[發明專利]低雜散輻射的高效能電力變壓器

在審

• 申請號: 201310095029.8
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN104064332A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 王勇
• 申請（專利權）人: 王勇
• 主分類號: H01F27/36
• 分類號: H01F27/36;H01F27/28;H01F27/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.低雜散電磁輻射的高效能電力變壓器。其特征是：根據安培定律及有關電磁學原理，合理分布電力變壓器的初次級繞組及設定繞組中電流的流動方向，使得電力變壓器初級繞組內部的層間合成磁通相互增強，將傳統變壓器通過初級繞組的外部合成磁通向次級繞組傳輸能量的模式，更改為利用初級繞組內部的層間磁通向次級繞組傳輸能量，而產生電磁干擾的外部磁通不參與能量傳輸，將傳輸能量的磁通與傳輸電磁干擾的磁通完全剝離。在有效提升變壓器傳輸效率和功率密度的同時，大幅降低變壓器因外部磁通的雜散輻射而造成的電磁干擾。如果需要，在繞組的最底層和最頂層分別內嵌屏蔽層，可以更加有效地降低殘留的外部合成磁通產生的電磁輻射。

變壓器的鐵芯可以沿用傳統結構，采用平面鐵芯可以更有效地發揮本發明所涉及的繞組間能量傳輸的優勢。

2.按照權利要求1所述合理分布電力變壓器的初次級繞組。其特征是：將初級繞組制作成單層結構，在單層初級繞組之間嵌入單層結構的次級繞組，初級繞組的層數比次級繞組多一層(次級繞組為N層，則初級繞組為N+1層)，且繞組堆疊時，最頂層和最底層都是初級繞組層。

3.按照權利要求1所述設定繞組中電流的流動方向。其特征是：相鄰兩層初級繞組的電流必須反相。即：第1層和第3層是初級繞組，電流反相；第5層的電流與第3層電流反相。

4.按照權利要求1所述的電力變壓器初級繞組內部的層間合成磁通相互增強，而外部的層間合成磁通相互抵消。其特征是：相鄰初級繞組層的電流為反相，其層間合成磁通是相互增強的，最頂層和最底層的外部合成磁通也是相互增強的，而外部的層間合成磁通會相互抵消。內嵌在初級繞組層間的次級繞組利用初級繞組層間磁通進行能量傳輸，產生電磁干擾的層間外部磁通被大幅削減，而這部分磁通不參與能量轉換，為進一步降低雜散磁通造成的電磁輻射提供了有效的解決途徑。

5.按照權利要求1所述的適當內嵌屏蔽層可以更加有效地降低殘留的外部合成磁通產生的電磁輻射。其特征是：變壓器在其最頂層和最底層嵌入電磁屏蔽層，該屏蔽層為與初級繞組相似形狀的平面結構，且在平面上設計有防止產生渦流的絕緣縫隙，該屏蔽層設計有接地端子，實際應用中根據情況接地或者懸空。

6.按照權利要求1所述的平面鐵芯可以更有效地增強變壓器的效能。其特征是：在堆疊線圈繞組時，每層繞組間都嵌入平面鐵芯，繞組的最頂層和最底層也裝配平面鐵芯，裝配完成的繞組總成為平面鐵芯逐層間隔開的單層繞組，總成外面纏繞與鐵芯相同材料的封閉環形外殼，該外殼在閉合層間鐵芯磁通的同時起到保護線圈繞組的功能。