组串联后构成了中高频变压器的原边绕组，中高频变压器原边绕组的引出线接在所述原边接线端子(107)上；

所有磁芯的副边绕组串联后构成了中高频变压器的副边绕组，中高频变压器副边绕组的引出线接在所述副边接线端子(101)上；

所述中高频变压器通过高温环氧树脂(106)灌封成型。

2.如权利要求1所述的中高频变压器，其特征在于，在所述磁芯单元(102)中相邻的两个环形纳米晶磁芯之间留有一定的距离以增加散热面积，从而降低变压器内部的温度。

3.如权利要求1所述的中高频变压器，其特征在于，所述原边绕组(103)和所述副边绕组(104)的绕线为耐热等级是H级的聚酯亚胺漆包铜圆线。

4.如权利要求1-3任一项所述的中高频变压器，其特征在于，所述原边绕组(103)和所述副边绕组(104)的引出线附近套设有一层热缩绝缘护套。

5.如权利要求1所述的中高频变压器，其特征在于，所述固定架(105)的材料为铜质材料。

6.一种基于权利要求1所述的中高频变压器的参数的获取方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1：根据公式D_s-d_w>0.5d_n选择磁芯尺寸；

其中，D_s为变压器的直径，d_w为环形磁芯外直径，d_n为环形磁芯内直径；

S2：根据公式nA_p>AP和确定磁芯个数；

其中，n为磁芯个数，A_p为步骤S1中选择的单个磁芯的面面积，单位为cm⁴；AP为变压器所需总的面面积，单位为cm⁴；P_T为变压器的视在功率，单位为W；K₀为窗口使用系数，K_f为波形系数，f_s为变压器工作频率，单位为Hz；B_w为磁心工作磁感应强度，单位为T；K_j为电流密度比例系数，X为磁心的结构常数；

S3：根据公式V₁＝V_p/n和V₂＝V_s/n分别确定每个磁芯原边绕组的额定电压V₁和每个磁芯副边绕组的额定电压V₂；

其中，n为步骤S2中确定的磁芯个数，V_p为变压器的原边额定电压，V_s为变压器的副边额定电压；

S4：根据公式和分别确定每个磁芯的原边绕组匝数N₁和每个磁芯的副边绕组匝数N₂；

其中，V₁是步骤S3中确定的每个磁芯原边绕组的额定电压，V₂是步骤S3中确定的每个磁芯副边绕组的额定电压，K_f为波形系数，f_s为变压器工作频率，单位为Hz；B_w为磁心工作磁感应强度，单位为T；A_e是单个磁芯的有效截面积，单位为m²；

S5：通过判断每个磁芯的窗口面积利用系数K是否满足K<0.4，若是，则获得满足要求的参数，若否，则将磁芯个数增加一个并重新执行步骤S3～S5；

其中，S为每个磁芯需要的绕线面积，d_n为环形磁芯内直径。