易加工低功耗變壓器的製作方法

2023-08-10 07:15:31 1

專利名稱：易加工低功耗變壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變壓器。
現有的變壓器通常由鐵芯、初、次級繞組和軛鐵組成。初、次級繞組由導線繞鐵芯繞制而成，軛鐵位於初、次級繞組的兩端，其作用是與鐵芯一起構成閉合磁路。影響現有變壓器效率的主要因素為鐵芯渦流耗、繞組渦流耗、磁滯耗、銅耗及耦合係數低和磁力線分布不均等因素。現有變壓器由於受其結構形式的限制，要進一步大幅度地降低功率損耗，提高變壓器效率已相當困難。因此，現有變壓器存在著結構上的缺陷。
本實用新型的目的是對現有變壓器的繞組及鐵芯結構進行改進，提供一種低功耗的新型變壓器。
本實用新型的變壓器具有初級繞組和次級繞組，繞組的兩端分別設置有軛鐵。在本實用新型的變壓器中，特別地設置有由具有絕緣包覆層的鐵質薄帶卷繞而成的繞組。亦即是說，本實用新型變壓器繞組可部分或全部由鐵質薄帶卷繞而成。在此種結構形式下，由鐵質薄帶卷繞而成的繞組本身即構成一種卷繞式鐵芯，該卷繞鐵芯既是載流導體，又可兼作磁路導體。因此，對於由鐵質薄帶卷繞而成的繞組來說，就可省去現有變壓器繞組內的鐵芯，使繞組與鐵芯合二為一。採用這種繞組與鐵芯合二為一的鐵質薄帶繞組以後，變壓器的特性將發生以下變化a、變壓器工作時，鐵芯內的渦電流將被限制在極長的卷繞帶體中。由於卷繞帶體的電阻遠大於現有變壓器鐵芯中矽鋼片的電阻，從而使渦電流減小，鐵芯渦流損耗降低。
b、由於繞組由鐵質薄帶層層卷制，在空氣中形成漏磁通的只是內外兩層。與現有繞於鐵芯外部的繞組相比，其漏磁通大大減少，從而使繞組渦流損耗降低。
c、對於由鐵質薄帶卷繞的鐵芯來說，其磁滯回線面積比現有鐵芯中矽鋼片的磁滯回線面積小，故可減少磁滯損耗。
d、繞組的鐵質薄帶表面積很大，集膚效應降低，有利於提高繞組的實際載流能力。同時，鐵質薄帶的熱傳導面積較大，可使溫升降低，減小了大電流時的溫升電阻。
e、由鐵質薄帶卷繞的繞組形同將現有變壓器的繞組一匝匝深入鐵芯內部，從而使鐵芯內磁力線分布均勻。同時，偶合係數亦相應提高。
f、鐵質薄帶卷繞的繞組自身形成較大電容，從而構成LC補償，提高了變壓器的功率因素。
g、用鐵質薄帶卷繞的繞組取代鐵芯後，消除了現有變壓器鐵芯外表面的階梯狀「死角」，使變壓器的裝疊係數提高。
因此，本實用新型的變壓器與現有變壓器相比，從根本上改變了變壓器繞組和鐵芯的結構，具有鐵芯和繞組渦流損耗低、磁滯損耗小、繞組載流能力提高、溫升電阻小、鐵芯內磁力線分布均勻、偶合係數及功率因素、裝疊係數提高的特點，可大大降低變壓器的無功損耗，提高變壓器效率。另外，用卷繞的鐵質薄帶取代繞組和鐵芯後，變壓器的加工製作將大為簡化，並可節省大量銅材，從而大幅度降低製作成本。
本實用新型的內容結合以下實施例作更進一步的說明，但本實用新型的內容不僅限於實施例中所涉及的內容。


圖1是實施例1中變壓器的結構示意圖。
圖2是圖1中變壓器的俯視圖。
圖3是圖1中變壓器的A－A剖視圖。
圖4是實施例2中變壓器的結構示意圖。
圖5是圖4中變壓器的俯視圖。
圖6是實施例3中變壓器的結構示意圖。
圖7是圖6變壓器的B－B剖視圖。
實施例1如圖1－3所示，本實施例中的變壓器具有初級繞組1、次級繞組2、上軛鐵3和下軛鐵4，初級繞組和次級繞組均由具有絕緣包覆層的鐵質薄帶5卷繞而成，初、次級繞組並列設置。上軛鐵3和下軛鐵4分別設置於繞組的兩端。在本實施例中，為便於絕緣，在繞組端部和軛鐵之間設置有非晶態導磁絕緣塑料墊片6。同時，將鐵質薄帶5卷繞於塑料管10上。初、次級繞組、導磁絕緣墊片、上、下軛鐵均通過貫穿塑料管10的螺杆7和螺母8、夾持板9以夾持方式固定。
本實施例中的初、次級薄帶繞組亦可套疊繞制，即將一繞組繞於另一繞組之外圍，從而構成殼式變壓器。另外，亦可並列設置三個薄帶繞組，從而構成三相式變壓器。
實施例2如圖4、5所示，本實施例的變壓器結構與實施例1相似，具有由鐵質薄帶卷繞的初、次級薄帶繞組11、12和上、下軛鐵14、15、導磁絕緣墊16、17、螺母18及夾持板19。本實施例與實施例1不同的是為了滿足次級繞組輸出較大電流的需要，特別地在由鐵質薄帶卷繞而成的次級薄帶繞組1外圍繞設了線圈形式的繞組13，並使次級薄帶繞組12和次級線圈繞組13並聯連接，次級薄帶繞組和次級線圈繞組共同構成複合式次級繞組。
根據實際需要，本實施例中的次級薄帶繞組12和次級線圈繞組13也可串聯連接。
實施例3
如圖6、7所示，本實施例的變壓器具有初級薄帶繞組20，次級線圈繞組21、次級繞組鐵芯22和上、下軛鐵23、24、調節螺杆25及調節螺母26。在本實施例中，初級繞組20由鐵質薄帶繞制而成，次級繞組則採用由鐵芯22和繞圈21共同構成的現有變壓器繞組形式。本實施例中的變壓器可作為在電焊等特殊場合使用的變壓器。為保證其具有輸出電壓陡降的外特性，可人為地增加它的漏阻抗。調節螺杆25和調節螺母26的設置即是用於調節上軛鐵23與繞組端部之間的距離，進而調節變壓器的氣隙，改變變壓器的漏阻抗。
權利要求1.易加工低功耗變壓器，具有初級繞組和次級繞組，繞組的兩端分別設置有軛鐵，其特徵是設置有由具有絕緣包覆層的鐵質薄帶卷繞而成的繞組。
2.如權利要求1所述的變壓器，其特徵是在由具有絕緣包覆層的鐵質薄帶卷繞而成的繞組外圍繞設有線圈式繞組。
3.如權利要求1或2所述的變壓器，其特徵是在繞組的端部與軛鐵之間設置有絕緣導磁墊片。
專利摘要一種易加工低功耗變壓器，具有初級繞組和次級繞組，特別地設置有由具有絕緣包覆層的鐵質薄帶卷繞而成的繞組，從而可使繞組和鐵芯合二為一。該變壓器具有鐵芯和繞組渦流損耗低、磁滯損耗小、繞組載流能力高、溫升電阻小，偶合係數及功率因數、裝疊係數提高的特點，並可使變壓器的製作趨於簡化。
文檔編號H01F27/28GK2116271SQ92214359
公開日1992年9月16日 申請日期1992年4月1日 優先權日1992年4月1日
發明者陳維軍, 張寧 申請人:張寧, 陳維軍