[發(fā)明專利]一種可消渦流的軟磁合金鐵芯變壓器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310641257.0
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103680842A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃磊
• 申請（專利權(quán)）人: 柳州市五環(huán)水暖器材經(jīng)營部
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F27/26;H01F27/30
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改善變壓器渦流損耗的裝置，尤其指一種同時消除可導(dǎo)電外殼和鐵芯渦流損耗的軟磁合金鐵芯變壓器。

背景技術(shù)

在一根導(dǎo)體外面繞上線圈，并讓線圈通入交變電流，那么線圈就產(chǎn)生交變磁場。由于線圈中間的導(dǎo)體在圓周方向是可以等效成一圈圈的閉合電路，閉合電路中的磁通量在不斷發(fā)生變化，因此在導(dǎo)體的圓周方向會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，電流的方向沿導(dǎo)體的圓周方向轉(zhuǎn)圈，就像一圈圈的漩渦，這種在整塊導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象稱為渦流現(xiàn)象。導(dǎo)體的外周長越長，交變磁場的頻率越高，渦流就越大,導(dǎo)體內(nèi)部的渦流也會產(chǎn)生熱量，如果導(dǎo)體的電阻率小，則產(chǎn)生的渦流很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量就很大。?

由于變壓器鐵芯中存在交變的磁通，因此產(chǎn)生的渦流效應(yīng)會引起變壓器的渦流損耗。交變的磁通在繞組中感應(yīng)電動勢，同時也在鐵芯中感應(yīng)電動勢，在鐵芯內(nèi)部激發(fā)自成回路的電流，即渦流。又由于鐵芯具有一定的電阻，渦流在鐵芯中流過，產(chǎn)生熱效應(yīng)，造成的能量損耗就是渦流損耗；同時從鐵芯溢出的磁通，也會對周圍的導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)，使附近導(dǎo)體形成渦流，同樣造成渦流損耗。

針對變壓器鐵芯產(chǎn)生的渦流損耗，常將磁芯（鐵芯）用許多鐵磁導(dǎo)體薄片（例如硅鋼片）疊加而成，這些薄片表面涂有薄層絕緣漆或絕緣的氧化物。磁通穿過薄片的狹窄截面時，渦流被限制在沿各片中的一些狹小回路流過，這些回路中的凈電動勢較小，回路的長度較大，這樣就可以顯著地減小渦流損耗。所以，交流電機(jī)、電器中廣泛采用疊片式的鐵芯。?

例如【專利號】CN201220684817.1，【名稱】一種變壓器，【公告號】??CN203070898?，公開了一種變壓器,包括硅鋼片匝、塑料支架、第一漆包線、第二漆包線、蓋板和位于蓋板上端的輸入端口和輸出端口；所述塑料支架位于硅鋼片內(nèi)部；所述第一漆包線設(shè)置在塑料支架的上端，所述第二漆包線設(shè)置在塑料支架的下端；所述硅鋼片匝前后兩側(cè)設(shè)置有支座。本實用新型在一定程度上限制了渦流的產(chǎn)生，但是常將磁芯（鐵芯）用許多鐵磁導(dǎo)體薄片（例如硅鋼片）疊加而成現(xiàn)有的變壓器的鐵芯中的硅鋼片，仍然無法徹底解決鐵芯渦流損耗問題，因受到生產(chǎn)、加工、安裝、機(jī)械強(qiáng)度等條件限制，其厚度在0.25至0.6毫米之間，故還是有較大的渦流存在，電能損耗比較大，不符合節(jié)能環(huán)保的要求。

針對變壓器鐵芯溢出的磁通造成的渦流損耗，通常采用電磁屏蔽的辦法——鐵芯在外，線圈繞組在內(nèi)的方式。

例如【專利號】CN201120552385.4，【名稱】消渦流小型高壓變壓器，【公告號】??CN202434311?，公開了一種消渦流小型高壓變壓器,包括一次側(cè)繞線骨架、一次側(cè)繞組、一次側(cè)繞組輸入引線、二次側(cè)八槽骨架、二次側(cè)繞組、二次側(cè)繞組輸出引線、二次側(cè)線包外殼、U型鐵氧體磁芯和絕緣襯套，其中，一次側(cè)繞組繞在一次側(cè)繞線骨架上，二次側(cè)繞組繞在二次側(cè)八槽骨架上。該消渦流小型高壓變壓器能將大部分磁通屏蔽在鐵芯內(nèi)，周圍導(dǎo)體受不到大的磁通影響，但是由于增加了鐵芯內(nèi)部的磁通量，鐵芯發(fā)生的渦流耗損更加嚴(yán)重。

例如【專利號】CN200420114240.6，【名稱】一種低漏磁低磁阻變壓器，【公告號】CN2754191?，公開了一種低漏磁低磁阻變壓器，它由鐵芯、骨架、線圈組成，其特點是，線圈是由初級線圈繞制在已繞制在骨架上的1/2次級線圈上，另1/2次級線圈繞制在初級線圈上所構(gòu)成，鐵芯是由硅鋼片或硅鋼絲穿繞在線圈外部構(gòu)成。本實用新型的有益效果是：由于線圈被穿繞的硅鋼片或硅鋼絲組成的鐵芯所包圍，即對初級線圈和次級線圈有效進(jìn)行了屏蔽，使得變壓器的磁阻減少，磁通量增大，損耗減少，并能減少對周邊的用電器產(chǎn)生電磁波輻射干擾。但是，同樣地由于增加了鐵芯內(nèi)部的磁通量，鐵芯發(fā)生的渦流耗損更加嚴(yán)重。

因此現(xiàn)有的變壓器的渦流損耗仍然嚴(yán)重，不適合用于高頻變電，也無法在惡劣的電磁環(huán)境下正常使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的變壓器渦流損耗嚴(yán)重的問題，提供了一種能同時消除可導(dǎo)電外殼和鐵芯渦流損耗的消渦流變壓器。

具體的，本發(fā)明所述的變壓器包括纏繞有線圈繞組的線圈骨架及插入線圈骨架的鐵芯，還包括用于安裝和支撐所有變壓元件的鋼板支架，鐵芯通過拉板被垂直或者水平地固定在鋼板支架內(nèi)，所述鐵芯是采用軟磁合金制成的“E”形鐵芯，線圈骨架軸心部分中空，鐵芯中部的突出部插入線圈骨架中空部位，鋼板支架內(nèi)側(cè)鑲嵌有鋁片，鋼板支架側(cè)面與漏磁通垂直區(qū)域設(shè)有渦流開口。