[其他]正交磁場變壓器

無效

• 申請號: 87100446
• 申請日: 1987-01-20
• 公開（公告）號: CN87100446A
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 汪培珊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01F31/00
• 分類號: H01F31/00;H01F33/00;H01F27/24;H01F27/30
• 代理公司: 浙江大學專利代理事務所
• 代理人: 韓介梅

本發明是一種變壓器。

現有的變壓器主要由鐵心和套在鐵心柱上的原、付邊線圈構成。當原邊線圈接通交流電源時，在鐵心中形成一個往復交變的閉合磁回路，靠電磁感應，在付邊線圈獲得感應電勢。因為這種結構的變壓器，只能傳遞一個電磁能量，所以其鐵心材料消耗多，利用率低，鐵耗大，用銅量也相應增加，對于大容量變壓器而言，體積顯得龐大、笨重，不僅制造成本高，且運輸困難。

本發明的任務是提出一種按正交磁場理論設計的變壓器，這種變壓器，將一臺變壓器鐵心材料，作為二臺變壓器鐵心來使用，以達到大幅度擴大變壓器的設計容量，有效地提高變壓器鐵心材料利用率，減少鐵耗及用銅量，縮小體積，減輕重量，降低成本等目的。

解決上述任務的方案是用雙取向電工硅鋼片迭成使鐵心內部具有空腔的閉合鐵心，在鐵心上放置了二套原、付邊線圈，其中一套原、付邊線圈套在鐵心柱上，另一套原、付邊線圈放置在鐵心內部的空腔中，二套原、付邊線圈是二個互為獨立的電路，二套原、付邊線圈的空間位置，以線圈中通入交流電后產生相互垂直的磁場來確定。這樣，當二個原邊線圈中通入交流電時，就有二個相互垂直的交變磁場施加于同一個軟磁體-即變壓器鐵心上，在鐵心中產生一個矢量幅值合成的交變磁場，根據電磁感應原理，在二個付邊線圈中將同時獲得感應電勢。

若施加到鐵心的二個交變磁場為等幅值，同頻率，同相位時，則鐵心中的合成磁感應強度是任一交變磁場單獨磁化的2]]>倍，其磁化形式為往復磁化形式。

若施加到鐵心的二個交變磁場為等幅值，同頻率，而相位相差90°時，則鐵心中的合成磁感應強度與任一交變磁場單獨磁化的磁感應強度相等，而其磁化形式為旋轉磁化形式。

若施加到鐵心的二個交變磁場為同頻率，而相位，幅值均不相等時，則鐵心中的合成磁感應強度介于上述二種情況之間。

本發明將二套原、付邊線圈同時放置在一具變壓器鐵心上，形成二個互為獨立、不相干擾的電路系統，可以同時各自傳遞電磁能量，從而大幅度擴大了變壓器的設計容量，有效地提高了鐵心材料利用率。以同容量變壓器而言，本發明較已有技術所用鐵心材料少，如以消耗同樣多的鐵心材料而言，則本發明較已有技術容量提高，所以采用本發明相應地能縮小體積，減輕重量，減少鐵耗，節省鐵心材料及用銅量，降低了成本。

以下結合附圖對發明作進一步的詳細描述。

圖1是本發明一種具體結構的剖視圖。

圖2是圖1變壓器的A-A剖面圖。

圖3是由C形卷片鐵心拼成的筒。

圖4是本發明另一種具體結構的剖視圖。

圖5是圖4變壓器的B-B剖面圖。

圖6是在圖4變壓器鐵心柱的內筒上繞上原、付邊線圈后的上半部形狀。

參照圖1，變壓器鐵心的鐵心柱1和鐵軛2最好用由長條硅鋼片卷迭成的C形卷片鐵心拼成如圖3所示的具有環形橫截面的筒，鐵心柱1和鐵軛2用夾件3緊固，以形成閉合鐵心，這里，夾件3用扣片。為了使鐵心具有連續閉合的內部空腔，鐵心柱與鐵軛的銜接可采用V形或弧形或45°斜面。在鐵心內部空腔中同心地放置了一套原邊線圈4和付邊線圈5，在圖1所示的具體結構中，原邊線圈4和付邊線圈5均是沿鐵心閉合方向繞制的集中線圈。在原、付邊線圈之間夾有絕緣物制成的空心管或者其他絕緣支撐以形成冷卻通道6，既有利于冷卻，也能起絕緣作用，鐵心內部空腔中的冷卻通道通過鐵軛的內孔與外界相通。原、付邊線圈4、5的引出線也可從鐵軛的內孔引出，在線圈與鐵心腔壁之間有絕緣層7。一般把原、付邊線圈4、5預繞成型，同心地放入鐵心內部空腔，將鐵心緊固后，可用環形繞線機原理再將另一套原邊線圈8和付邊線圈9同心地繞制在鐵心柱上，同樣在原邊線圈8和付邊線圈9之間也留有冷卻通道，在線圈與鐵心之間也有絕緣層7。