[實(shí)用新型]易加工低功耗變壓器

無效

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• 申請日: 1992-04-01
• 公開（公告）號: CN2116271U
• 公開（公告）日: 1992-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳維軍;張寧
• 申請（專利權(quán)）人: 張寧;陳維軍
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/24
• 代理公司: 四川省專利服務(wù)中心
• 代理人: 謝煥武

本實(shí)用新型涉及一種變壓器。

現(xiàn)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(dǎo)線繞鐵芯繞制而成，軛鐵位于初、次級繞組的兩端，其作用是與鐵芯一起構(gòu)成閉合磁路。影響現(xiàn)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、銅耗及耦合系數(shù)低和磁力線分布不均等因素。現(xiàn)有變壓器由于受其結(jié)構(gòu)形式的限制，要進(jìn)一步大幅度地降低功率損耗，提高變壓器效率已相當(dāng)困難。因此，現(xiàn)有變壓器存在著結(jié)構(gòu)上的缺陷。

本實(shí)用新型的目的是對現(xiàn)有變壓器的繞組及鐵芯結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種低功耗的新型變壓器。

本實(shí)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(shè)置有軛鐵。在本實(shí)用新型的變壓器中，特別地設(shè)置有由具有絕緣包覆層的鐵質(zhì)薄帶卷繞而成的繞組。亦即是說，本實(shí)用新型變壓器繞組可部分或全部由鐵質(zhì)薄帶卷繞而成。在此種結(jié)構(gòu)形式下，由鐵質(zhì)薄帶卷繞而成的繞組本身即構(gòu)成一種卷繞式鐵芯，該卷繞鐵芯既是載流導(dǎo)體，又可兼作磁路導(dǎo)體。因此，對于由鐵質(zhì)薄帶卷繞而成的繞組來說，就可省去現(xiàn)有變壓器繞組內(nèi)的鐵芯，使繞組與鐵芯合二為一。采用這種繞組與鐵芯合二為一的鐵質(zhì)薄帶繞組以后，變壓器的特性將發(fā)生以下變化：

a、變壓器工作時(shí)，鐵芯內(nèi)的渦電流將被限制在極長的卷繞帶體中。由于卷繞帶體的電阻遠(yuǎn)大于現(xiàn)有變壓器鐵芯中硅鋼片的電阻，從而使渦電流減小，鐵芯渦流損耗降低。

b、由于繞組由鐵質(zhì)薄帶層層卷制，在空氣中形成漏磁通的只是內(nèi)外兩層。與現(xiàn)有繞于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、對于由鐵質(zhì)薄帶卷繞的鐵芯來說，其磁滯回線面積比現(xiàn)有鐵芯中硅鋼片的磁滯回線面積小，故可減少磁滯損耗。

d、繞組的鐵質(zhì)薄帶表面積很大，集膚效應(yīng)降低，有利于提高繞組的實(shí)際載流能力。同時(shí)，鐵質(zhì)薄帶的熱傳導(dǎo)面積較大，可使溫升降低，減小了大電流時(shí)的溫升電阻。

e、由鐵質(zhì)薄帶卷繞的繞組形同將現(xiàn)有變壓器的繞組一匝匝深入鐵芯內(nèi)部，從而使鐵芯內(nèi)磁力線分布均勻。同時(shí)，偶合系數(shù)亦相應(yīng)提高。

f、鐵質(zhì)薄帶卷繞的繞組自身形成較大電容，從而構(gòu)成LC補(bǔ)償，提高了變壓器的功率因素。

g、用鐵質(zhì)薄帶卷繞的繞組取代鐵芯后，消除了現(xiàn)有變壓器鐵芯外表面的階梯狀“死角”，使變壓器的裝疊系數(shù)提高。

因此，本實(shí)用新型的變壓器與現(xiàn)有變壓器相比，從根本上改變了變壓器繞組和鐵芯的結(jié)構(gòu)，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(nèi)磁力線分布均勻、偶合系數(shù)及功率因素、裝疊系數(shù)提高的特點(diǎn)，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(zhì)薄帶取代繞組和鐵芯后，變壓器的加工制作將大為簡化，并可節(jié)省大量銅材，從而大幅度降低制作成本。

本實(shí)用新型的內(nèi)容結(jié)合以下實(shí)施例作更進(jìn)一步的說明，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不僅限于實(shí)施例中所涉及的內(nèi)容。

圖1是實(shí)施例1中變壓器的結(jié)構(gòu)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(shí)施例2中變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4中變壓器的俯視圖。

圖6是實(shí)施例3中變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是圖6變壓器的B－B剖視圖。

實(shí)施例1：

如圖1－3所示，本實(shí)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(zhì)薄帶5卷繞而成，初、次級繞組并列設(shè)置。上軛鐵3和下軛鐵4分別設(shè)置于繞組的兩端。在本實(shí)施例中，為便于絕緣，在繞組端部和軛鐵之間設(shè)置有非晶態(tài)導(dǎo)磁絕緣塑料墊片6。同時(shí)，將鐵質(zhì)薄帶5卷繞于塑料管10上。初、次級繞組、導(dǎo)磁絕緣墊片、上、下軛鐵均通過貫穿塑料管10的螺桿7和螺母8、夾持板9以夾持方式固定。

本實(shí)施例中的初、次級薄帶繞組亦可套疊繞制，即將一繞組繞于另一繞組之外圍，從而構(gòu)成殼式變壓器。另外，亦可并列設(shè)置三個(gè)薄帶繞組，從而構(gòu)成三相式變壓器。

實(shí)施例2：

如圖4、5所示，本實(shí)施例的變壓器結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相似，具有由鐵質(zhì)薄帶卷繞的初、次級薄帶繞組11、12和上、下軛鐵14、15、導(dǎo)磁絕緣墊16、17、螺母18及夾持板19。本實(shí)施例與實(shí)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(zhì)薄帶卷繞而成的次級薄帶繞組1外圍繞設(shè)了線圈形式的繞組13，并使次級薄帶繞組12和次級線圈繞組13并聯(lián)連接，次級薄帶繞組和次級線圈繞組共同構(gòu)成復(fù)合式次級繞組。

根據(jù)實(shí)際需要，本實(shí)施例中的次級薄帶繞組12和次級線圈繞組13也可串聯(lián)連接。

實(shí)施例3：

如圖6、7所示，本實(shí)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(diào)節(jié)螺桿25及調(diào)節(jié)螺母26。在本實(shí)施例中，初級繞組20由鐵質(zhì)薄帶繞制而成，次級繞組則采用由鐵芯22和繞圈21共同構(gòu)成的現(xiàn)有變壓器繞組形式。本實(shí)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(diào)節(jié)螺桿25和調(diào)節(jié)螺母26的設(shè)置即是用于調(diào)節(jié)上軛鐵23與繞組端部之間的距離，進(jìn)而調(diào)節(jié)變壓器的氣隙，改變變壓器的漏阻抗。